[[http://dcgi.felk.cvut.cz/|{{:y39mm1:dcgicoloralphasmall.png|Katedra počítačové grafiky a interakce}}]] ===== Multimédia a počítačová animace (B4M39MMA) ===== Tato stránka od 09/2020 již nebude udržována. Přejděte na novou zde: [[https://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/b4m39mma/start]] Tato stránka je oficiálním zdrojem informací pro studenty předmětu B4M39MMA oboru Počítačová grafika magisterského programu Otevřená informatika na [[http://www.fel.cvut.cz/cz/|Fakultě elektrotechnické Českého vysokého učení technického v Praze]]. Předmět je zajišťován [[http://dcgi.felk.cvut.cz/cs/main|Katedrou počítačové grafiky a interakce]] (K13139). Praktickou část předmětu zajišťuje [[http://www.iim.cz|Institut intermédií]] (IIM) při FEL ČVUT v Praze. | Přednáška: | čtvrtek 12.45 | T2:C3-51 | | Seminář: | čtvrtek 14.30 | T2:H1-24c, dveře H1-25 (IIM) | | Přednášející: | Ing. Roman Berka, Ph.D. - berka [at] fel.cvut.cz | Ing. Adam Sporka, Ph.D. - sporkaa [at] fel.cvut.cz | | Konzultanti: | Ing. Zdeněk Trávníček - travnicek [at] iim [dot] cz - IIM | Ing. Jakub Hybler - hybler [at] iim [dot] cz - IIM | | Rozsah: | 2p | 2s | | Rozvrh: | [[http://www.fel.cvut.cz/cz/education/rozvrhy-ng.B191/public/html/predmety/46/98/p4698006.html|B4M39MMA]] | | ===== Odkazy ===== * [[http://dcgi.felk.cvut.cz/cs/study/akademicka_pravidla|Akademická pravidla]] Katedry počítačové grafiky a interakce: * Stránky předmětu [[https://www.fel.cvut.cz/cz/education/bk/predmety/46/98/p4698006.html | B4M39MMA]] v bílé knize. ===== Anotace ===== Předmět je zaměřen na výklad metod používaných v oblasti počítačové animace. Studenti získají přehled o algoritmech a metodách reprezentace typických problémů v oblasti počítačové animace (inverzní kinematika, animace lidské postavy, dynamika aj.) Část předmětu je též zaměřena na principy kreativních postupů při vytváření zvuku a videa jako součásti audio-vizuálních projektů. V předmětu zazní i několik přednášek popisujících vybrané problémy z oblasti technologií pro filmovou produkci (MOCAP, Stereoskopický obraz, aj.). ==== Cíl předmětu ==== Cílem předmětu je poskytnout informace o metodách řešení typických problémů v projektech z oblasti počítačové animace, virtuální reality a filmové produkce. Snahou je ukázat teoretický základ metod používaných v těchto oblastech a umožnit studentům, aby si tyto probrané techniky mohli sami vyzkoušet v rámci semestrálních projektů. ==== Náplň předmětu ==== V průběhu semestru studenti navštěvují přednášky a semináře. Kromě toho pracují na zadaných tématech a vypracovávají semestrální úlohy v podobě implementace řešeného problému doprovázené dokumentací v určeném formátu a podpořené osobní prezentací před ostatními studenty. V době cvičení jsou se studenty organizovány konzultace formou seminářů, dílen a společného brain-stormingu s cílem uchopit řešení úloh jako komponenty jednoho projektu. Výsledná prezentace úloh by pak měla mít formu jedné ucelené kompozice, kde výstupy z jednotlivých úloh spolupracují a doplňují se. Tento způsob práce podporuje vzájemnou komunikaci a smysl pro týmovou spolupráci, současně umožňuje studentům sledovat práci ostatních na jejich úlohách a prakticky si vyzkoušet i další postupy než jen