B4M39MMA – Multimédia a počítačová animace

Katedra počítačové grafiky a interakce

Multimédia a počítačová animace (B4M39MMA)

Tato stránka je oficiálním zdrojem informací pro studenty předmětu B4M39MMA oboru Počítačová grafika magisterského programu Otevřená informatika na Fakultě elektrotechnické Českého vysokého učení technického v Praze. Předmět je zajišťován Katedrou počítačové grafiky a interakce (K13139). Praktickou část předmětu zajišťuje Institut intermédií (IIM) při FEL ČVUT v Praze.

Přednáška: čtvrtek 12.45 T2:C3-51
Cvičení: čtvrtek 14.30 T2:H1-24c, dveře H1-25 (IIM - halové laboratoře FEL)
Přednášející: Ing. Roman Berka, Ph.D. - berka [at] fel.cvut.cz
Cvičící: Ing. Ondřej Slabý - slabyon3 [at] fel.cvut.cz
Konzultanti: Ing. Jakub Hybler - hybler [at] iim [dot] cz - IIM (zvuková a světelná technika) Ing. Jana Zraková - kejvaja1 [at] fel.cvut.cz - DCGI (vývoj pluginů v prostředí UE)
Rozsah: 2p 2l
Rozvrh: B4M39MMA

Odkazy

  • Stránky předmětu B4M39MMA v bílé knize.

Anotace

Předmět je zaměřen na výklad metod používaných v oblasti počítačové animace. Studenti získají přehled o algoritmech a metodách reprezentace typických problémů v oblasti počítačové animace (inverzní kinematika, animace lidské postavy, dynamika aj.) Část předmětu je též zaměřena na principy kreativních postupů při vytváření zvuku a videa jako součásti audio-vizuálních projektů. V předmětu zazní i několik přednášek popisujících vybrané problémy z oblasti technologií pro filmovou produkci (MOCAP, Stereoskopický obraz, aj.).

Cíl předmětu

Cílem předmětu je poskytnout informace o metodách řešení typických problémů v projektech z oblasti počítačové animace, virtuální reality a filmové produkce. Snahou je ukázat teoretický základ metod používaných v těchto oblastech a umožnit studentům, aby si tyto probrané techniky mohli sami vyzkoušet v rámci semestrálních projektů.

Náplň předmětu

V průběhu semestru studenti navštěvují přednášky a cvičení. Kromě toho pracují na zadaných tématech a vypracovávají semestrální úlohy v podobě implementace řešeného problému doprovázené dokumentací v určeném formátu a podpořené osobní prezentací před ostatními studenty.

V době cvičení jsou se studenty organizovány konzultace k semestrálním úlohám a v části cvičení probíhá kurz v prostředí Unreal Engine zaměřený na tvorbu scén a zejména kódování řídících algoritmů v tomto prostředí. V rámci cvičení proběhne i výsledná prezentace úloh, která může mít formu jedné ucelené kompozice, kde výstupy z jednotlivých úloh spolupracují a doplňují se. Tento způsob práce podporuje vzájemnou komunikaci a smysl pro týmovou spolupráci, současně umožňuje studentům sledovat práci ostatních na jejich úlohách a prakticky si vyzkoušet i další postupy než jen ty, které potřebují pro řešení své úlohy.

Cvičení budou probíhat v laboratoři Institutu intermédií.

Požadavky na vstupní znalosti

Základy fyziky z oblasti kinematiky, dynamiky hmotného bodu a tuhého tělesa. Schopnost programovat v jazyce C++.

Harmonogram přednášek

Pořadí Téma Odkaz
1 Počítačová animace a její popis PDF
2 Dynamika, částicové systémy PDF
3 Fluidní dynamika v počítačové animaci PDF
4 Modelování šatů PDF
5 svátek - volný den -
6 Modelování a animace lidské tváře PDF
7 Inverzní kinematika PDF
8 Systémy pro zachytávání pohybu MOCAP PDF
9 Animace davu PDF
10 Řízení animace,artificial life PDF
11 Stereoskopické zobrazování PDF
12 Produkční řetězec a techniky kompozice videa PDF
13 Archivace multimediálního díla PDF
14 Světelné a projekční systémy PDF

Harmonogram cvičení

Cvičení budou vedena jako konzultace k realizaci semestrálních projektů a jako kurz programování v prostředí Unreal Engine.

1 Úvod do předmětu, zadání semestrálních úloh.
2 Základní úvod do prostředí Unreal Engine.
3 Úvod do API UE.
4 Ukázky API UE.
5 Dynamika. Ukázka: Simulace pohybu tuhého tělesa.
6 Svátek
7 Fluidní dynamika. Návrh dynamické simulace tekutiny.
8 Šaty. Model pro simulaci látky.
9 Check point.
10 Tvář. Modelování tváře.
11 IK - inverzní kinematika modelu.
12 MOCAP. Používání pohybových dat.
13 Dav.  Simulace davu - návrh simulátoru.
14 Prezentace semestrálních úloh.

Kritéria hodnocení

Podmínkou k získání zápočtu je odevzdání semestrální práce a její prezentace na konci semestru. Zkouška je povinná.

Celkem může student získat během semestru 100 bodů a z toho:

  • semestrální práce 70 bodů
    • zpráva (dokumentace) 20 bodů
    • prezentace 20 bodů
    • implementace 30 bodů
  • zkouška 30 bodů (u zkoušky je minimální počet bodů pro úspěšné absolvování 15 - test 5 z 10 a pohovor 10 z 20)

Klasifikace je pak dána tabulkou:

90-100 A výborně
80-89 B velmi dobře
70-79 C dobře
60-69 D uspokojivě
50-59 E dostatečně
0-49 nebo nesplnění podmínek k zápočtu F nedostatečně

Okruhy otázek ke zkoušce PDF

Semestrální projekty

Zadání řeší týmy s max. 2 členy.

Navrhněte a implementujte některý z níže uvedených modelů ve formě objektu nebo pluginu v prostředí Unreal Engine.

Skupina úloh Konkrétní úloha Řešitel úlohy Hodnocení
1. Implementace IK solveru.
2. Testovací aplikace pro simulaci látek/tkanin (sukénka na tanečnici).
3. Model tváře - vkládání reálné masky jako modelu - řízení pomocí významných bodů - parametrizovaných daty z MOCAPu.
4. Simulace davu na náměstí - umístění podnětu kamkoliv - detekce objektů v kolizní vrstvě.
Simulace tekutin.
5. simulace vodopádu
6. příboje na pláži
7. jezu
8. voda unikající z přehrady (rybníka)
9. tornádo
10. písek
Simulace exploze
11. odletující trosky
12. srážka asteroidů
Simulace objektů ve stavu bez tíže
13. kapky vody (kapaliny)
14. pevné objekty s různou tuhostí

Projekt vypracujte v jedno nebo dvoučlenném týmu.

Materiály k tématům

Inverzní kinematika

MOCAP

Dynamika částic a fluidní dynamika

Modelování tváře a šatů

Animace davu

Hudba a zvuk

CAVE

Ostatní

Hodnocení

courses/b4m39mma/start.txt · Last modified: 2021/09/22 10:46 by berka