Search

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.

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.

Tato práce pojednává o metodách zobrazení stínů, jejich analýze a implementaci v rozhraní DirectX 11. Teoretická část popisuje historický vývoj použití stínů v 3D aplikácích a jednotlivé algoritmy pro výpočet stínů. V rámci práce jsou na demonstrační aplikaci porovnány zhlediska výkonu, náročnosti implementace a kvality výstupu 2 varianty algoritmu shadow mapping pro všesměrová světla - s využitím cube mappingu a parabolické projekce, každá s pěti různě optimalizovanými implementacemi., This work discusses shadowing methods, analyses them and describes implementation in DirectX 11 API. Theoretical part describes historical evolution of shadow usage in 3D applications and also analyzes shadowing algorithms. This work compares 2 variants of shadow mapping algorithm for omnidirectional lights, based on cube mapping and paraboloid projection, on demo application using quality, performance and implementation aspects.

Téma diplomové práce je tvorba grafického intra s velikostí do 64kB. V nasledujícím textě je stručně popsaná historie demoscény a grafická knihovna OpenGL. Hlavní částí je popis minimalistických technik použitých při tvorbě a jejich praktické využití ve výsledném programu., The aim of the master's thesis is to create a graphic intro with the limited size of 64kB. Brief history of a demoscene and the graphics library OpenGL is introduced in the following text. The main part of the work is a description of minimal graphics techniques used in a creative process and their further application in the final programme.

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.

Téma diplomové práce je tvorba grafického intra s velikostí do 64kB. V nasledujícím textě je stručně popsaná historie demoscény a grafická knihovna OpenGL. Hlavní částí je popis minimalistických technik použitých při tvorbě a jejich praktické využití ve výsledném programu., The aim of the master's thesis is to create a graphic intro with the limited size of 64kB. Brief history of a demoscene and the graphics library OpenGL is introduced in the following text. The main part of the work is a description of minimal graphics techniques used in a creative process and their further application in the final programme.

Cílem této práce je vytvoření jednoduchého raytraceru s pomocí knihovny IPP, který bude využívat techniku bezsnímkového renderování. První část práce je zaměřena na metodu sledování paprsku. V další části je rozebrána technika bezsnímkového renderování a její adaptivní verze se zaměřením na adaptivní vzorkování. Dále je zde popsána knihovna IPP a implementace jednoduchého raytraceru s pomocí této knihovny. Poslední část práce vyhodnocuje rychlost a kvalitu zobrazení implementovaného systému., The aim of this work is to create a simple raytracer with IPP library, which will use the frameless rendering technique. The first part of this work focuses on the raytracing method. The next part analyzes the frameless rendering technique and its adaptive version with focus on adaptive sampling. Third part describes the IPP library and implementation of a simple raytracer using this library. The last part evaluates the speed and rendering quality of the implemented system.

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.

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.

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.

Cílem této práce je vytvoření jednoduchého raytraceru s pomocí knihovny IPP, který bude využívat techniku bezsnímkového renderování. První část práce je zaměřena na metodu sledování paprsku. V další části je rozebrána technika bezsnímkového renderování a její adaptivní verze se zaměřením na adaptivní vzorkování. Dále je zde popsána knihovna IPP a implementace jednoduchého raytraceru s pomocí této knihovny. Poslední část práce vyhodnocuje rychlost a kvalitu zobrazení implementovaného systému., The aim of this work is to create a simple raytracer with IPP library, which will use the frameless rendering technique. The first part of this work focuses on the raytracing method. The next part analyzes the frameless rendering technique and its adaptive version with focus on adaptive sampling. Third part describes the IPP library and implementation of a simple raytracer using this library. The last part evaluates the speed and rendering quality of the implemented system.

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.

Trojúhelník je nejpoužívanější primitivum v počítačové grafice. Výpočet jeho průsečíku s paprskem má mnoho využití a často bývá úzkým hrdlem programu. Tato práce se zaměřuje jeho využití a různé způsoby výpočtu. Tyto techniky se snaží kombinovat pro dosažení co nejvyššího výkonu na moderních procesorech., Triangle is the mostly used primitive in computer graphics. Calculation of its intersection with a ray has many applications and is often a bottleneck of a program. This work focuses on its usage and various methods of calculation. It tries to combine these techniques to achieve high performance on modern processors.

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.

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.

V této práci opakujeme některé základní pojmy analytické geometrie. Zmiňujeme některé techniky výpočtu průsečíku paprsku a trojúhelníku a také uvádíme příklady využití. Diskutujeme zde možnosti CUDA, optimalizační techniky na této architektuře a jejich implementaci vzhledem k dané problematice. Algoritmy výpočtu průsečíku paprsku a trojúhelníku podrobujeme testům., This work contains a few basic terms of analytical geometry. We mention some of ray-triangle intersection computation algorithms and present some use-case examples. We discuss capabilities of CUDA, optimization techniques of this architecture and implementation with focus on given issues. Algorithms of ray-triangle intersection are tested and results are discussed.

