Stáhnout

Geometrické a počı́tačové modelovánı́
akademický rok 2015–2016 – letnı́ semestr 3+2
Rozpis obsahu výuky
Č.
1.
Dne
15.2.
2.
22.2.
3.
29.2.
4.
7.3.
5.
14.3.
6.
21.3.
7.
28.3.
4.4.
8.
11.4.
9.
18.4.
10.
25.4.
11.
2.5.
12.
9.5.
Téma výuky
P: Základy diferenciálnı́ geometrie křivek a ploch.
C: MATHEMATICA – základy systému a metody programovánı́, prezentace
a zácvik (B. Bastl).
P: Analytická geometrie – projektivnı́ rozšı́řenı́, homogennı́ souřadnice. Maticové vyjádřenı́ transformacı́ a zobrazenı́. Nelineárnı́ transformace TPS (Thin
Plate Spline).
C: 1. týmové cvičenı́: Diferenciálnı́ geometrie (B. Bastl).
P: Spline funkce. Kubická spline křivka. Fergusonova kubika a pojem spline.
Spline křivky vyššı́ch stupňů. Spline pod napětı́m, nelineárnı́ spline.
C: RHINOCEROS – principy modelovánı́ – prezentace a zácvik (F. Ježek).
P: Bézierovy křivky – Bernsteinovy polynomy, algoritmus de Casteljau, popis
spline křivky.
C: 2. týmové cvičenı́: Spline křivky (B. Bastl).
P: B-spline báze, de Boorův algoritmus, vlastnosti B-spline křivek. Racionálnı́
Bézierovy křivky a NURBS (non-uniform rational B-spline).
C: Bézierovy křivky až NURBS křivky (B. Bastl).
P: β – spline. Pythagorejský hodograf. Plochy tenzorového součinu – Bézierovy
plochy.
C:3. týmové cvičenı́: Bézierovy křivky, B-spline, de Boorův algoritmus, NURBS
(B. Bastl).
SVÁTEK
P: B-spline a NURBS plochy. Plochy tenzorového součinu – Coonsovy plochy
- přehled, bilineárnı́, bikubický plát.
C: Modelovánı́ ploch v CAD systémech – přehled, přı́klady (F. Ježek).
P: Coonsovy interpolace – Fergusonův a šestnáctivektorový plát, plátovánı́.
Spline plochy.
C: 4. týmové cvičenı́: Coonsovy pláty (B. Bastl).
P: Barycentrické souřadnice, interpolace na trojúhelnı́ku. Voroného diagramy.
Střednı́ osa objektu. Triangulace.
C: 5. týmové cvičenı́: Trojúhelnı́kové pláty (B. Bastl).
P: Geometrický model v CAD – hranový, plošný a objemový model. Dekompozičnı́, CSG a B-reprezentace. Topologické charakteristiky těles. Eulerovy charakteristiky a operátory.
C: Voroného diagramy – vlastnosti a algoritmy, střednı́ osa (MAT) (B. Bastl).
P: P: Parametrizace modelu – způsoby parametrizace, grafové algoritmy testu
dobré parametrizace. Trendy v geometrickém modelovánı́, CAD a v PLM správě životnı́ho cyklu výrobku.
C: Prezentace studentských projektů (F. Ježek).
Shrnutı́, ukázka průběhu zkoušky.
C: Prezentace studentských projektů (F. Ježek).
1
Základnı́ literatura
Ježek,F. : Geometrické a počı́tačové modelovánı́. Záznam přednášky. Plzeň, ZČU 2010 (k dispozici ve formě pomocného učebnı́ho textu).
Ježek,F. a dalšı́ : prezentace k jednotlivým přednáškám na
http://geometrie.kma.zcu.cz/index.php/www/content/view/full/82/
Farin, G. – Hoschek, J. – Kim, M. S. : Handbook of Computer Aided Design. Elsevier 2002.
Rozvrh výuky
St. skupina
předn.
cv.
Den
po
po
Vyuč. hodina
12:05 – 14:30
14:50 – 16:20
Mı́stnost
UC-233
UC-233
Vyučujı́cı́
F. Ježek
B. Bastl, F. Ježek
Výuka pro kombinovanou formu studia je organizována po vzájemné dohodě. Využita je i
forma soustředěnı́ (intenzivnı́ho kurzu v průběhu zkouškového obdobı́).
