Detail předmětu
Počítačové zpracování a vizualizace dat
FSI-VPG-K Ak. rok: 2026/2027 Zimní semestr
Úvod do historie počítačové grafiky, metod 2D a 3D grafiky, úvod do problematiky barev a barevných systémů, záznamu a zpracování obrazu, klasifikace zobrazovacích zařízení, principy používaných textových a grafických uživatelských rozhraní, nástroje pro vizualizaci dat, úvod do DTP a přehled používaných tiskových výstupů a technologií.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Obecný přehled o funkci současného počítačového hardware, matematický aparát analytické geometrie a základních numerických metod, fyzika a elektrotechnika v rozsahu úvodních kurzů.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Klasifikovaný zápočet bude udělen na základě odprezentování rešerše aktuálního stavu techniky v zadaném okruhu oboru, vymezeném jednotlivými kapitolami výuky.
Výuka je kontrolována formou povinné prezentace individuální rešerše problematiky z vybrané kapitoly studia.
Učební cíle
Předmět je zaměřen na získání komplexního přehledu a referencí o současných technologiích počítačové grafiky pro budoucí inženýry IT, zaměřené na integraci obrazových a inženýrských datových vstupů, jejich zpracování, uživatelské ovládání, vizualizace a dokumentaci.
Studijní opory
Průběžně aktualizované studijní opory a reference jsou studentům k dispozici na stránce předmětu v e-learningu VUT.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program B-STR-K: Strojírenství, bakalářský
specializace AIŘ: Aplikovaná informatika a řízení, povinný
Typ (způsob) výuky
Konzultace v kombinovaném studiu
17 hod., povinná
Osnova
1. Úvod do počítačové grafiky a její historie – Bitmapový a vektorový přístup, alfanumerické a grafické terminály, plottery, maticový tisk, grafické adaptéry.
2. 2D grafika a souborové formáty – Bitmapové operace, přímky a křivky, bitmapové a vektorové fonty, souborové formáty.
3. 3D grafika – základy a reprezentace – Axonometrie, perspektiva, Bézierovy plochy a jejich napojování.
4. Realistické vykreslování a rendering – Viditelnost, stínovací techniky (Gouraud, Phong), raytracing, 3D hardware a API.
5. Barvy a barevné systémy – Vnímání barev, RGB, HSV, Y/C, CIELAB, kalibrace, barevné profily, správa barev.
6. Získávání obrazu a obrazové snímače – Principy snímačů, rozlišení, barevné kanály, bitová hloubka, HMI vstupní zařízení.
7. Obrazové a video formáty a komprese – Statický a pohyblivý obraz, ztrátová a bezeztrátová komprese.
8. Zpracování obrazu v grafických nástrojích – Histogramy, jasové a geometrické transformace, konvoluční filtry, Fourierova transformace.
9. Zobrazovací zařízení a HMI/UX – CRT, LCD, OLED, e-ink, projekce; uživatelská rozhraní pro PC, mobilní a automatizační systémy, CSS.
10. Typografie, DTP a tiskové technologie – Typografie, sazba, DTP software, tiskové podklady, osvit, ofset, kancelářský tisk.
11. Základy datové vizualizace – Principy efektivní vizualizace numerických a kategorických dat, volba vhodných typů grafů, komunikační model vizualizace (autor – vizualizace – divák).
12. Dashboardy a jejich návrh – Principy tvorby dashboardů (KPI, layout, hierarchie informací), vizualizace 1D/2D/3D dat, interaktivní prvky, ergonomie a UX datových přehledů.
13. SCADA a vizualizace real-time dat – Vizualizace technologických a procesních dat, signální a stavové indikace, real-time aktualizace, architektury SCADA systémů, integrace s průmyslovými řídicími systémy.
Konzultace
35 hod., nepovinná
Osnova
1. Úvod do počítačové grafiky
2. 2D grafika a formáty
3. 3D grafika – projekce
4. Renderování a stínování
5. Barvy a barevné prostory
6. Obrazové snímače
7. Formáty a komprese obrazu
8. Zpracování obrazu
9. Zobrazovací zařízení a HMI
10. DTP a typografie
11. Základy datové vizualizace
12. Dashboardy
13. SCADA a real-time vizualizace