Tato práce se zabývá metodami sledování paprsku a jejich akcelerací pomocí k-D stromu. Poskytuje částečný rozbor a přehled algoritmů od klasického střílení paprsku k rekurzivnímu přístupu až k distribuovanému sledování paprsku. Věnuje se rozboru struktury BSP stromu a dále jeho podtřídy k-D stromu, uvádí základní algoritmus jejich konstrukce i průchodu. Dále se podrobněji zabývá technikami konstrukce k-D stromu, které jsou založeny na správném umístění řezací plochy do buňky stromu. Mezi techniky rozebrané v této práci patří půlení s využitím prostorového mediánu, objektového a poměrně nové techniky cenového modelu SAH, neboli surface area heuristic. K závěru práce uvádí výsledky testů a porovnání výkonnosti uvedených metod, ze kterých vychází nejlépe právě SAH., This thesis deals with ray tracing methods and their acceleration. It gives partial study and review of algorithms from classical ray shooting algorithm to recursive approach up to distributed ray tracing algorithm. Significant part of this thesis is devoted to BSP tree structure and its subclass of k-D tree, it shows simple algorithm for its construction and traversal. The rest of thesis is dealing with k-D tree construction techniques, which are based on the right choice of the splitting plane inside the every cell of k-D tree. The techniques upon the thesis is based on are space median, object median and relatively new cost model technique named SAH, otherwise as surface area heuristic. All three techniques are put into testing and performance comparison. In the conclusion the results of tests are reviewed, from where SAH is coming out as a winner.

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 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.

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.

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 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.

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.

Trojúhelník je nejpoužívanější primitivum v počítačové grafice. Výpočet jeho průsečíku s paprskem má mnoho využití a často bývá úzkým hrdlem programu. Tato práce se zaměřuje jeho využití a různé způsoby výpočtu. Tyto techniky se snaží kombinovat pro dosažení co nejvyššího výkonu na moderních procesorech., Triangle is the mostly used primitive in computer graphics. Calculation of its intersection with a ray has many applications and is often a bottleneck of a program. This work focuses on its usage and various methods of calculation. It tries to combine these techniques to achieve high performance on modern processors.

Tato práce se specializuje na akceleraci algoritmu z oblasti obličejově zaměřených anti-spoofing algoritmů s využitím grafického hardware jakožto platformy pro paralelní zpracování dat. Jako framework je použita technologie OpenCL která umožňuje použití od výkoných stolních počítačů po přenosná zařízení, od různých akcelerátorů jako grafické čipy, či ASIC až po procesory typu x86 bez vazby na konkrétního výrobce či operační systém. Autor předkládá čtenáři rozbor a akcelerovanou implementaci široce používaného algoritmu a dopadu urychlení výpočtu., This thesis is specializes on algorithm acceleration from the field of face-based anti-spoofing. Graphics hardware is used as platform for data-parallel processing. As framework, the OpenCL is used. It allows execution on devices such as powerful desktop computers or hand-held devices as well as usage of different kind of processing units such as GPU, ASIC or CPU without any bound to hardware vendor or operating system. Author presents to reader analysis and accelerated implementation of widely used algorithm and impact of such improvement in execution time.

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.

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.

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.

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 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.

V této práci opakujeme některé základní pojmy analytické geometrie. Zmiňujeme některé techniky výpočtu průsečíku paprsku a trojúhelníku a také uvádíme příklady využití. Diskutujeme zde možnosti CUDA, optimalizační techniky na této architektuře a jejich implementaci vzhledem k dané problematice. Algoritmy výpočtu průsečíku paprsku a trojúhelníku podrobujeme testům., This work contains a few basic terms of analytical geometry. We mention some of ray-triangle intersection computation algorithms and present some use-case examples. We discuss capabilities of CUDA, optimization techniques of this architecture and implementation with focus on given issues. Algorithms of ray-triangle intersection are tested and results are discussed.