Zápočet
Podmı́nkou udělenı́ zápočtu pro presenčnı́ formu studia:
• úspěšné zpracovánı́ úkolu z každého ze pěti týmových cvičenı́
• přı́prava a přednes referátu (cca 20 minut včetně diskuse) . . . . . . max. 7 bodů (pro zı́skánı́
zápočtu se požaduje zisk alespoň 4 bodů)
Podmı́nky udělenı́ zápočtu pro kombinovanou formu studia:
Studenti kombinované formy studia nemajı́ v podmı́nkách udělenı́ zápočtu absolvovánı́ týmových
cvičenı́. Jako semestrálnı́ projekt zpracovávajı́ řešenı́ 12 otázek a přı́kladů. Odevzdaná práce je
ohodnocena 0 - 7 body a k udělenı́ zápočtu je nutný zisk alespoň 4 bodů. Pokud student kombinované formy této hodnoty nedosáhne, může práci opravit a ještě jednou ji odevzdat k posouzenı́.
Týmová cvičenı́
Na prvnı́ch dvou cvičenı́ch se studentky a studenti mohou seznámit s programovými nástroji,
které pak budou použı́vány v průběhu semestru.
Tzv. týmová cvičenı́ (je jich připraveno pět) jsou založena na ustavenı́ skupiny po 2-3 studentech. Při ustavovánı́ skupin bude preferována dohoda mezi studenty. Skupiny se pro jednotlivá
týmová cvičenı́ neměnı́. O přı́padných výjimkách (nemoc, zahraničnı́ pobyt apod.) rozhodujı́
vedoucı́ cvičenı́.
Na vlastnı́ týmovém cvičenı́ jsou zadány konkrétnı́ úlohy. Účastnı́ci cvičenı́ zde začnou zpracovávat zadánı́ a mohou postup konzultovat s vedoucı́mi cvičenı́. Pokud tým v čase cvičenı́
úkol nedokončı́, očekává se, že řešenı́ vypracujı́ mimo časový prostor vlastnı́ho cvičenı́. Studenti majı́ z tohoto důvodu přı́stup do laboratoře UC-233 i mimo vlastnı́ rozvrhovanou výuku.
Výsledek předávajı́ vedoucı́m cvičenı́, kteřı́ rozhodnou o splněnı́ úkolu a tı́m o úspěšném absolvovánı́ týmového cvičenı́ všech členů týmu.
2
Témata semestrálnı́ch projektů
Téma projektu si student vybı́rá v rámci konzultacı́ s přednášejı́cı́m. Standardnı́m postupem je výběr článku v časopise CAGD - Computer Aided Geometric Design (viz elektronické
informačnı́ zdroje na stránkách našı́ knihovny nebo tištěná forma časopisu v Univerzitnı́ knihovně na Zeleném trojúhelnı́ku) nebo časopisu CAD - Computer-Aided Design (je přı́stupný
z domény ZCU na serveru www.elsevier.com). Cı́lem je, aby student zvolený článek pochopil
(nikoliv přeložil obsah článku) a dokázal o daném tématu referovat před ostatnı́mi studenty. Při
práci s cizojazyčnou literaturou nejde o detailnı́ pochopenı́ celého textu.
Po domluvě s vyučujı́cı́m je ale možné využitı́ jiné literatury, resp. přı́prava vystoupenı́
k tématu, na němž student pracuje v rámci jiných předmětů a projektů.
Hodnocenı́ semestrálnı́ho projektu
Body za přı́pravu a přednesenı́ referátu v rámci semestrálnı́ho projektu se udělujı́ podle těchto
kritériı́ (udělujı́ se přı́padně i poloviny bodu):
• Komunikace o výběru tématu, registrace tématu, výběr termı́nu prezentace
• Kvalita prezentace, tedy promı́taného podkladu (čitelnost, přiměřenost)
2 body
1 bod
• Srozumitelnost slovnı́ho projevu (obsahová i formálnı́, včetně jazykové správnosti) 1 bod
• Kvalita a správnost reakce na dotazy
1 bod
• Celkový dojem z vystoupenı́ a jeho přı́nos (vazba na obsah předmětu)
2 bod
Pro přednes referátu je studentovi k dispozici datový projektor a notebook.
Zkouška
Zkouška se skládá z pı́semné části (forma vı́ce jednoduššı́ch otázek a přı́kladů ze základnı́ho
učiva předmětu). Povoleno je použitı́ literatury. Časový limit pro zpracovánı́ je 90 minut. Ústnı́
zkouška se zabývá obecnými souvislostmi přednášené látky a přı́p. tématem zpracovaným posluchačem v referátu.
Hodnocenı́ zkoušky se odvozuje z bodového zisku:
• za cvičenı́ (referát) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . max. 7 bodů
• za pı́semnou práci u zkoušky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . max. 30 bodů
• za ústnı́ část zkoušky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . max. 3 body
Výsledné hodnocenı́ se stanovı́ takto:
40–35 bodů
34–28 bodů
27–21 bodů
20 a méně bodů
výborně
velmi dobře
dobře
nevyhověl(a)
Zpracovali F. Ježek, B. Bastl – únor 2015.
3