Search

Práce se zabývá jednou konkrétní metodou tvorby stínů v počítačové grafice. Popisuje nejen její teoretické základy, ale také se zabývá možností praktické implementace využitím moderního rozhraní OpenGL. Součástí je testování výkonu několika variant této metody pomocí testovací aplikace. Z výsledků je jasně patrný přínos výpočtu této metody na grafické kartě., This thesis is focused on one particular method of shadowing in computer graphics. It not only describes basic theory, but also deals with actual implementation using modern OpenGL. It includes performance tests of several versions of this method using a testing application. The results show clear advantage of computing shadows on graphics card.

V této práci zkoumáme rychlost 6 metod výpočtu průsečíku paprsku s trojúhelníkem, což je elementární operace při sledování paprsku. Zkoumáme jak jejich implementace softwarové v C++ a SSE, pro výpočty po jednom paprsku i po svazcích 4 paprsků, tak lehkým nástinem jejich implementaci hardwarovou. Metody jsou podrobeny testům s náhodně generovanými i reálnými scénami a z těchto testů nejlépe vyšla pro jednopaprskouvou implementaci metoda Havel Herout (SSE4), pro svazkovou pak metoda Shevtsovova (SSE), přičemž Shevtsovova metoda je z těchto dvou vhodnější pro hardwarovou implementaci., In this thesis we try to examine speed of 6 methods for ray-triangle intersection computation, which is elementary operation performed in raytracing. We examine their software implementations in C++ and SSE, for both single-ray and 4-ray packet implementation, as well as their hypothetical hardware implementation. Methods are tested with both randomly generated and real scenes and best results were measured for method Havel Herout (SSE4) among single-ray implementations and Shevtsov's method (SSE) among ray-packet implementations, where Shevtsov's method is of those two more suitable for hardware implementation.

Jedním z nejčastěji využívaných výpočtů v počítačové grafice je určení kolize mezi paprskem reprezentujícím šíření světla a trojúhelníkem na povrchu objektu v 3D prostoru. A právě jeho časté využití je motivací pro nalezení nejvhodnějších metod při tomto výpočtu. Tato práce obsahuje vysvětlení základů dané problematiky kolizí a testování metod s využitím reálných vstupních údajů pro lepší a přesnější porovnání vhodnosti jejich použití., One of the most often used calculations in computer graphics is detection of collision between ray of light and triangle on the surface of object in 3D space. This frequent usage is motivation to search for the best methods for this calculations. This thesis contains explanation of basics of this topic and also testing of methods with real input data to better and accurate comparison.

Tato práce podává přehled historických i moderních metod a postupů využívaných v kryptografii. Popisuje a zhodnocuje šifry, které byly používány od samotných počátků šifrování informací až po šifry používané v dnešní době. Tento přehled by měl čtenáři poskytnout informace, na jejichž základě by byl schopen rozlišovat mezi jednotlivými šiframi, znát jejich výhody a nevýhody a umět zvolit nejvhodnější šifru pro konkrétní účel. Studované šifry jsou implementovány v knihovně CipherLib , která nabízí ukázku použití jednotlivých šifer., This thesis brings an overview of historical and modern methods and approaches used in cryptography. It also describes and assesses ciphers, which have been used since the very beginning of encryption till modern ciphers. Based on information resulting from this overview the reader should be able to distinguish between ciphers, know their advantages and disadvantages, and be able to choose the best cipher for any purpose. Ciphers mentioned in this thesis are implemented in a library called CipherLib , which shows usage of every described cipher.

Práce se zabývá rozšířením Uniform marker fields o možnost detekování na válci. V úvodu pojednává obecně o rozšířené realitě se zaměřením na systémy využívající markery. Diskutuje současné state-of-the-art systémy a jejich možnosti. Poté se podrobněji zabývá typem markerů Uniform Marker Field se zaměřením na jejich detekci. Zmiňuje i variantu pracující v odstínech šedi. Dále jsou v práci popsány některé zákonitosti projekce válce v reálném prostoru se zaměřením na vlastnosti, které lze využít k detekci markerů na plášti válce. Následuje návrh a popis konkrétní podoby detekčního algoritmu. Na závěr je implementace detektoru otestována a zhodnocena., This work presents a new extension for Uniform Marker Field, which is able to detect UMF on the cylinder. First part of the text deals with Augmented reality and focuses on systems using markers. It discusses the actual state-of-the-art systems and its possibilities. After that it focuses more deeply on the marker system Uniform marker field and its grayscale variants. Next part of the work describes properties of the cylinder projected in real space. Important properties for detecting are discussed in detail. Then the proposal and description of detection algorithm is presented. Implementation of algorithm is tested and evaluated on the very end of this thesis.

