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 | |
Rozsah: | 2p | 2l |
Rozvrh: | B4M39MMA |
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.).
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.
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.
Základy fyziky z oblasti kinematiky, dynamiky hmotného bodu a tuhého tělesa. Schopnost programovat v jazyce C++.
Pořadí | Téma | Odkaz |
---|---|---|
1 | svátek - volný den | - |
2 | Počítačová animace a její popis | 01-intro-tools.pdf |
3 | Dynamika, částicové systémy | 02-dynamics.pdf |
4 | Fluidní dynamika v počítačové animaci | 03-fluid-dynamics.pdf |
5 | Modelování šatů | 04-cloth-animation.pdf |
6 | Modelování a animace lidské tváře | 05-facial-animation.pdf |
7 | Inverzní kinematika | 06-inverse-kinematics.pdf |
8 | Systémy pro zachytávání pohybu MOCAP | 07-motion-capture.pdf |
9 | Animace davu | 08-animation-of-crowd.pdf |
10 | LOD v počítačové animaci | 09-lod.pdf |
11 | Řízení animace, umělý život | 10_artificial_life.pdf |
12 | Produkční řetězec a techniky kompozice videa | 12-production_flow.pdf |
13 | Vybrané problémy filmového post-produkčního procesu. | host |
14 | Stereoskopické zobrazování | 11-stereoscopic_projection.pdf |
Cvičení budou vedena jako konzultace k realizaci semestrálních projektů a jako kurz programování v prostředí Unreal Engine.
1 | Svátek | ||
2 | Úvod do předmětu, zadání semestrálních úloh. | ||
3 | UI UE, základní úvod do prostředí Unreal Engine 5. | ||
4 | API UE, úvod do API Unreal Engine 5. | Ukázkový plugin Projekt ze cvičení | |
5 | Dynamika, simulace pohybu tuhého tělesa. | Dynamika (šablona projektu) Dynamika (dokončeno) | |
6 | Fluidní dynamika, návrh dynamické simulace tekutiny. | Tekutiny (šablone projektu) Tekutiny (dokončeno) | Prezentace |
7 | Šaty, model pro simulaci látky. | Látka (šablona projektu) Látka (dokončeno) | Prezentace |
8 | Tvář, animace a řízení modelu tváře. | Tvář (šablona projektu) Tvář (dokončeno) | Prezentace |
9 | Check point | ||
10 | IK, inverzní kinematika modelu. | IK (šablona projektu) IK (dokončeno) | Prezentace |
11 | Dav, simulace davu - návrh simulátoru. | Dav (šablona projektu) Dav (dokončeno) | Prezentace |
12 | MOCAP, sběr a nahrávání pohybových dat. | Mocap data | Prezentace |
13 | MOCAP, používání pohybových dat. | ||
14 | Prezentace semestrálních úloh. |
Pro plnění úloh na jednotlivých cvičeních se bude používat následující software.
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:
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.
Jak má formálně semestrální práce vypadat, najdete zde: Formální požadavky
Navrhněte a implementujte některý z níže uvedených modelů ve formě objektu nebo pluginu v prostředí Unreal Engine. Úlohu je možné implementovat i v jiném prostředí (např. Unity) po dohodě s cvičícím. Projekt vypracujte v jedno nebo dvoučlenném týmu.
Odevzdávání
Hotové semestrální projekty odevzdejte cvičícímu (Ing. Ondřej Slabý - slabyon3 [at] fel.cvut.cz), a to buď formou archivu - ten můžete zaslat e-mailem, nebo odevzdat na posledním cvičení. Druhá možnost je zaslat odkaz na repozitář, kde máte projekt uložený (např. GitLab) vč. případné větve/commitu, pokud se liší od výchozí. Odevzdávejte alespoň týden před zkouškovým termínem, na který se chcete hlásit.
Nezapomeňte odevzdat jak kód, tak zprávu.
Skupina úloh | Konkrétní úloha | Řešitel úlohy | Hodnocení (body) | |
---|---|---|---|---|
1. | Implementace IK solveru. | Šádek, Lhota | 53 | |
Testovací aplikace pro simulaci látek/tkanin. | ||||
2. | sukénka na tanečnici | |||
3. | protržení plátna nárazem objektu | Sakači | - | |
Model tváře | ||||
4. | řízení pomocí významných bodů | |||
5. | parametrizace daty z MOCAPu | |||
6. | převod reálné masky na model | |||
Simulace davu s detekcí objektů v kolizní vrstvě. | ||||
7. | pohyb po městě v MHD | |||
8. | dav na náměstí | Gargula | 44 | |
9. | krizová situace | Pončák | ||
Simulace tekutin. | ||||
10. | simulace vodopádu 1 | Němec, Reinhold | 57 | |
11. | simulace vodopádu 2 | Kolář | 56 | |
12. | příboje na pláži | Profota | - | |
13. | jezu | |||
14. | voda unikající z přehrady (rybníka) | |||
15. | tornádo | |||
16. | písek | Langová, Papay | 59 | |
Simulace exploze | ||||
17. | odletující trosky | |||
18. | srážka asteroidů | |||
Simulace objektů ve stavu bez tíže | ||||
19. | kapky vody (kapaliny) | |||
20. | pevné objekty s různou tuhostí |