Tato práce se zabývá metodami sledování paprsku a jejich akcelerací pomocí k-D stromu. Poskytuje částečný rozbor a přehled algoritmů od klasického střílení paprsku k rekurzivnímu přístupu až k distribuovanému sledování paprsku. Věnuje se rozboru struktury BSP stromu a dále jeho podtřídy k-D stromu, uvádí základní algoritmus jejich konstrukce i průchodu. Dále se podrobněji zabývá technikami konstrukce k-D stromu, které jsou založeny na správném umístění řezací plochy do buňky stromu. Mezi techniky rozebrané v této práci patří půlení s využitím prostorového mediánu, objektového a poměrně nové techniky cenového modelu SAH, neboli surface area heuristic. K závěru práce uvádí výsledky testů a porovnání výkonnosti uvedených metod, ze kterých vychází nejlépe právě SAH., This thesis deals with ray tracing methods and their acceleration. It gives partial study and review of algorithms from classical ray shooting algorithm to recursive approach up to distributed ray tracing algorithm. Significant part of this thesis is devoted to BSP tree structure and its subclass of k-D tree, it shows simple algorithm for its construction and traversal. The rest of thesis is dealing with k-D tree construction techniques, which are based on the right choice of the splitting plane inside the every cell of k-D tree. The techniques upon the thesis is based on are space median, object median and relatively new cost model technique named SAH, otherwise as surface area heuristic. All three techniques are put into testing and performance comparison. In the conclusion the results of tests are reviewed, from where SAH is coming out as a winner.

Tato práce pojednává o metodách zobrazení stínů, jejich analýze a implementaci v rozhraní DirectX 11. Teoretická část popisuje historický vývoj použití stínů v 3D aplikácích a jednotlivé algoritmy pro výpočet stínů. V rámci práce jsou na demonstrační aplikaci porovnány zhlediska výkonu, náročnosti implementace a kvality výstupu 2 varianty algoritmu shadow mapping pro všesměrová světla - s využitím cube mappingu a parabolické projekce, každá s pěti různě optimalizovanými implementacemi., This work discusses shadowing methods, analyses them and describes implementation in DirectX 11 API. Theoretical part describes historical evolution of shadow usage in 3D applications and also analyzes shadowing algorithms. This work compares 2 variants of shadow mapping algorithm for omnidirectional lights, based on cube mapping and paraboloid projection, on demo application using quality, performance and implementation aspects.

Tato práce pojednává o metodách zobrazení stínů, jejich analýze a implementaci v rozhraní DirectX 11. Teoretická část popisuje historický vývoj použití stínů v 3D aplikácích a jednotlivé algoritmy pro výpočet stínů. V rámci práce jsou na demonstrační aplikaci porovnány zhlediska výkonu, náročnosti implementace a kvality výstupu 2 varianty algoritmu shadow mapping pro všesměrová světla - s využitím cube mappingu a parabolické projekce, každá s pěti různě optimalizovanými implementacemi., This work discusses shadowing methods, analyses them and describes implementation in DirectX 11 API. Theoretical part describes historical evolution of shadow usage in 3D applications and also analyzes shadowing algorithms. This work compares 2 variants of shadow mapping algorithm for omnidirectional lights, based on cube mapping and paraboloid projection, on demo application using quality, performance and implementation aspects.

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.

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.

Technické řešení se týká biostimulátorů, vyznačující se tím, že jsou tvořeny kolagenními odpady a keratinem, zhydrolyzováním kolagenních odpadů a keratinu, odpady koželužského, obuvnického, masného a potravinářského průmyslu a že jsou ztekuceny alkalickou nebo kyselou hydrolýzou za případného použití enzymů.

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.

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 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.

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.

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.

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 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 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 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.

Tato práce se zabývá metodami sledování paprsku a jejich akcelerací pomocí k-D stromu. Poskytuje částečný rozbor a přehled algoritmů od klasického střílení paprsku k rekurzivnímu přístupu až k distribuovanému sledování paprsku. Věnuje se rozboru struktury BSP stromu a dále jeho podtřídy k-D stromu, uvádí základní algoritmus jejich konstrukce i průchodu. Dále se podrobněji zabývá technikami konstrukce k-D stromu, které jsou založeny na správném umístění řezací plochy do buňky stromu. Mezi techniky rozebrané v této práci patří půlení s využitím prostorového mediánu, objektového a poměrně nové techniky cenového modelu SAH, neboli surface area heuristic. K závěru práce uvádí výsledky testů a porovnání výkonnosti uvedených metod, ze kterých vychází nejlépe právě SAH., This thesis deals with ray tracing methods and their acceleration. It gives partial study and review of algorithms from classical ray shooting algorithm to recursive approach up to distributed ray tracing algorithm. Significant part of this thesis is devoted to BSP tree structure and its subclass of k-D tree, it shows simple algorithm for its construction and traversal. The rest of thesis is dealing with k-D tree construction techniques, which are based on the right choice of the splitting plane inside the every cell of k-D tree. The techniques upon the thesis is based on are space median, object median and relatively new cost model technique named SAH, otherwise as surface area heuristic. All three techniques are put into testing and performance comparison. In the conclusion the results of tests are reviewed, from where SAH is coming out as a winner.