Tato práce se zabývá návrhem a implementací aplikace na zobrazování medicínských dat v reálném čase. První část projektu je zaměřena na metody získávání medicínských dat v praxi a na možnosti vizualizace rozsáhlých objemových dat v počítači s využitím známých renderovacích přístupů. Podobné aplikace se používají mimo medicíny i v jiných oblastech, jako např. v chemii na zobrazování molekulárních struktur nebo mikroorganizmů. Další část projektu bude zaměřena na výhody vizualizace volumetrických dat pomocí programovatelného hardwaru a na nové metody paralelizace algoritmů na grafické kartě pomocí technologie CUDA a OpenCL. Výsledná aplikace bude zobrazovat medicínské objemové data na základě vybrané metody urychlené pomocí programovatelných shaderů, přičemž časově náročné operace budou paralelizované na grafické kartě., This thesis deals with design and implementation of an application for medical data imaging in real-time. The first part of project is focused on methods for obtaining data in medical practice and visualization of large volume data on computer using familiar rendering approaches. Similar applications are used outside of medicine in other fields, such as chemistry to display molecular structures or microorganisms. Another part of project will focus on benefits of visualization of volumetric data using programmable hardware and new methods of parallelization of algorithms on graphics card using CUDA technology, and OpenCL. The resulting application will display the volume of medical data based on selected method accelerated by programmable shaders, and time-consuming operations will be paralleled on graphics card.

Práce se zabývá jednou konkrétní metodou tvorby stínů v počítačové grafice. Popisuje nejen její teoretické základy, ale také se zabývá možností praktické implementace využitím moderního rozhraní OpenGL. Součástí je testování výkonu několika variant této metody pomocí testovací aplikace. Z výsledků je jasně patrný přínos výpočtu této metody na grafické kartě., This thesis is focused on one particular method of shadowing in computer graphics. It not only describes basic theory, but also deals with actual implementation using modern OpenGL. It includes performance tests of several versions of this method using a testing application. The results show clear advantage of computing shadows on graphics card.

Moje bakalářská práce se zabývá vertex a pixel shadery. Jejich vznikem, jak fungují a jakým programovacím jazykem se dají implementovat. Součástí této práce je i tutoriál, který popisuje teorii a implementaci tří mnou zvolených realtime zobrazovacích technik. Na závěr jsou zhodnoceny dosažené výsledky u každé techniky., My bachelor's thesis is about vertex and pixel shaders. It is engaged in evolution, funcionality and usage of shaders in realtime graphics. This bachelor's thesis also includes tutorials, that are describing theory and implementation of three realtime rendering techniques, which were chosen by me. Results of my realtime techniques are evaluated at the end of my book.

Tato práce se zabývá interaktivní počítačovou grafikou na programovatelném hardware. Na příkladech ukazuje možnosti využití shaderů pro tvorbu grafických efektů. Vysvětluje použití knihovny OpenGL a jazyka GLSL pro jejich implementaci. V rámci práce byl pro účely příkladů vyvinut nový formát prostorových modelů., This thesis deals with the interactive computer graphics on programmable hardware. The usage of shaders for creation of graphic effects is demonstrated by examples. It is explained how to use OpenGL library and GLSL language for their implementation. A new 3D model format was developed for the purposes of the examples.

Tato práce se věnuje sledování objektů ve videa z monokulární kamery za pomocí modelu sledovaného tělesa. Stav 3D objektu je určený pomocí minimalizace účelové funkce užitím částicového filtru. Účelová funkce je založena na podobnosti renderované scény a skutečného videa., This thesis deals with model-based approach to 3D tracking from monocular video. The 3D model pose dynamically estimated through minimization of objective function by particle filter. Objective function is based on rendered scene to real video similarity.

Práce se zabývá návrhem a implementací programu pro syntézu obrazu pomocí sledování parsků. Cílem je ověření vlastností optimalizační metody dělení prostoru pomocí KD stromu. Práce porovnává metody prostorového mediánu, objektového mediánu a cenového modelu použité pro určování dělících rovin při výstavbě KD stromu. Pro vyhodnocení je použito několik testovacích scén., This thesis describes the design and implementation of an application for picture synthesis using ray tracing. The goal is to verify properties of an space subdivision optimalization method using KD tree. The work compares spatial median, objects median and cost model methods for splitting plane determination during KD-tree construction. Several test scenes are used for evaluation.

