Vizualizace dat (FSI-SVD)

Akademický rok 2012/2013
Garant: doc. PaedDr. Dalibor Martišek, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚM všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Seznámit studenty s výše uvedenými základními metodami rekonstrukce trojrozměrných dat a podmínkami jejich použití.
Výstupy studia a kompetence:
Student bude schopen vizualizovat běžné typy objemných dat, které pro svoji velikost nejsou vhodné pro tabelaci
Prerekvizity:
Základní programovací techniky a jejich implementace v Borland Delphi Základní algorotmy rovinné a prostorové grafiky (barevné systémy, promítání, konstrukce křivek a ploch)
Obsah předmětu (anotace):
Předmět se vyučuje v zimním semestru 5. ročníku oboru matematické inženýrství. Seznamuje posluchače se základními algoritmy grafického modelování dvoj- a trojrozměrných dat, především skalárních polí. Jedná se zejména o konstrukce křivek a ploch zadaných implicitně, konstrukce vrstevnic a izoploch, algoritmy hledající povrch – marching cubes. Objemové algoritmy – ray casting, ray tracing.
Metody vyučování:
Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.
Způsob a kritéria hodnocení:
Zápočet se uděluje na základě zpracování semestrálního projektu.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Chybějící účast na výuce lze nahradit písemným testem.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 1 hod.
    Cvičení s poč. podporou  13 × 2 hod.
Osnova:
    Přednáška 1) Křivky zadané rovnicí f(x,y)=0, plochy zadané rovnicí f(x,y,z)=0 – pixelový algoritmus
2) Křivky zadané rovnicí f(x,y)=0 - síťový algoritmus
3) Plochy zadané rovnicí f(x,y,z)=0 - algoritmus marching cubes
4) Vrstevnice plochy
5) Vizualizace plochy pomocí palety
6) 2D vizualizace trojrozměrné datové mřížky
7) 3D vizualizace 3D mřížky metodou marching cubes
8) 3D filtry
9) 3D vizualizace pomocí objemových metod – ray casting.
10) 2D rekonstrukce výstupů z konfokálního mikroskopu
11) 3D rekonstrukce výstupů z konfokálního mikroskopu
12) 2D rekonstrukce dat projektu Visible Human Project
13) 3D rekonstrukce dat projektu Visible Human Project

    Cvičení s poč. podporou 1) Křivky zadané rovnicí f(x,y)=0 – pixelový algoritmus
2) Plochy zadané rovnicí f(x,y,z)=0 – pixelový algoritmus
3) Křivky zadané rovnicí f(x,y)=0 – síťový algoritmus
4) Plochy zadané rovnicí f(x,y,z)=0 – algoritmus marching cubes
6) Vrstevnice plochy, vizualizace plochy pomocí palety
7) 2D vizualizace trojrozměrné datové mřížky
8) 3D vizualizace 3D mřížky metodou marching cubes, 3D filtry
9) 3D vizualizace pomocí objemových metod – ray casting.
10) 2D a 3D rekonstrukce výstupů z konfokálního mikroskopu
11,12) 2D a 3D rekonstrukce dat projektu Visible Human Project
13,14) Semestrální projekt, zápočet
Literatura - základní:
1. Martišek, D.: Matematické principy grafických systémů, Littera, Brno 2002
Literatura - doporučená:
1. Martišek, D.: Matematické principy grafických systémů, Littera, Brno 2002
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2A-P prezenční studium M-MAI Matematické inženýrství -- kl 3 Povinný 2 2 L