|
|
Datové struktury pro zobrazování nepolygonální geometrie
Kuckir, Ivan ; Křivánek, Jaroslav (vedoucí práce) ; Vorba, Jiří (oponent)
V moderní 3D grafice se nejčastěji používají scény složené z trojúhelníků a zobrazovací metody založené na sledování paprsků. Pro urychlení hledání průsečíků paprsku se scénou se používají hierarchické datové struktury, tzv. akcelerační stromy. Při testování těch nejlepších současných metod s nepolygonální geometrií (konkrétně úsečkami) jsme zjistili, že v mnoha případech nedokáží postavit efektivní strom. Tato práce si dává za cíl celý problém řádně matematicky formulovat. Díky tomu se téma stává průhlednější a lze vidět i nedostatky současných metod, na které zatím nikdo neupozornil. Výsledkem je i algoritmus, který zobecňuje všechny současné metody, není závislý na podobě geometrie a přímo ukazuje směr vylepšení.
|
|
|
Výpočet globálního osvětlení v reálném čase
Šváb, Tomáš ; Křivánek, Jaroslav (vedoucí práce) ; Vorba, Jiří (oponent)
Bakalářská práce mapuje dosavadní výzkum a vývoj na poli výpočtů globálního osvětlení v reálném čase. Zaměřuje se na techniky, které umožňují simulovat dynamické prostředí v reálném čase s minimální nutností předpočítání. Obsahuje jak teoretickou, tak praktickou část. V teoretické části jsou stručně popsány základy vykreslování a následně podrobně rozebrány jednotlivé metody na výpočet globálního osvětlení. Konkrétně se jedná o reflektivní stínové mapy (reflective shadow mapping), propagační objemy (light propagation volumes) a sledování kuželů (voxel cone tracing). Do praktické části práce patří jednak implementace všech popsaných metod, ale také jejich testování, porovnávání a vylepšování. Proto byl vytvořen program R-GITE (Real-Time Global Illumination Testing Environment), který poskytuje vhodné prostředí na prototypování zobrazovacích algoritmů. Při samotném testování jsme se zaměřili na přesnost výsledků a rychlost výpočtu. Na závěr jsou z provedených testů vyhodnoceny silné a slabé stránky jednotlivých metod, případně jejich využitelnost pro konkrétní účely. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Global exploration in Markov chain Monte Carlo methods for light transport simulation
Šik, Martin ; Křivánek, Jaroslav (vedoucí práce) ; Jakob, Wenzel (oponent) ; Christensen, Per (oponent)
Fotorealistické zobrazování se již zcela běžně provádí pomocí simulace transportu světla a Monte Carlo metod. Avšak algoritmy použité v současných zobrazovacích systémech jsou často neefektivní, a to zvláště ve scénách, které mají složitou viditelnost mezi kamerou a světelnými zdroji anebo obsahují transport světla přes mnoho lesklých odrazů. Z důvodu zefektivnění simulace v těchto scénách by bylo vhodné využít v praxi robustnější algoritmy. Algoritmy simulace transportu světla založené na Monte Carlo metodách s Markovovými řetězci (MCMC) jsou efektivní právě při vzorkování různých typů světelných cest, a to i ve scénách se složitou viditelností. Na druhou stranu tyto algoritmy často generují příliš mnoho vzorků v některých částech prostoru světelných cest, zatímco jiné části jsou vzorkovány málo, nebo vůbec. Toto chování je způsobeno nedostatečnou globální explorací prostoru světelných cest, která vede k nepředvídatelné konvergenci a k chybám ve výsledném obrázku. Kvůli tomuto nedostatku jsou MCMC metody v praxi často opomíjeny. V této disertační práci se proto soustředíme na zlepšení globální explorace stavového prostoru v MCMC algoritmech pro simulaci transportu světla. Nejdříve uvádíme nový MCMC algoritmus, který používá techniku replica exchange k vylepšení globální explorace. Za účelem zvýšení...
|
|
|
The analysis of limits for multimode fibre imaging
Štolzová, Hana ; Kozubek, Michal (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Multimode fibers are the imaging tool of a significant potential in in-vivo microendoscopy. Recently, this method has seen a great development, thanks to the improvements in computational and other technologies, such as digital spatial light modulation. The aim of this work was to find specific limits of multimode fiber imaging and to present their computer simulation. The effect of illumination of the optical system containing the multimode fiber on its focussing and imaging capability was investigated. By analysing the data obtained from simulations and experiments, it has been found that the various levels of the Gaussian beam truncation by a projected multimode fiber numerical aperture results in a significant variance in the imaging capabilities of the system. Therefore, it seems that the multimode optical fibers are not a completely random medium. Observing the quality of the focusing, it was found that low truncated beams (beam-waist around 50% of the projected fiber numerical aperture), have the highest performance. This fact was verified by experimental measurements. Imaging using similarly truncated beams showed the best contrast transmission capability. However, when analysing the resolution of two pointlike objects, the beams with a significantly larger waist and a higher degree of truncation, of 100% or more, were most appropriate. The presence of this difference forces the person using the imaging system containing the multimode fiber to consider several aspects, in what environment the particular optical system will be used and which imaging quality indicator will be considered the most important.