Metoda Ray-tracingu je jedna z realistických metod počítačové visualizace. Tato metoda je vysoce výpočetně náročná a neexistuje pro ni hardwarový akcelerátor. Tato práce popisuje urychlení ray tracingu za použití instrukčního souboru SSE., Ray-tracing is one of realistic methods of computer visualization. This method is highly computationally intensive and there is no hardware accelerator for it. This labour describes the acceleration of ray-tracing using the SSE instruction set.

Mnoho inženýrských aplikací v architektuře, medicíně a strojírenství potřebuje vytvářet modely prostoru pro potřeby různých numerických výpočtů (např. FEM simulace). Tetraedrální sítě jsou jednou z perspektivních reprezentací těchto modelů. V této práci jsou popsány různé možnosti reprezentace tetraedrálních sítí vhodné pro jejich generování a zpracování. Je navržena knihovna pro zpracování sítě, která může být charakterizována úspornou reprezentací tetraedrální sítě se zachováním možnosti aplikovat na ni efektivně topologické a geometrické algoritmy. Knihovna je implementována v jazyce C++ s použitím šablon. Časová a prostorová složitost byla porovnána s knihovnou CGAL a podle výsledků měření má navržená knihovna nižší paměťové nároky než CGAL., Many architecure, medical and engineering applications need a spacial support for various numerical computations (i.e. FEM simulations). Tetrahedral meshes are one of perspective spatial representations for them. In this thesis, several possibilities of effective tetrahedral mesh representation for its generating and processing are described. A computer library for the mesh processing is proposed which can be characterized by memory efficient imposition of the mesh while preserving the ability to apply topological and geometric algorithms effectively. The library is implemented in C++ language using templates. Time and space complexity of typical mesh operations is compared with CGAL library and according to measurements the proposed library has lower memory requirements than CGAL.

Cílem této práce je navrhnout systém, který by umožnil odesílání dat z videokamery mobilního zařízení a jejich zobrazení v reálném čase prostřednictvím webového prohlížeče. Součástí práce je popis použitých technologií a také popis cílové implementační platformy Android.K řešení získání a přenosu multimediálních dat byla využita technologie Web Real Time Communications (WebRTC), která je nativně podporovaná novými prohlížeči a komponentou WebView (Android verze 5.0 a výše). Zasílání push notifikací ze strany serveru na mobilní zařízení pro spuštění streamu je řešeno pomocí Google Cloud Messaging technologie.Výsledný systém umožňuje uživateli pomocí webového prohlížeče spustit aplikaci na mobilním telefonu a tím zahájit přenos multimediálních dat. Ten je možné parametrizovat a zabezpečit pomocí hesla.Přínosem práce je seznámení s technologií WebRTC a demonstrace jejího snadného využití implementací IP kamery na platformě Android., The goal of this thesis is to design a system which would allow video data streaming from a mobile device and real time playback using a standard web browser. The technological background and the implementation platform are both part of this thesis. Web Real Time Communications (WebRTC) technology was used for acquiring multimedia data on mobile device. This technology is natively supported in the latest major web browsers and in WebView component (Android version 5.0 and above). Sending push notifications from a server to a mobile device to start the streaming is done with Google Cloud Messaging technology. The resultant system allows a user to start the application on mobile device with easy web browser access. This starts the multimedia stream from device, which can be parametrized and secured by password. The benefit of this thesis is the overview of WebRTC technology and its demonstration. The IP camera implementation shows how easy it is to use the WebRTC in real applications.

Tato práce se zabývá využitím SSE instrukcí k akceleraci výpočtů probíhajících při ray-tracingu. Aby bylo možné SSE instrukce co nejefektivněji použít, bylo zvoleno současné sledování čtyř paprsků uzavřených v jednom svazku. Byla provedena vektorizace algoritmů použitých v ray-tracingu a také bylo navrženo a implementováno řešení rozpadu svazku paprsků. Provedenými testy pak byla sledována doba renderování obrazu pro případ, kdy jsou všechny paprsky pohromadě, ale také pro případ, kdy se ve svazku nachází pouze jeden paprsek., This thesis describes the acceleration technique of ray-tracing method using SSE instruction set. Choosing the parallel tracing of four rays enclosed in one beam turned to be the best way of using SSE effectively. Also the vectorization of algorithms which are used in ray-tracing method was implemented. The solution of beam splitting was designed and implemented too. The time for rendering image was monitored in the tests - one for case when the beam includes all the rays and one for case when there is just one ray in the beam.

