Wierk - Wydział Informatyki, Elektroniczne Ramy Kwalifikacji

Wydział Informatyki
Kierunek studiów	Informatyka							Poziom i forma studiów	pierwszego stopnia inżynierskie stacjonarne
Specjalność / Ścieżka dyplomowania	---							Profil kształcenia	ogólnoakademicki
Nazwa przedmiotu	Grafika komputerowa							Kod przedmiotu	INF1GKO
								Rodzaj przedmiotu	obowiązkowy
Forma zajęć i liczba godzin	W	Ć	L	P	Ps	T	S	Semestr	5
	15				30			Punkty ECTS	3
Przedmioty wprowadzające
Cele przedmiotu	Przekazanie studentom podstawowych pojęć z zakresu grafiki komputerowej. Przedstawienie podstawowych zagadnień implementacji grafiki komputerowej, a także zapoznanie z podstawowymi problemami grafiki oraz metodami i algorytmami stosowanymi do ich rozwiązywania. Zrozumienie sposobu działania i implementacja wybranych algorytmów grafiki rastrowej i wektorowej. Zdobycie wiedzy z zakresu matematycznych podstaw transformacji i algorytmów w grafice.
Treści programowe	Wykład: 1. Podstawowe pojęcia z zakresu grafiki komputerowej. Zastosowania grafiki komputerowej. 2. Modele przestrzeni barw. RGB, CMYK, HSV. Kostka RGB, stożek HSV. Problem odwzorowania barw. 3. Cyfrowa reprezentacja obrazu. Przetwarzanie obrazów. Metody polepszania jakości obrazów. Operacje punktowe. Histogram. Filtrowanie obrazów. Filtry medianowe, wygadzające, wyostrzające, górno- i dolnoprzepustowe. Progowanie i algorytmy do automatycznego dobierania progu. 4. Modelowanie geometryczne. Reprezentacja i główne typy krzywych. Krzywe Beziera. Podstawowe algorytmy rastrowe. Algorytm rysowania linii Bresenhama. 5. Przekształcenia geometryczne na płaszczyźnie. Translacja, obrót, skalowanie. Przekształcenia w układzie jednorodnym. Składanie przekształceń elementarnych. 6. Morfologia matematyczna w przetwarzaniu obrazów. Element strukturyzujący, hit-or-miss, dylatacja, erozja, otwarcie, zamknięcie. 7. Kompresja obrazów statycznych. Algorytm kodowania obrazu JPEG. Transformacje i jakosć kompresji stratnej. Pracownia specjalistyczna: 1. Rysowanie prymitywów graficznych za pomocą bibliotek oraz koncepcja kanwy. 2. Implementacja ładowania prostego formatu pliku graficznego. 3. Przestrzenie barw. Konwersja przestrzeni barw. Wizualizacja kostki RGB i stożka HSV. 4. Przekształcenia punktowe na obrazie rastrowym. Metody polepszania jakości obrazów. Implementacja wybranych algorytmów filtrowania. 5. Implementacja i zaprezentowanie działania binaryzacji z ustaleniem progów binaryzacji. Histogram. Implementacja i zaprezentowanie działania normalizacji obrazu poprzez operacje na histogramie. 6. Krzywa Béziera. Implementacja prostego edytora krzywych Béziera. 7. Przekształcenia 2D. Implementacja prostego narzędzia do prezentacji przekształceń 2D. 8. Operatory morfologiczne. Implementacja wybranych filtrów morfologicznych oraz zaprezentowanie ich działania na wczytanym obrazie. 9. Analiza i rozpoznawanie obrazów. Implementacja wybranej metody przetwarzania obrazów, np. segmentacji, detekcji obiektów lub rozpoznawania wzorców.
Metody dydaktyczne	metoda projektów, programowanie z użyciem komputera, burza mózgów, metoda przypadków, wykład konwersatoryjny,
Forma zaliczenia	Wykład: zaliczenie pisemne. Pracownia specjalistyczna: ocena realizowanych zadań.
Symbol efektu uczenia się	Zakładane efekty uczenia się								Odniesienie do kierunkowych efektów uczenia się
EU1	podstawowe pojęcia z zakresu grafiki komputerowej i budowy podsystemu graficznego komputera								INF1_W03 INF1_W10
EU2	metody reprezentacji i przetwarzania obrazów cyfrowych								INF1_W05 INF1_W10
EU3	wykorzystywać technologie i metody stosowane w tworzeniu aplikacji graficznych								INF1_U10 INF1_U12
EU4	wykorzystać poznane metody, algorytmy i biblioteki graficzne do budowy systemów informatycznych								INF1_U02 INF1_U04
EU5	przedstawić wyniki eksperymentów w formie graficznej								INF1_U17
EU6	identyfikowania technicznych i naukowych zastosowań grafiki komputerowej								INF1_K01
EU7	wypełniania zobowiązań społecznych, współorganizowania działalności na rzecz środowiska społecznego								H1_K02
Symbol efektu uczenia się	Sposób weryfikacji efektu uczenia się								Forma zajęć na której zachodzi weryfikacja
EU1	zaliczenie pisemne								W
EU2	zaliczenie pisemne								W
EU3	ocena realizowanych zadań								Ps
EU4	ocena realizowanych zadań								Ps
EU5	ocena realizowanych zadań								Ps
EU6	ocena realizowanych zadań								Ps
EU7	ocena realizowanych zadań								Ps
Bilans nakładu pracy studenta (w godzinach)									Liczba godz.
Wyliczenie
	1 - Udział w wykładach								15
	2 - Udział w pracowni specjalistycznej								30
	3 - Przygotowanie do pracowni specjalistycznej oraz realizacja zadań projektowych								18
	4 - Udział w konsultacjach								4
	5 - Przygotowanie do zaliczenia wykładu								8
RAZEM:									75
Wskaźniki ilościowe									GODZINY	ECTS
Nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela									49 (1)+(2)+(4)	2.0
Nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym									48 (2)+(3)	1.9
Literatura podstawowa	1. R. Gonzalez, R. Woods, Digital Image Processing, Pearson; 4th edition, 2017 2. W. Malina, M. Smiatcz, Rozpoznawanie obrazów, EXIT, 2022 3. P. Shirley, Fundamentals of Computer Graphics, A.K.Peters, Natick Massachusetts, 2015
Literatura uzupełniająca	1. McAndrew, Alasdair. A Computational Introduction to Digital Image Processing. 2nd ed. Boca Raton: CRC : Taylor & Francis, 2016 2. W. Malina, M. Smiatcz, Cyfrowe przetwarzanie obrazów, EXIT, Warszawa, 2008 3. J.D. Foley, A. van Dam, S.K. Feiner, J.F. Hughes, Wprowadzenie do grafiki komputerowej, WNT, Warszawa, 2001 4. Manolakis, Dimitris G., and Vinay K. Ingle. Applied Digital Signal Processing : Theory and Practice. Cambridge: Cambridge UP, 2011
Jednostka realizująca	Katedra Mediów Cyfrowych i Grafiki Komputerowej								Data opracowania programu
Program opracował(a)	dr inż. Marcin Skoczylas,dr inż. Paweł Tadejko								2023.04.06