|
|
Výpočet geometrie na GPU
Fromek, Daniel ; Ambrož, David (oponent) ; Pelikán, Josef (vedoucí práce)
Dnešní GPU jsou svým výkonem a možností programování (což dříve nebylo možné) slibným nástrojem pro realizaci geometrických výpočtů souvisejících s počítačovou grafikou. Odlišnost GPU od klasických CPU ale působí řadu komplikací při adaptaci jednotlivých algoritmů. Některé se dají na GPU realizovat snadněji, než na CPU, jiné obtížněji a další se třeba pro realizaci na GPU nehodí vůbec. Tato práce zkoumá možnosti použití GPU při výpočtu známých typů křivek a povrchů. Zaměřuje se přitom zejména na dnes často používané subdivision surfaces, které jsou velice silným prostředkem pro modelování v počítačové grafice. Součástí práce je i vzorová implementace GPU algoritmu pro konstrukci povrců podle Catmull-Clark subdivision schématu. Výsledky ukazují, že GPU dokáže body na takovém povrchu počítat řádově rychleji, než je toho schopen CPU, a proto je silným pomocníkem při počítání geometrie v počítačové grafice.
|
|
|
Semiautonomní 3 D mapování
Kubík, Pavel ; Pelikán, Josef (oponent) ; Winkler, Zbyněk (vedoucí práce)
V úvodu práce jsou představeny existující metody zjednodušující vytváření trojrozměrných map. Tyto metody využívají předpoklady o vlastnostech scény nebo speciální hardware pro snížení složitosti problému např. laserový měřič vzdálenosti, všesměrovou kameru nebo jejich kombinace. Dále je navržena metoda používající k rekonstrukci scény kamery a odometrie robota. Metoda předpokládá pohyb po rovné podložce a pohyb ve vnitřním prostředí. Navíc metoda umožňuje zásah člověka do jednotlivých kroků algoritmu a tím je možné pomoci při vytváření modelu a opravě částí modelu, při jejichž rekonstrukci automatický algoritmus selhal. To umožňuje aplikovat metodu i na místa, na která nebyla původně plánována, neboť přizpůsobení novému prostředí může být dodatečně učiněno uživatelem. Výsledný model je exportován do běžného formátu virtuální reality VRML, což umožňuje prohlížet model například pomocí webového prohlížeče. Navržená metoda byla naimplementována spolu s uživatelským rozhraním umožňujícím zásahy člověk do průběhu algoritmu. Metoda byla ověřena na datech z reálného světa a byla zhodnocena účelnost jednotlivých zásahů uživatele do algoritmu.
|
|
|
Painterly animation synthesis
Psotka, František ; Maršálek, Lukáš (oponent) ; Pelikán, Josef (vedoucí práce)
V predloženej práci študujem úlohu syntézy animovanej malby pomocou simulácie tahov štetca. Animovaná malba, ako nová výtvarná forma, dáva animátorovi velký rozmer slobody. Cielom projektu je navrhnúť framework, ktorý by dokázal obsiahnuť túto komplexnú úlohu, spojiť flexibilitu a užívatelský komfort. Tento framework by mal slúžiť tiež na další prieskum výtvarných i technických možností animovanej malby. V rámci neho implementujem metódu Barbary Meier [4], pri čom výsledkom je užívatelská aplikácia, s pomocou ktorej aj neskúsený animátor dokáže vytvoriť esteticky príťažlivé práce v maliarskom štýle. Implementáciu je nutné previesť efektívne a vysporiadať sa so vznikom artefaktov.
|
|
|
AnoRaSi - physically-realistic simulator in 3D
Kruták, Andrej ; Pelikán, Josef (oponent) ; Tichý, Tomáš (vedoucí práce)
Anorasi je program simulujúci fyzické prostredie tvorené automobilmi a okolitým terénom. Táto práca zoznamuje čitateľa s postupom vytvorenia tohoto simulátora. Vysvetľuje nutnosť použitia modelu klient/server ako architektúru aplikácie a následne aj spôsob komunikácie oboch častí tohto modelu medzi sebou cez sieťové rozhrania. Serverová časť aplikácie slúži na vlastné simulovanie fyzického prostredia. Práca popisuje vytvorenie jednotlivých objektov simulácie, spôsob, akým je dosiahnutá ich vhodná vzájomná interakcia, v stručnosti popisuje aj simulované fyzikálne vlastnosti vozidiel a taktiež spôsob akým sa z jednotlivých simulácií vytvárajú závody. Klientská časť slúži na poskytnutie grafickej a zvukovej interakcie medzi užívateľom a serverom. Časť práce sa preto zaoberá aj zobrazovaním prostredia a ozvučením vlastnej simulácie.
|
|
|
Modelování rostlin pomocí "Point-sprites"
Klecanda, Václav ; Pelikán, Josef (vedoucí práce) ; Mráz, František (oponent)
V předložené práci studuji možnosti použití elementu hardwarově akcelerované grafiky zvané Point Sprites v modelování a následném vykreslování přírodních objektů, jako jsou stromy, keře, květiny. Dalším předmětem studia jsou možnosti spojení použití Point Sprites s některou z technik LoD (Level od Detail) pro dosažení nejvetší efektivity zobrazování.