Tato práce se zabývá Houghovou transformací (HT). HT je nejčastěji používána pro detekci přímek nebo křivek, ale byla zobecněna i pro detekci libovolných tvarů. Hlavní téma této práce jsou parametrizace přímek, speciálně PTLM - zobrazení bodů na přímky. Tyto parametrizace mají tu vlastnost, že bodům v obrázku odpovídají přímky v parametrickém prostoru. Tato práce poskytuje důkazy některých vlastností PTLM. Za zmínku stojí existence páru PTLM vhodného pro detekci a efekt konvoluce v obrázku na obsah parametrického prostoru. V práci jsou prezentovány dvě implementace HT. Obě využívají k akceleraci grafický hardware. Jedna využívá GPGPU API CUDA a druhá zobrazovací API OpenGL. Jako aplikace detekce přímek je uvedena část detekce šachovnicových markerů použitelných pro rozšířenou realitu., This works focuses on the Hough transform (HT). The HT is mostly used for the detection of lines or curves, but was also generalized for detection of arbitrary shapes. The main theme of this work are line parameterizations, especially the Point-to-Line mappings. These parameterizations share the property, that a point in the image maps onto a line in the parameter space. This work presents proofs of some properties of PTLMs, notably the existence of a practical pair of PTLMs for line detection and the effect of a convolution in the image space on the contents of the parameter space. Two realtime implementations of HT are presented in this work. Both accelerate HT using graphical hardware. One uses GPGPU API CUDA and the other the rendering API OpenGL. As an application of the line detection, this work describes part of the detection of checkerboard marker usable for the augmented reality.

Tato diplomová práce se věnuje knihovně pro záznam videa na pozadí v 3D aplikacích. Podporovány jsou operační systémy Microsoft Windows a Linux. Zaznamenává se obraz i zvuk. Záznam obrazu je podporován v programovacích rozhraních OpenGL, Direct3D9, Direct3D10 a Direct3D11. Obraz lze volitelně komprimovat pomocí MJPG kodeku. Zvuk je zaznamenáván pro celý počítač pomocí rozhraní WaveForm audio, Windows Core Audio a ALSA. Tato rozhraní zaznamenávají zvuky pro celý počítač. Celkem lze zaznamenávat a mixovat až dva zvukové proudy. Výsledné video je uloženo do AVI souboru. Součástí knihovny je i možnost překrytí obrazovky aplikace vlastními textovými informacemi., This thesis deals with library for recording video in the background of 3D application. A library is designed to work under the Microsoft Windows and Linux operation systems. It records image and also sound. Image recording is supported in OpenGL, Direct3D9, Direct3D10 and Direct3D11. To reduce video data size, library supports image compression using MJPG codec. Audio is recorded by WaveForm audio, Windows Core Audio or ALSA. Recorded sound is for whole operation system. A library is able to record up to two audio streams to accommodate possible microphone input. It can mix audio data together if needed. Output data are then written into AVI file. It is possible to write own text information as overlay that is rendered as part of application screen output.

Cílem této diplomové práce bylo vyhodnocení porezity tlakově litých odlitků, které byly odlity ve slévárně Škoda auto Mladá Boleslav ze slitiny AlSi9Cu3. K vyhodnocení a porovnání vzorků sloužilo jak moje vlastní měření, tak navázání na předešlé diplomové práce zabývající se touto problematikou a vyhotovené na škole Vysoké učení technické v Brně. Všechny měření byly také statisticky testovány., The aim of this diploma thesis is to analyse the porosity of die - cast cast that were made of the alloy AISi9u3 in iron-foundry Skoda Car Mlada Boleslav. The analysis and the sample comparisons are based on my own measurements and are also connected with previous diploma thesis which deals with that issue and was drawn up at Technical University in Brno. All measurements were statistically tested.

Tato práce se zabývá interaktivní počítačovou grafikou na programovatelném hardware. Na příkladech ukazuje možnosti využití shaderů pro tvorbu grafických efektů. Vysvětluje použití knihovny OpenGL a jazyka GLSL pro jejich implementaci. V rámci práce byl pro účely příkladů vyvinut nový formát prostorových modelů., This thesis deals with the interactive computer graphics on programmable hardware. The usage of shaders for creation of graphic effects is demonstrated by examples. It is explained how to use OpenGL library and GLSL language for their implementation. A new 3D model format was developed for the purposes of the examples.

Tato rešeršní práce je zaměřena na téma Tlakově lité odlitky z Al slitin pro automobilový průmysl. V teoretické části je toto téma popsáno z hlediska technologie lití pro Al slitiny se zaměřením na vysokotlaké lití, na slitinu hliníku AlSi9Cu3 a na metody zjišťování zbytkové napjatosti. V experimentální části je uvedena ukázka měření zbytkových napětí na vzorcích odlitých ze slitiny AlSi9Cu3., This search is concentrated on Pressure-castings of aluminum alloys for the automotive industry. In the theoretical part of this topic is described in terms of technology for casting aluminum alloys with a focus on high-pressure casting of aluminum alloy AlSi9Cu3 and methods of detecting residual stress. In the experimental section is a sample of residual stress measurements on samples cast alloy AlSi9Cu3.

