Interaktivna inženjerska grafika | Fakultet Tehničkih Nauka

Predmet: Interaktivna inženjerska grafika (17.IA013)

Matične organizacione jedinice predmeta: Departman za mehanizaciju i konstrukciono mašinstvo, Katedra za animaciju u inženjerstvu

Stepen i vrsta studija	Naziv
Osnovne akademske studije	Animacija u inženjerstvu (Godina: 4, Semestar: Zimski)

Osnovne informacije:

Kategorija	Naučno-stručni
Uža naučna oblast	Računarska grafika
ESPB	5

Upoznavanje studenata sa principima Interaktivne inženjerske grafike i osposobljavanje studenata za samostalni razvoj aplikacija.

Da znanja stečena iz polja Interaktivne inženjerske grafike i razvoja aplikacija primenom VTK i OpenGL biblioteka, primenjuju u daljem procesu obrazovanja, kao i u budućem profesionalnom radu.

Uvod u interaktivnu inženjersku grafiku. Upoznavanje sa VTK (VisulizationToolKit) objektno orijentisanom bibliotekom za prikaz 3D grafike. Osnovne klase za definisanje scene (vtkRenderWindow, vtkRenderer, vtkActor, vtkLights, vtkCamera, vtkMapper) primenom VTK biblioteke. Tipovi setova podataka u VTK biblioteci. Vizuelizacija skalarnog polja na primeru terena. Vizuelizacija skalarnog polja na primeru serije CT snimaka primenom vtkContourFilter klase. Eksport generisanih modela u STL fajl format. Učitavanje OBJ i STL modela primenom VTK biblioteke. Vizuelizacija vektorskog polja, primenom klasa vtkHedgeHog, vtkGlyph3D i vtkStreamTracer. Grafici u VTK biblioteci vtkChartXY klasa. Pregled sila koje deluju na telo, gravitaciona sila, sila viskoznog trenja, sila vetra, Magnusova sila i sila u opruzi. Numerička integracija jednačina kretanja, eksplicitna, implicitna i polu-implicitna. Ojlerova, RK2 i RK4 numerička integracija. Detekcija kontakta između objekata. Kontakt lopta-ravan i lopta-lopta. Određivanje impulsa kod kontakta ako se telo posmatra kao materijalna tačka i kao kruto telo. Simulacija užeta aproksimacijom sa više elemenata tipa opruge. Heptički uređaj PHANToM Omni. Uvod u GLSL (OpenGL Shading Language). Principi u vertex, geometry i fragment šejderima. VBO (Vertex Buffer Objects), VAO (Vertex Array Objects), EBO (Element Buffer Objects). Proračun osvetljenja na nivou temena (Gouraud), na nivou fragmenta (Phong) i cartoon senčenje. FBO (Frame Buffer Object) i njegova primena kod zapisa prikaza u više tekstura u jednom prolazu. Princip GPGPU (General Purpose GPU) za proračun opšte namene na grafičkoj kartici. Numerička integracija kretanja velikog broja čestica primenom tekstura na grafičkoj kartici i primenom bafera.

Predavanja, računarske vežbe i konsultacije.

Autori	Naziv	Godina	Izdavač	Jezik
Angel, E.	OpenGL: A Primer	2002	Addison-Wesley, Boston	Engleski
Angel, E.	Interactive computer graphics : a top-down approach with OpenGL	2003	Addison-Wesley	Engleski
Bailey, M., Cunningham, S.	Graphics Shaders : Theory and Practice	2012	CRC Press, Boca Raton	Engleski
SensAble Technologies, Inc.	OpenHaptics toolkit version 3.0 – Programmers- Guide	2008	SensAble Technologies, Inc.	Engleski
Foley, J.D. et al.	Computer Graphics: Principles and Practice	1996	Addison-Wesley, New York	Engleski
Milićev, D.	Objektno orijentisano programiranje na jeziku C++	1999	Mikro knjiga, Beograd	Srpski jezik
Schroeder, W., Martin, K., Lorensen, B.	Visualization Toolkit – An Object Oriented Approach to 3D Graphics, The third edition	2002	Kitware Inc	Engleski

Predmetna aktivnost	Predispitna	Obavezna	Broj poena
Predmetna aktivnost Prezentacija	Predispitna Da	Obavezna Da	Broj poena 10.00
Predmetna aktivnost Predmetni(projektni)zadatak	Predispitna Da	Obavezna Da	Broj poena 30.00
Predmetna aktivnost Test	Predispitna Da	Obavezna Da	Broj poena 10.00
Predmetna aktivnost Test	Predispitna Da	Obavezna Da	Broj poena 10.00
Predmetna aktivnost Prisustvo na predavanjima	Predispitna Da	Obavezna Da	Broj poena 5.00
Predmetna aktivnost Prisustvo na računarskim vežbama	Predispitna Da	Obavezna Da	Broj poena 5.00
Predmetna aktivnost Pismeni deo ispita - kombinovani zadaci i teorija	Predispitna Ne	Obavezna Da	Broj poena 30.00