ty, které potřebují pro řešení své úlohy. Semináře a konzultace budou probíhat v laboratoři Institutu intermédií, kde se studenti budou moci setkat s profesionálním vybavením používaným v oboru. ==== Požadavky na vstupní znalosti ==== Schopnost programovat v jazyce C++. ==== Harmonogram přednášek ==== ^ Pořadí ^ Téma ^ Odkaz ^ Přednášející^ ^ 1 |**Produkční řetězec a techniky kompozice videa**| {{:a4m39mma:files:motion-description-tools.pdf|PDF}} | Roman Berka | ^ 2 |**Systémy pro zachytávání pohybu MOCAP** | {{:a4m39mma:files:12-l-motion-capture.pdf|PDF}} | Roman Berka | ^ 3 |**Inverzní kinematika**|{{:a4m39mma:files:01-l-kinematics.pdf|PDF}} | Roman Berka | ^ 4 |**Dynamika, částicové systémy**|{{:a4m39mma:files:02-l-dynamics.pdf|PDF}} | Roman Berka | ^ 5 |**Fluidní dynamika v počítačové animaci**|{{:a4m39mma:files:03-l-fluiddynamicsforca.pdf|PDF}} | Roman Berka | ^ 6 |**Modelování a animace lidské tváře**|{{:a4m39mma:files:04-l-face-modeling.pdf|PDF}} | Roman Berka | ^ 7 |**Modelování šatů**| {{:a4m39mma:files:05-l-cloth-modeling.pdf|PDF}} | Roman Berka | ^ 8 |**Animace davu**|{{:a4m39mma:files:06-l-crowd-simulation.pdf|PDF}} | Roman Berka | ^ 9 |**Prostředky pro popis scény a pohybu, prostředí pro animaci a interakci. Archivace multimediálního obsahu** | {{:a4m39mma:files:lb4m39mma-motion-description-archiving.pdf|PDF}} | Roman Berka | ^ 10 |**Fyzikální základy akustiky**| {{:a4m39mma:files:07-l-physical-basics-of-acoustics.pdf|PDF}} |Adam Sporka| ^ 11 |**Principy zpracování zvukového signálu**| {{:a4m39mma:files:08-l-audio-signal-processing.pdf|PDF}} | Adam Sporka | ^ 12 |**Tvorba a editace elektronické hudby**| {{:a4m39mma:files:09-l-producing-and-editing-electronic-music.pdf|PDF}} | Adam Sporka | ^ 13 |**Technologie osvětlování**| {{:a4m39mma:files:l-b4m39mma-lighting-technologies.pdf|PDF}} | Roman Berka | ^ 14 |**Stereoskopické zobrazování**| {{:a4m39mma:files:l-b4m39mma-stereoskopic_projection.pdf|PDF}} | Roman Berka | ==== Harmonogram cvičení ==== Cvičení budou vedena jako konzultace k realizaci semestrálních projektů a k seznámení se s technickými prostředky použitelnými pro multimediální prezentaci výsledků projektů. | 1| Seznámení s předmětem, zadávání semestrálních projektů. | | 2 | Seminář k realizaci semestrálních úloh. | | 3 | Projekční technika. | | 4 | Návrh konceptu společné kompozice. | | 5 | Experimentální ověřování konceptu. | | 6 | Experimentální ověřování konceptu. | | 7 | Samostatná práce/ pořizování dat. | | 8 | Zvuková technika. | | 9 | Návrh zvukové kompozice. | | 10 | Realizace zvukové části kompozice. | | 11 | Testování zvukové části kompozice. | | 12 | Kompletace kompozice obrazové a zvukové části prezentace. | | 13 | Kompletace finální podoby prezentace. | | 14 | Prezentace semestrálních úloh. | ==== Kritéria hodnocení ==== Podmínkou k získání zápočtu je odevzdání semestrální práce a její prezentace na konci semestru. Zkouška je povinná. Celkem může student získat během semestru 100 bodů a z toho: * semestrální práce 70 bodů * zpráva (dokumentace) 20 bodů * prezentace 20 bodů * implementace 30 bodů * zkouška 30 bodů (u zkoušky je minimální počet bodů pro úspěšné absolvování 15 - test 5 z 10 a pohovor 10 z 20) Klasifikace je pak dána