Tato práce se zabývá problematikou tvorby grafického intra s omezenou velikostí. Rozebírá návrh a tvorbu jednotlivých částí intra. Popisuje princip procedurálního generování objektů a textur, jednoduchou fyzikální simulaci pomocí částic, generování stromů a další vegetace, vykreslení vodní hladiny s odrazem a odleskem a vykreslování bouře. Jsou také popsány některé optimalizace výpočetního výkonu., This work describes problems of creation of graphic intro of limited size. It discusses the design and creation of individual parts of intro. Describes the principle of procedural generation of objects and textures, simple physical simulation with particles, tree and vegetation generating, rendering water surface with reflection and glint and storm rendering. There is also described some processing power optimalizations.

Tato bakalářská práce se zabývá analýzou, návrhem a implementací programu, který simuluje metodu sledování paprsku přes jednoduché optické členy. Dále rozebíra problematiku základů počítačové grafiky a popis programového rozhraní Windows API., This bachelor's thesis describes analysis, design and implementation of an application, which simulates the method of ray tracing through simple optical elements. Further it examines the issue of computer graphics and description of the Windows API programming interface.

Bakalářská práce se zabývá rozdělením 3D modelů na jednotlivé části reprezentující významové celky (segmenty). Metoda je založena na algoritmu zpracovaném v díle Protrusion-oriented 3D Mesh Segmentation. Realizované řešení je založeno na předpokladu, že 3D modely se skládají z těla a výběžků z těla vyčnívajících. Algoritmus zajišťuje aproximaci těla modelu, nalezení koncových bodů výběžků a rozdělení bodů do jednotlivých segmentů. Pro zajištění operací jako je načtení modelu a práce s jeho komponentami je využita knihovna CGAL., Bachelor's thesis deals with 3D model segmentation into particular meaningful segments. Method is based on algorithm described in article Protrusion-oriented 3D mesh segmentation The realized solution is based on assumption, that 3D models consist of a core and core attached protrusions. The segmentation algorithm consists of three main steps: core approximation, selection of salient points which indicate end of protrusion and assignment of points to appropriate segments. Implementation uses library CGAL which is useful for loading and manipulating 3D meshes.

Tato práce se zabývá výpočtem stínů skrze průsvitné materiály pomocí metody zvané Barevné stochastické stínové mapy a její praktickou implementací v knihovnách OpenGL. Na začátku této práce je představena metoda Stínových map. V další části jsou zkráceně popsány vybrané způsoby řešení zobrazování průhledných objektů ve scéně. Následuje detailnější vysvětlení metody Barevných stochastických stínových map. V poslední části je popsána implementace demonstrační aplikace v jazyce C++, zhodnocení dosažených výsledků a návrh možností pokračování projektu., This paper describes the calculation of shadows through translucent materials using a method called Colored Stochastic Shadow Maps and its practical implementation in OpenGL libraries. At the beginning of this work a Shadow mapping method is introduced. The next section shortly describes selected ways of dealing with rendering of transparent objects in the scene. This is followed by detailed explanation of the method Colored Stochastic Shadow Maps. The last section describes the implementation of demonstration application in C++ language, evalution of the results and proposal of options to continue the project.

Práce se věnuje problematice zobrazování a metodami sledování paprsků, zejména nejstarší metodě raytracing. Kromě přiblížení historie algoritmů z této rodiny, přináší detailní popis fyzikálního modelu, nástrojů a technik nezbytných pro vytvoření rendrovací aplikace. Značnou část práce pak tvoří samotná implementace aplikace pro fotorealistické zobrazování virtuálních 3D scén určených pro interaktivní grafiku, tedy zobrazování scén bez použití nestandardních informací z modelu. Obsahuje popis problémů a vysvětlení použitých řešení a postupů., This thesis is dedicated to ray tracing based rendering methods, primarily the original ray tracing. Besides introducing a brief historical overview of algorithms from the family, it presents all the essential tools, techniques and physics needed for designing a rendering application in detail. A significant part of the document consists of an implementation of a photorealistic rendering application for interactive graphics 3D virtual scenes. The focus is on rendering without using any additional model information. The thesis includes descriptions and explanations of specific problems and their solutions.