|
|
|
Skeletální animace
Šebor, Petr ; Pelikán, Josef (vedoucí práce) ; Maršálek, Lukáš (oponent)
Skeletální animace a prostorová optimalizace animačních dat je v současné počítačové grafice stále živé téma a otevřený problém. Cílem této práce je nalezení jednoduchého, efektivního a snadno implementovatelného algoritmu, který poskytne řešení problému za pomoci aproximace zdrojových dat neuniformními neracionálními B-splines s výhledem na budoucí práci, jak dále tuto metodu zlepšovat a zefektivňovat.
|
|
|
Segmentace cév mozku v CT angiografii
Tůma, Tomáš ; Pelikán, Josef (vedoucí práce) ; Maršálek, Lukáš (oponent)
Jednou z klíčových úloh při zpracování obrazových dat získaných při angiografickém vyšetření pomocí počítačové tomografie je segmentace cévních struktur. Cílem práce je usnadnit diagnostiku cév názorným zobrazením - vizualizací pomocí odečítání pre-kontrastního a post-kontrastního snímku. Hlavním problémem k řešení je nalezení použitelných algoritmů pro optimální fitting snímku. Kromě toho je vhodné seznámit se i s dalšími metodami používanými při segmentaci cév neurokrania a v případě potřeby implementovat některý z dalších algoritmů popsaný v literatuře. Data i přesnejší zadání dodá v rámci již ustanovené spolupráce MUDr. Martin Horák z radiodiagnostického pracovište Fakultní nemocnice Na Bulovce. Aplikace vytvořená v rámci práce nemusí být nutně určena pro běžné laické uživatele - naopak je žádoucí, aby zasvěcený uživatel měl možnost experimentovat a nastavovat širokou škálu parametrů ovlivňujících prováděné algoritmy. Navržené algoritmy a datové struktury je nutné dobře komentovat.
|
|
|
Nefotorealistické zobrazování v reálném čase
Vondrák, Štěpán ; Pelikán, Josef (oponent) ; Žára, Jiří (vedoucí práce)
Cílem této práce je prostudovat metody nefotorealistického zobrazování (NPR) s ohledem na jejich použití pří zobrazování v reálnem čase a využít možností moderních grafických karet k implementaci několika NPR technik. První část srovnává implementaci tří hranových detektorů, které fungují na principu hledání nespojitostí v obrazech s normálami, druhými derivacemi hloubek či identifikátory jednotlivých regionů vykreslované scény. Společným použitím těchto detektorů lze nalézt siluety objektů, okrajové hrany, ostré hrany a rozhraní mezi materiály. Kombinace zvýrazňování důležitých hran a stupňovitého stínovaní povrchu objektů je použita k zobrazení scény ve stylu kreslených filmů. Závěrečná část práce se věnuje inovativnímu přístupu k zobrazování trojrozměrných modelů ve stylu mozaik. Ten oproti dříve prezentovaným metodám dokáže vykreslovat i složité scény v reálném čase. Hlavního urychlení je docíleno tím, že k výpočtu pozic jednotlivých dlaždic je namísto tradičního Voroného diagramu použita simulace sytému tuhých pružin.
|
|
|
Dynamika živých organismů
Vondrák, Marek ; Pelikán, Josef (vedoucí práce) ; Kavan, Ladislav (oponent)
Počítačová animace artikulovaných postav je jedna z nejzajzajímavějších a nejvíce se rozvíjejících oblastí moderní počítačové grafiky. Cílem této práce je seznámit čtenáře s teorií simulace tuhých těles s omezeními, která je následně použita ke konstrukci obecného simulátoru tuhých těles s omezeními a třením a animační knihovny pro artikulované postavy. Postavy jsou reprezentovány soustavami tuhých těles (segmentů) propojených klouby a jejich pohyb určen dynamikou příslušných segmentů. Dodatečná omezení, předepisující např. požadované úhly v kloubech nebo pozice vybraných bodů na povrchu segmentů, umožňují řídit pohyb postav. Bohaté interaktivní demonstrační příklady předvádí vlastnosti samotného simulátoru a možnosti animační knihovny pro zpracování motion capture dat (přehrávání animací, přizpůsobování animací externím vlivům, mapování "syrových" motion capture dat na pohyb segmentů, atd.).
|
|
|
Optické snímání pohybu
Zátopek, Martin ; Pelikán, Josef (vedoucí práce) ; Štěpán, Vladimír (oponent)
Práce se zabývá optickým snímáním pohybu pomocí levných webkamer. Mapuje možnosti připojení více kamer k jednomu počítači a čtení obrazových dat pomocí rozhraní Video4Linux pro operační systém Linux. Dále se podrobě zabývá algoritmy kalibrace kamer, Direct linear transformation a Tsai kalibrací. Navrhuje a implementuje systém optického snímání pohybu, ke kalibraci využívá externí implementaci Tsai kalibrace Rega Willsona [5]. Součástí systému je popis kalibrační scény, postup poloautomatického získávání kalibračních dat, synchronizace a ukládání dat z více kamer připojených k počítačům umístěných v lokální síti. Následný postprocessing, rekonstruující 3D souřadnice značek, ukládá naměřená data do standardního translačního formátu trc.
|
host ::
RSS.