tabulkou: | 90-100 | A výborně | | 80-89 | B velmi dobře | | 70-79 | C dobře | | 60-69 | D uspokojivě | | 50-59 | E dostatečně | | 0-49 nebo nesplnění podmínek k zápočtu | F nedostatečně | Okruhy otázek ke zkoušce {{:a4m39mma:files:okruhy.pdf|}} ==== Semestrální projekty ==== Zadání řeší týmy s max. 2 členy. ^ ^Název ^Popis ^ Řešitel úlohy ^ Hodnocení ^ ^ 1 | **Research of simulation toolkits** | Make a research of programming libraries which compute dynamic simulations, particle systems, IK solvers, fluid dynamics solvers, simulations of cloth and hair etc. (possible examples: https://www.roboticslibrary.org, https://dartsim.github.io or https://vtk.org). Using a selected tool then implement application which demonstrates its usage and which simulate behavior of a selected object. The simulation should be then extended by sound. | - | - | ^ 2 | **Unreal Plugin Tutorial** | Study the API of Unreal Engine environment and try to design plugin as example of network communication, media streaming outside or inside the VR environment. Implement a selected tool as a plugin for unreal environment and document it as tutorial. | - | - | ==== Materiály k tématům ==== === Inverzní kinematika === * {{https://www.uow.edu.au/~/kwanwu/Honours-Thesis.pdf|Kwan W. Chin: Closed-form and generalized inverse kinematic solutions for animating the human articulated structure}} * {{http://summit.sfu.ca/item/5706|Welman: Inverse kinematics and geometric constraints for articulated figure manipulation}} * {{:a4m39mma:files:watt-a-watt-land.pdf|Watt&Watt - pouze pro studenty MMA}} === MOCAP === * {{:a4m39mma:files:p73-kadu.pdf|Kadu}} * {{:a4m39mma:files:2006_muellerroeder_motiontemplates_sca.pdf|Müller}} * {{:a4m39mma:files:cav1505.pdf|Qi}} ---- * {{:a4m39mma:files:p139-gleicher.pdf| Gleicher}} === Dynamika částic a fluidní dynamika === * {{http://users.telenet.be/brambi/Papers/PbM-Particle%20System%20Dynamics.pdf|Witkin: Physically Based Modeling: Principles and PracticeParticle System Dynamics}} * {{http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0097849389900782| G.Miller: Globular dynamics: A connected particle system for animating viscous fluids}} * {{http://portal.acm.org/citation.cfm?id=383261|N. Foster: Practical animation of liquids}} === Modelování tváře a šatů === * {{http://cartesianos.com/geodoc/isprs2004/comm3/papers/257.pdf|A Zamirroshan: DESIGNING SOFTWARE FOR 3D OBJECT MODELLING USING DIGITAL CLOSE RANGE PHOTOGRAMMETRY}} * Federic I. Parke, Keith Waters: Computer Facial Animation, AK Peters,ISBN 1-56881-014-8, 1996, katederní knihovna === Animace davu === * [[http://dl.acm.org/citation.cfm?id=1272705|Pechano-2007]] * [[http://www.springerlink.com/index/GK682355V3212565.pdf|Ulicny-2001]] * [[http://scholar.google.com/scholar?hl=en&q=crowd+simulation+&btnG=Search&as_sdt=0%2C5&as_ylo=&as_vis=0|Google Schoolar]] === Hudba a zvuk === * [[http://scholar.google.com/scholar?hl=en&q=sound+visualization&btnG=Search&as_sdt=0%2C5&as_ylo=&as_vis=0|Google Schoolar]] === CAVE === viz [[y39mm1:materialy_k_uloham|materiály k úlohám MM1]] === Ostatní === * [[y39mm1:materialy_k_uloham|další odkazy]] * dále viz {{http://scholar.google.com/schhp?hl=en&tab=ws|google schoolar}} ==== Hodnocení ====