Компьютерное зрение

2020/2021

Учебный год

RUS

Обучение ведется на русском языке

4

Кредиты

Кто читает:

Департамент информатики

Статус:

Курс по выбору

Когда читается:

4-й курс, 3 модуль

Преподаватель

Бугаев Богдан Аркадьевич

Программа дисциплины

Аннотация

Целями освоения дисциплины являются формирование у студентов теоретических знаний и практических навыков по основам построения высокопроизводительных графических систем. Существенное внимание уделяется вопросам, связанным с методами визуального представления информации, математическими основами геометрического моделирования, алгоритмами растрирования и геометрические преобразования, а также практическому применению алгоритмов компьютерной графики, созданию трехмерных геометрических моделей объектов. В результате освоения дисциплины студент должен: − Знать математический аппарат современной компьютерной графики; основные технические приемы и упрощения, позволяющие добиваться реалистичности компьютерной графики. − Уметь использовать современные алгоритмы создания трехмерных компьютерных программ; применять различные эффекты для достижения реалистичности отображаемого изображения. − Иметь навыки (приобрести опыт) решения основных задач компьютерной графики с помощью различных алгоритмов; навыками в разработке современных приложений с интенсивным использованием методов компьютерной графики.

Цель освоения дисциплины

• Формирование у студентов теоретических знаний и практических навыков по основам построения высокопроизводительных графических систем.

Планируемые результаты обучения

• Знает алгоритмы синтеза изображений. Владеет понятием цвета в компьютерной графике. Владеет понятиями пирамиды видимости; проективных преобразований; графического конвейера. Знает текстурирование.
• Знает моделей освещения и алгоритмы визуализации теней. Владеет понятием эффектов на основе систем частиц ( интегральная схема обновления частиц; отрисовка частиц через внеэкранный буфер)
• Владеет понятием сглаживания изображений (anti-aliasing). Знает аппаратные алгоритмы сглаживания; сглаживание с помощью фильтрации изображения. Владеет понятиями радиометрии и фотометрии (двухлучевая функция отражательной способности (BRDF); закон Ламберта, диффузная поверхность; HDR; tone mapping)
• Способен моделировать рельеф поверхности (bump mapping/Normal mapping; parallax occlusion mapping). Владеет понятием и применяет на практике отрисовку текста с помощью карты расстояний (SDF). Владеет понятием анимации объектов (скелетная анимация; кватернионы).

Содержание учебной дисциплины

• Введение. Цвет, текстурирование
• Модели освещения. Тени. Эффекты на основе систем частиц
• Сглаживание изображений. Фотометрия и радиометрия.
• Моделирование рельефа. Отрисовка текста. Анимирование

Элементы контроля

• Курсовой проект
• Устный экзамен
  Экзамен проводится на платформе Zoom. Экзамен проводится в устной форме (опрос по материалам курса). По просьбе преподавателя студент должен быть готов выполнить некоторые задания в письменном виде, после чего сфотографировать и выслать на почту преподавателю. К экзамену необходимо подключиться согласно расписанию, высланному преподавателем на корпоративные почты студентов накануне экзамена. Компьютер студента должен удовлетворять требованиям: наличие рабочей камеры и микрофона, поддержка платформы Zoom. Для участия в экзамене студент обязан: выбрать себе имя в Zoom совпадающее с его именем и фамилией, явиться на экзамен согласно точному расписанию, при ответе включить камеру и микрофон. Во время экзамена студентам запрещается выключать камеру. Ипользование конспектов или других справочных материалов допускается только с разрешения преподавателя. Кратковременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение связи менее 5 минут. Долговременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение 5 минут и более. При долговременном нарушении связи возможность продолжения студентом участие в экзамене определяется преподавателем. Процедура пересдачи подразумевает использование усложненных заданий.

Промежуточная аттестация

• Промежуточная аттестация (3 модуль)
  0.5 * Курсовой проект + 0.5 * Устный экзамен

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Прохоренок Н.А. OpenCV и Java. Обработка изображений и компьютерное зрение / Н.А. Прохоренок. - Санкт-Петербург : БХВ-Петербург, 2018. - 320 с. - ISBN 978-5-9775-3955-5. - URL: https://ibooks.ru/bookshelf/358884/reading (дата обращения: 12.10.2020). - Текст: электронный.

Рекомендуемая дополнительная литература

• Селезнев В. А., Дмитроченко С. А. - КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА 2-е изд., испр. и доп. Учебник и практикум для академического бакалавриата - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 218с. - ISBN: 978-5-534-07393-5 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/kompyuternaya-grafika-436481