Práce se zabývá návrhem a implementací ray-tracingu a path-tracingu s využitím knihovny IPP. Teoretická část diskutuje současné postupy při akceleraci zmínených algoritmů a možnost paralelizace. V další části práce je popsán návrh algoritmů ray-tracingu a path-tracingu a způsob paralelizace zmiňovaných algoritmů. Tato část taktéž diskutuje možnosti implementace adaptivního vzorkování a metody importance sampling v souvislosti s metodou Monte Carlo pro urychlení algoritmu path-tracingu. Další část se zabývá postupem implementace zmínených zobrazovacích algoritmů v kontextu knihovny IPP a také využitím knihovny Boost při tvorbě síťového rozhrání aplikace. Implementované postupy jsou v závěru práce podrobeny testům výkonnosti a kvality zobrazení pro stanovení úspešnosti zvolených postupů. Výstupem práce je serverová aplikace schopna současné obsluhy více klientů poskytující vizualizaci a klientská aplikace implementující ray-tracing a path-tracing., Master thesis is dealing with design and implementation of ray-tracing and path-tracing using IPP library. Theoretical part discusses current trends in acceleration of selected algorithms and also possibilities of parallelization. Design of ray-tracing and path-tracing algorithm and form of parallelization are described in proposal. This part also discusses implementation of adaptive sampling and importance sampling with Monte Carlo method to accelerate path-tracing algorithm. Next part is dealing with particular steps in implementation of selected rendering methods regarding IPP library. Implementation of network interface using Boost library is also discussed. At the end, implemented methods are subjected to performance and quality test. Final product of this thesis is server aplication capable of handling multiple connections which provides visualisation and client application which implements ray-tracing and path-tracing.

V dnešní době se OpenGL používá převážně pro tvorbu počítačových her, CAD programů, aplikací virtuální reality, leteckých simulací či vědeckotechnických vizualizací. Tato bakalářská práce se zabýva tvorbou shaderů v jazyce OpenGL shading Language a jejich připojením právě k OpenGL aplikacím. Jejím cílem je popsat postupy tvorby efektů vytvářejících hloubku ostrosti, záři a měkké stíny a poskytnout o těchto postupech tutoriál. První kapitoly sdělují informace o OpenGL a rozšiřující knihovně OpenGL Utility Toolkit a také ukazují některé obecné postupy potřebné k dosažení výše uvedených efektů. Poslední kapitoly se pak věnují přímo shaderům vytvářejícím tyto efekty., OpenGL is mostly used in video games, computer aided designs, virtual reality, flight simulations or scientific visualisations. This bachelors thesis puts mind to production of shaders written in OpenGL Shading Language and their attachment to OpenGL aplications. Its objective is to describe methods of creating depth of field, glow and soft shadows effects and to provide tutorial about these methods. First chapters informs about OpenGL and associated library OpenGL Utility Toolkit and illustrates some common procedures necessary to achieve hereinbefore mentioned effects. Last chapters dwells directly on shaders creating these effects.

Moje bakalářská práce se zabývá vertex a pixel shadery. Jejich vznikem, jak fungují a jakým programovacím jazykem se dají implementovat. Součástí této práce je i tutoriál, který popisuje teorii a implementaci tří mnou zvolených realtime zobrazovacích technik. Na závěr jsou zhodnoceny dosažené výsledky u každé techniky., My bachelor's thesis is about vertex and pixel shaders. It is engaged in evolution, funcionality and usage of shaders in realtime graphics. This bachelor's thesis also includes tutorials, that are describing theory and implementation of three realtime rendering techniques, which were chosen by me. Results of my realtime techniques are evaluated at the end of my book.

Tato práce pojednává o grafických intrech s omezenou velikostí a o technikách založených na principu sledování paprsku. Slouží jako teoretický úvod do problematiky, ze kterého následně přechází ke popisu návrhu a implementace grafického intra s obmezenou velikostí spustitelné aplikace na 64kB a využívající metodu sledování paprsku. Práce taky shrnuje získané poznatky, závěry zhodnocení výsledné aplikace. Proto může tento text sloužit pro případné studijní účely nebo jako pomoc při řešení stejně zaměřených úkolů., This thesis is concerning about graphic intro with limited size and about techniques based on ray tracing principles. The thesis serves as theoretical introduction and description of a concept and implementation of a graphic intro with limited size to 64kB and based on ray tracing. Acquired informations and resume of created application are mentioned as well. Because of that, this text can serve for eventually study purposes or help with finding answers for similar problems.

