• EN

Geometry Modelling in Graphics (Course Materials)

Lecture Monday 8:10 M-XII Exercise Tuesday 13:10 M-XII

No make-up exams will be given for missed tests. All the assignments should be turn in by the designated due date. To pass this course all the course requirements must be SATISFACTORILY completed > 30% of each problem set.

What you Need to Pass

• Attend lessons. One missed +0 points. 2 missed 0 points, 3 missed 0 points, 4 and more is Fx.
• Programming, modelling project with production and exercise (mandatory, 50 points).
• All programming is checked with deadlines during the exercises.
• Pass oral/written exam: (+20 points) If you feel you are better, convince me !
• Summary
• Attendance = 0 or -100 (Fx)
• Projects = +50..0
• Oral/written exam = +50..0
• A = 92-100
• B = 84-91
• C = 76-83
• D = 68-75
• E = 60-67
• Fx = 0-59

Oral Examination

To the oral examination all the above requirements must be SATISFACTORILY completed.

• Michael Henle, "A Combinatorial Introduction to Topology"
• J. O'Rourke, "Computational Geometry in C"

Lesson01 "Introduction to Geometry Modelling"

Lecture notes: [pdf], //* *//

• Lecture schedule
• "Terms and conditions" of this lecture
• Lecture notes: lesson01.pdf

Lesson02 "2D Manifold, Polygonal meshes, Winged Edge, Quad Edge, DCEL"

Lecture notes: [pdf], %

• Lecture schedule
• "Terms and conditions" of this lecture
• Lecture notes: lesson02.pdf

Čast 0: Úvod, sylabus, podmienky predmetu - pdf-en Čast 1: Variety, polygonálne siete, Winged Edge, Quad Edge, DCEL - pdf-en

Čast 0: Úvod, sylabus, podmienky predmetu - pdf-en Čast 1: Variety, polygonálne siete, Winged Edge, Quad Edge, DCEL - pdf-en Čast 2: Vlastnosti polygonálnych sietí, normály, krivosť, vnútro objektu, deskriptory, ohraničujúci objem - pdf-en Čast 3: Zjednodušovanie polygonálnych sietí, prehľad algoritmov, vizualizácia terénu, progresívne meše - pdf-en Čast 4: Vyhladzovanie polygónov a polygonálnych sietí, prerozdeľovacie algoritmy - pdf-en Čast 5: Triangulácia, vypĺňanie dier, oprava polygonálnych sietí - pdf-en Čast 6: Parametrické (polynomické, splajnové, racionálne) a implicitné krivky - pdf-en Čast 7: Parametrické (polynomické, splajnové, racionálne) a implicitné plochy - pdf-en Čast 8: Objemová reprezentácia, vzdialenostné polia, konverzia a vizualácia - pdf-en Čast 9: Mračná bodov, generovanie, spracovanie, vizualizácia - pdf-en Čast 10: Rekonštrukcia, prispôsobovanie kriviek a plôch - pdf-en Čast 11: Procedurálne modelovanie - články: mestá, budovy, fasády, terén, vegetácia, objekty

EXCERCISES

• Your presence at the seminar is mandatory.
• Seminar we will focus on projects the selected problems from lessons. We will use the numerical methods to solve specific problems.

Excercise01 "Key Framing”

Projekty na cvičeniach sa budú vytvárať v prostredí Unity3D a v programovacom jayzku C#. Pre načítanie objektov zo súboru použijeme pomocnú knižnicu Assimp, konkrétne jej .NET verziu.

Cvičenie 1: Prostredie Unity3D, C#, štruktúra DCEL, vizualizácia DCEL objektu v Unity3D. Cvičenie 2: Knižnica Assimp v Unity3D, import objektu zo súboru a naplnenie DCEL štruktúry. Cvičenie 3: Výber trojuholníka myšou, nájdenie a zobrazenie susedných trojuholníkov. Generovanie DCEL štruktúry pre sféru. Cvičenie 4: Kompilácia projektu v Unity, zjednodušovanie objektu podľa najkratšej hrany. Cvičenie 5: Zjednodušovanie objektu podľa najkratšej hrany. Kolaps hrany do vrchola a výpočet novej pozície vrchola. Cvičenie 6: Zjednodušovanie objektu podľa najkratšej hrany. Prebudovanie DCEL štruktúry v okolí odobratej hrany. Cvičenie 7: Loopov prerozdeľovací algoritmus. Výpočet pozícií nových vrcholov. Cvičenie 8: Loopov prerozdeľovací algoritmus. Spájanie vrcholov do trojuholníkov a naplnenie DCEL štruktúry Cvičenie 9: Objemová reprezentácia v pravidelnej mriežke. Naplnenie sférou a kockou. Cvičenie 10: Marching cubes. Výber aktuálnej konfigurácie pre voxel. Lineárna interpolácia na hranách voxlov. Zdroj. Cvičenie 11: Marching cubes. Generovanie trojuholníkov pre každý voxel. Vytvorenie DCEL štruktúry pre vygenerované trojuholníky. Zdroj. Cvičenie 12: Marching cubes. Trilineárna interpolácia, prienik dvoch objektov.

Prvá domáca úloha: Half-edge štruktúra, vytvorenie štruktúry z naimportovaného súboru (klávesa D pre duck.dae), vytvorenie štruktúry pre kocku a sféru (na stlačenie kláves C a S), zisťovanie susedných prvkov, vizualizácia. Termín odovzdania je 15.3.2016. Maximálny bodový zisk za úlohu je 15 bodov. Druhá domáca úloha: Prerozdeľovací Loopov algoritmus a zjednodšovací edge-collapse algoritmus podľa najkratšej hrany na half-edge štruktúre. Na tlačítko L sa vykoná jeden krok Loopovho algoritmu na aktuálnom modely (aj s pravidlami pre hranicu), na tlačítko E sa vykoná kolaps aktuálne najkratšej hrany, na tlačítko R sa odstráni naraz 50% najkratších hrán. Projekt musí obsahovať ďalší model s hranicou na otestovanie algoritmov. Termín odovzdania je 19.4.2016. Maximálny bodový zisk za úlohu je 15 bodov. Tretia domáca úloha: Štruktúra pre vzdialenostné pole na pravidelnej mriežke. Prevod základných objektov a objektov z implicitnej reprezentácie do volumetrickej (kocka pri stlačení F1, sféra pri stlačení F2 a srdce pri stlačení F3). Prienik dvoch objektov (sféry a srdca) vo volumetrickej reprezentácii po stlačení F4. Marching cubes (vytvorenie DCEL štruktúry z pravidelnej volumetrickej mriežky). Termín odovzdania je 24.5.2016. Maximálny bodový zisk za úlohu je 20 bodov. Za neskoré odvzadnie programovacej úlohy sa strhne za danú úlohu 50% bodov. Ústna skúška prebehne počas skúškového obdobia. V rámci skúšky sa náhodne vyberie téma, ktorú po príprave študent odprezentuje. Za ústnu odpoveď môže študent získať maximálne 50b. Výsledná známka sa určí z dosiahnutých bodov za cvičenia a za ústnu skúšku podľa stupnice

```   A:91-100 bodov
B:81-90 bodov
C:71-80 bodov
D:61-70 bodov
E:51-60 bodov
Fx:0-50 bodov
```