Inženýrské

Počítačová grafika

Počítačová grafika je studijní program zaměřený na využití počítačů pro vizualizaci dat a informací zaštiťovaný Oddělením počítačové grafiky a multimediálních systémů a Centrem počítačové grafiky a vizualizace. Nabízí možnost získat nad rámec obvyklých informatických znalostí také hlubší poznatky a zkušenosti s algoritmy a datovými strukturami používanými v počítačové grafice, čímž absolventi získávají významný bonus na trhu práce.

Uplatnění absolventů

Znalosti počítačové grafiky a vizualizace se uplatní u specializovaných profesí, které nemůže vykonávat běžný programátor – zejména jde o vývoj počítačových her, nástrojů pro správu a vizualizaci geometrických a CAD dat, nástrojů v oblasti geografických informačních systémů (GIS), telekomunikací aj. Uplatnění lze ale najít i ve většině obecných vývojářských pozic. Naši absolventi pracují např. u firem Bohemia Interactive, Autodesk, Škoda Auto, Amazon, Black Element Software, Iconics, Lawrence Livermore National Laboratory, Seznam.cz nebo S3Graphics; obecné vývojářské či managerské pozice pak zastávají např. ve firmách Skype, Oracle,  Kerio, CCA Group, Eurosoftware, KadeL Data servis, Profinit, Socialbakers.com, Syntactic Sugar a jinde. Řada absolventů se rovněž uplatnila ve výzkumných pozicích zaměřených na počítačovou grafiku, a to jak v České republice, tak i na špičkových výzkumných institucích v zahraničí.

grafika-hlavy

 

 Ukázka experimentu porovnávání kvality trojúhelníkových sítí

 

Profil studia

Během studia se studenti nejprve seznámí se základy geometrie, diskrétní optimalizace a teorie grafů, následně se probírají algoritmy počítačové grafiky, výpočetní geometrie a vizualizace dat a informací. Studenti získají znalosti jak o postupech používaných při práci v reálném čase, včetně programového využití grafických akcelerátorů (důležité pro počítačové hry nebo interaktivní aplikace), tak o postupech využívaných v neinteraktivních aplikacích (fotorealistický rendering, předzpracování velkých dat apod.). Dále se studenti seznámí s metodami počítačového zpracování obrazu, počítačového vidění (computer vision) a s multimediálními systémy. V předmětech je kladen důraz na tvorbu efektivních algoritmů, které jsou pro zpracování velkých dat nezbytností. Vyučované předměty zahrnují také detaily obvyklých algoritmů pro zpracování datových struktur používaných v nejčastějších typech aplikací, zejména při zpracování rastrových a vektorových obrazů, trojúhelníkových a polygonálních sítí (využívaných ve strojírenství, kartografii aj.) a volumetrických dat (využívaných v medicíně, strojírenství aj.).

Kromě počítačové grafiky pokrývá studijní program i obvyklé znalosti z informatiky, které si musí osvojit budoucí vývojáři jakýchkoli softwarových řešení. Studenti si proto mohou zvolit, zda se budou intenzivně věnovat počítačové grafice a souvisejícím oborům (obor poskytuje volitelné předměty jako např. programování pro GPU, zpracování digitalizovaného obrazu, programování počítačových her), nebo zda budou mimo základní předměty počítačové grafiky navštěvovat i předměty z jiných oborů informatiky, např. umělou inteligenci, paralelní programování či programování pro mobilní zařízení. Volbě následně odpovídá podoba státní závěrečné zkoušky.

soshepherd


Týmová semestrální práce z předmětu Počítačové hry (KIV/PH)

 

zpg

 
Výstup semestrální práce – raytracing

 

Výzkumné aktivity

Studenti se mohou zapojit do výzkumu a vývoje, např. aplikací pro virtuální realitu, haptickou interakci, trojrozměrné skenování a tisk aj. Díky tomu získají zkušenosti s praktickým softwarovým vývojem i s nevšedním hardwarem. S výzkumem má skupina počítačové grafiky díky mnoha národním i mezinárodním projektům bohaté zkušenosti (namátkou: národní centrum excelence LC-CPG, evropský projekt Network of Excellence 3DTV, evropský projekt Intuition aj.) a získalo např. prestižní označení Microsoft Laboratory of Excellence.  V několika oblastech počítačové grafiky se na KIV podařilo dosáhnout významných mezinárodních výsledků, například byly navrženy algoritmy pro generování počítačových hologramů či pro kompresi trojúhelníkových sítí, které dodnes patří k nejvýkonnějším známým postupům. Grafici spolupracují s jinými univerzitami i odbornými skupinami ZČU v oblastech aplikovaného výzkumu, a to především v oblasti GIS, modelování a  vizualizaci proteinů, modelování erozí a v oblasti plánování cest (pathplanning). Studenti tak v případě svého zájmu mohou přijít do kontaktu se špičkovým výzkumem základním i aplikovaným.

Díky malému počtu studentů oboru lze s každým pracovat individuálně. To často vede k nadprůměrným studijním výsledkům, například v posledních letech postoupili dva studenti počítačové grafiky do finále mezinárodní soutěže ACM Research Contest o nejlepší diplomovou práci, z toho jeden obsadil druhé místo (Ing. Jirkovský, 2014). Studenti oboru mají také možnost realizovat studijní pobyt na spřátelené zahraniční univerzitě v rámci projektu Erasmus.

Další informace

Více informací o studijním programu, vyučovaných předmětech a aktuálně řešených výzkumných projektech Centra počítačové grafiky a vizualizace i Oddělení počítačové grafiky a multimediálních systémů je možno najít na webových stránkách http://graphics.zcu.cz, popř. na Portálu ZČU.