Tato práce se zabývá Houghovou transformací (HT). HT je nejčastěji používána pro detekci přímek nebo křivek, ale byla zobecněna i pro detekci libovolných tvarů. Hlavní téma této práce jsou parametrizace přímek, speciálně PTLM - zobrazení bodů na přímky. Tyto parametrizace mají tu vlastnost, že bodům v obrázku odpovídají přímky v parametrickém prostoru. Tato práce poskytuje důkazy některých vlastností PTLM. Za zmínku stojí existence páru PTLM vhodného pro detekci a efekt konvoluce v obrázku na obsah parametrického prostoru. V práci jsou prezentovány dvě implementace HT. Obě využívají k akceleraci grafický hardware. Jedna využívá GPGPU API CUDA a druhá zobrazovací API OpenGL. Jako aplikace detekce přímek je uvedena část detekce šachovnicových markerů použitelných pro rozšířenou realitu., This works focuses on the Hough transform (HT). The HT is mostly used for the detection of lines or curves, but was also generalized for detection of arbitrary shapes. The main theme of this work are line parameterizations, especially the Point-to-Line mappings. These parameterizations share the property, that a point in the image maps onto a line in the parameter space. This work presents proofs of some properties of PTLMs, notably the existence of a practical pair of PTLMs for line detection and the effect of a convolution in the image space on the contents of the parameter space. Two realtime implementations of HT are presented in this work. Both accelerate HT using graphical hardware. One uses GPGPU API CUDA and the other the rendering API OpenGL. As an application of the line detection, this work describes part of the detection of checkerboard marker usable for the augmented reality.

Práce se zabývá návrhem a implementací programu pro syntézu obrazu pomocí sledování parsků. Cílem je ověření vlastností optimalizační metody dělení prostoru pomocí KD stromu. Práce porovnává metody prostorového mediánu, objektového mediánu a cenového modelu použité pro určování dělících rovin při výstavbě KD stromu. Pro vyhodnocení je použito několik testovacích scén., This thesis describes the design and implementation of an application for picture synthesis using ray tracing. The goal is to verify properties of an space subdivision optimalization method using KD tree. The work compares spatial median, objects median and cost model methods for splitting plane determination during KD-tree construction. Several test scenes are used for evaluation.

Tato práce se zabývá využitím SSE instrukcí k akceleraci výpočtů probíhajících při ray-tracingu. Aby bylo možné SSE instrukce co nejefektivněji použít, bylo zvoleno současné sledování čtyř paprsků uzavřených v jednom svazku. Byla provedena vektorizace algoritmů použitých v ray-tracingu a také bylo navrženo a implementováno řešení rozpadu svazku paprsků. Provedenými testy pak byla sledována doba renderování obrazu pro případ, kdy jsou všechny paprsky pohromadě, ale také pro případ, kdy se ve svazku nachází pouze jeden paprsek., This thesis describes the acceleration technique of ray-tracing method using SSE instruction set. Choosing the parallel tracing of four rays enclosed in one beam turned to be the best way of using SSE effectively. Also the vectorization of algorithms which are used in ray-tracing method was implemented. The solution of beam splitting was designed and implemented too. The time for rendering image was monitored in the tests - one for case when the beam includes all the rays and one for case when there is just one ray in the beam.

Diplomová práce se zabývá tvorbou intra s omezenou velikostí. Práce popisuje metody pro omezení velikosti výsledné aplikace. Hlavní část práce popisuje metody pro generování a animaci grafického obsahu. Zabývá se tvorbou textur a geometrie. Další částí jsou fyzikální simulace částicových a elastických systémů., This thesis deals with the creation of the intro with limited size. This work describes methods for reducing the size of the final application. The main part describes methods for generating graphic content and methods for its animation. It deals with creation of textures and geometry. Another part is aimed on the physical simulation of particle and elastic systems.

Tato diplomová práce se zabývá problémem zobrazovaní počítačové grafiky v reálném čase s využitím metody bezsnímkového renderování jako protipólu k tradičnímu způsobu, který je založen na přepínání výstupu mezi dvěma buffery. Metoda bezsnímkového renderování je zkoumána a definována do větší hloubky a detailně popsána její adaptivní varianta, která přináší kvalitnější výstup bez výraznějšího snížení odezvy. Dále tato práce popisuje implementaci aplikace, která byla vyvíjena pro demonstraci principu a funkčnosti metody bezsnímkového renderování na vybraných scénách a vyhodnocení prováděných testů se zaměřením na kvalitu výstupu., This master's thesis deals with the problem of real-time rendering of computer graphics using the method of frameless rendering} as counterpart to the traditional way, which is based on switching between two output buffers. Frameless rendering method is defined and studied in greater depth and its adaptive variant, which delivers better output quality without a~significant reduction of latency, is described in detail. In addition, this thesis describes the implementation of the application which has been developed to demonstrate the principle and functionality of the frameless rendering on the selected scenes. It also includes evaluation of performed tests focused to the output quality.