|
|
|
Mikroskopie atomárních sil ve světě biomakromolekul
Vančura, Martin ; Kopecký, Vladimír (vedoucí práce) ; Bednárová, Lucie (oponent)
Mikroskopie atomárních sil (AFM) umožňuje zobrazování objektů na mikrometrové až nanometrové škále a v poslední době se začíná uplatňovat při studiu biomakromolekul. V práci jsme popsali základní principy AFM s důrazem na praktické užití a se zvláštním důrazem na bioaplikace. Testovali jsme experimentální možnosti užití Alpha 300 - Ramanovského mikroskopu s přídavným AFM/SNOM modulem od firmy WITec. Demonstrovali jsme schopnost AFM přístroje studovat objekty buněčné velikosti (s rozměry řádu µm) na erytrocytech a zelené řase Desmodesmus quadricauda. Podařilo se nám pomocí AFM pozorovat postupný růst fibril proteinu lysozymu v průběhu dní - od rozměrů jader (s výškou ~3 nm) až po samotné fibrily (o výšce 3-10 nm a délce 100 nm až několik µm). Následně jsme pozorovali jednotlivé molekuly proteinu thyreoglobulinu (~6 nm) a též γ-globulinu (~3 nm). Z hlediska poměru signál/šum se jeví jako možné zobrazovat daným přístrojem objekty až do velikosti 2 nm.
|
|
|
Efficient rendering of fine structures on object surfaces
Brečka, Bohuš ; Křivánek, Jaroslav (vedoucí práce) ; Kondapaneni, Ivo (oponent)
Súčasné metódy realistického renderingu aproximujú povrchovú mikroštruktúru pomocou hladkej normálovej distribučnej funkcie. Tento prístup je nevyhovujúci pre rendering lesklých povrchov s detailami (napr. škrabance), ktoré sú v reálnom svete viditeľné pod jasným svetlom. Možnosťou je modelovať povrchovú štruktúru použitím normálových máp s vysokým rozlíšením, ale to vedie k príliš časovo náročnému renderingu, najmä v kombinácii s renderovacími metódami založenými na stochastickom vzorkovaní. Cieľom tejto práce je preskúmať niektoré prístupy špecificky navrhnuté pre tento problém. Ako hlavnú tému si vyberáme algoritmus, ktorý navrhli Yen et al. [2016]. Túto metódu analyzujeme, implementujeme, porovnávame s ostatnými a navrhujeme vylepšenia. Súčasťou práce je implementácia renderovacieho systému založeného na sledovaní lúčov, ktorý je použitý ako prostredie pre testovanie a vizualizáciu výsledkov.
|
|
|
Možnosti trojrozměrného vytváření v mateřské škole
KIMROVÁ, Eva
Cílem bakalářské práce je představit řadu možností trojrozměrného vytváření v mateřské škole na téma "Fauna" a ověřit je v praxi. Teoretická část práce se zabývá přínosem prostorové tvorby, jejím vlivu na rozvoj fantazie, myšlení a celkové osobnosti dítěte. Velký význam hraje sociální učení, děti při aktivitách kooperují. Práce představuje druhy tvoření z hlediska použitého materiálu a prostředí, ve kterém vzniká.Praktická část je zaměřena na trojrozměrné vytváření s náměty zvířat. Dětem je téma fauny velmi blízké a dokáží se pro činnosti velmi nadchnout. Nabídka jednotlivých činností je podrobně popsána a zdokumentována, zhodnocena dle zájmu a schopností dětí a vzdělávacích strategií.
|
|
|
Dysfunctions of interneurons in schizophrenia
Hrůzová, Karolína ; Stuchlík, Aleš (vedoucí práce) ; Weissová, Kamila (oponent)
Schizofrenie je celosvětové rozšířené závažné neuropsychiatrické onemocnění, které se projevuje abnormálním chováním, percepcí a myšlenkami. Schizofrenie je považována za neurovývojové onemocnění, které je patrně vyvoláno jak genetickými predispozicemi, tak environmentálními faktory. Přesné příčina schizofrenie však dodnes zůstává neznámá. Interneurony jsou typy neuronů, které zřejmě hrají důležitou roli v mechanismech této nemoci, jelikož se podílejí na generování a udržování neuronálních oscilacích, které jsou prokázané jako nepostradatelné pro kognitivní funkce. Tuto problematiku nám můžou nastínit inovativní metody, např. optogenetika. Tato technika kombinuje genetické a optické přístupy za účelem ovládání specifických populací neuronů. Díky této metodě můžeme studovat animální modely schizofrenie s hlubokým vhledem, a mohou nám poskytnout vysvětlení abnormálního chování způsobeného neuronálním narušením. Klíčová slova: schizofrenie; interneurony; animální modely; neuronální oscilace; optogenetika
|
|
|
Quality of Public Spaces Data Evaluation
Kilnarová, Pavla
Způsob zobrazení vyhodnocovaných dat z průzkumu k hodnocení kvality veřejných prostranství může ovlivnit interpretaci závěru. V současné době probíhá sběr dat dvěma základními způsoby – z veřejně dostupných databází a pozorováním in situ. Tento článek popisuje metodiku prezentace a vyhodnocování dat pořízených za tímto účelem. Přínos předložené metodiky je demonstrován na případové studii zkoumaného Jakubského náměstí ve městě Brně, včetně stanovení okrajových podmínek jednotlivých zobrazovacích metod.
|
|
|
Augmented Reality on Smartphones
Minda, Marek ; MA, Patrick Jost, BSc (oponent) ; Drahanský, Martin (vedoucí práce)
Augmented reality is a concept of supplementing a real world by a computer-generated content. Thanks to the development in capabilities of mobile devices, there are countless opportunities to use this concept on smart-phones. This thesis researches how current Android devices perform in 3D photo-realistic rendering and its usability for Augmented reality applications. Based on comparison of available frameworks, Wikitude SDK has been chosen to implement application for rendering buildings into AR. Geolocation is used for tracking purposes.
|
host ::
RSS.