Бакалавриат
2020/2021
Компьютерное зрение
Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»
Статус:
Курс по выбору (Прикладная математика и информатика)
Направление:
01.03.02. Прикладная математика и информатика
Кто читает:
Департамент информатики
Когда читается:
4-й курс, 3 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Преподаватели:
Бугаев Богдан Аркадьевич
Язык:
русский
Кредиты:
4
Контактные часы:
32
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 экзаменЭкзамен 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