Tato práce se zabývá výpočtem stínů skrze průsvitné materiály pomocí metody zvané Barevné stochastické stínové mapy a její praktickou implementací v knihovnách OpenGL. Na začátku této práce je představena metoda Stínových map. V další části jsou zkráceně popsány vybrané způsoby řešení zobrazování průhledných objektů ve scéně. Následuje detailnější vysvětlení metody Barevných stochastických stínových map. V poslední části je popsána implementace demonstrační aplikace v jazyce C++, zhodnocení dosažených výsledků a návrh možností pokračování projektu., This paper describes the calculation of shadows through translucent materials using a method called Colored Stochastic Shadow Maps and its practical implementation in OpenGL libraries. At the beginning of this work a Shadow mapping method is introduced. The next section shortly describes selected ways of dealing with rendering of transparent objects in the scene. This is followed by detailed explanation of the method Colored Stochastic Shadow Maps. The last section describes the implementation of demonstration application in C++ language, evalution of the results and proposal of options to continue the project.

V dnešní době se OpenGL používá převážně pro tvorbu počítačových her, CAD programů, aplikací virtuální reality, leteckých simulací či vědeckotechnických vizualizací. Tato bakalářská práce se zabýva tvorbou shaderů v jazyce OpenGL shading Language a jejich připojením právě k OpenGL aplikacím. Jejím cílem je popsat postupy tvorby efektů vytvářejících hloubku ostrosti, záři a měkké stíny a poskytnout o těchto postupech tutoriál. První kapitoly sdělují informace o OpenGL a rozšiřující knihovně OpenGL Utility Toolkit a také ukazují některé obecné postupy potřebné k dosažení výše uvedených efektů. Poslední kapitoly se pak věnují přímo shaderům vytvářejícím tyto efekty., OpenGL is mostly used in video games, computer aided designs, virtual reality, flight simulations or scientific visualisations. This bachelors thesis puts mind to production of shaders written in OpenGL Shading Language and their attachment to OpenGL aplications. Its objective is to describe methods of creating depth of field, glow and soft shadows effects and to provide tutorial about these methods. First chapters informs about OpenGL and associated library OpenGL Utility Toolkit and illustrates some common procedures necessary to achieve hereinbefore mentioned effects. Last chapters dwells directly on shaders creating these effects.

Práce se zabývá problematikou moderních herních enginů se zaměřením na fyzikální simulace a částicové systémy. Nabízí přehled použitelných architektur pro vývoj herního enginu. Poskytuje charakteristiku jeho nejdůležitějších logických modulů jako scénový graf, správa zdrojů nebo vykreslování. Popsány jsou také dnešní nástroje pro fyzikální simulaci ve hrách. Hlavní část práce je soustředěna na návrh a implementaci vlastního herního enginu C3D, který využívá možností fyzikálního enginu NVIDIA PhysX. Práce nabízí moderní techniky, které vycházejí z autorových zkušeností., The thesis is concerned with modern game engines, focusing on physical simulation and particle systems. It offers usable architectures overview for a game engine development. The thesis provides characteristic to the most essential game engine's logical modules as scene graph, resource management or rendering. Today's tools used for physical simulation in games are also described. Main part of the thesis concentrates on design and implementation of its own C3D game engine which exploits capabilities of the NVIDIA PhysX physical engine. The thesis includes modern techniques rising from author's gained experience.

Hlavním účelem této práce je poskytnout detailní analýzu některých hlavních volně dostupných zobrazovacích knihoven s důrazem na jejich význačné vlastnosti, a hloubkové porovnání mezi nimi s ohledem na jejich možné praktické užití. Konkrétní vybrané zobrazovací knihovny v této práci jsou následující - OpenSceneGraph, Ogre 3D, Irrlicht Engine, Crystal Space a OpenSG, avšak některé ostatní jsou spomenuty taktéž. V neposlední řadě jsou taky zahrnuty i vlastní příklady jejich užití sloužící k demonstraci některých spomenutých vlastností a principů analyzovaných knihoven., The main purpose of this paper is to provide a detailed analysis of some of the major available open source rendering libraries with the emphasis on their notable characteristics, and an in-depth comparison among them with regards to their possible practical use. Specifically, the selected rendering libraries in this paper are the following - OpenSceneGraph, Ogre 3D, Irrlicht Engine, Crystal Space and OpenSG, but a sidenote is given to some of the others as well. Last but not least, self-made examples of their usage are also included, and are meant to demonstrate some of the mentioned characteristics and principles of the analysed libraries.