Témata projektů, bakalářských a diplomových prací z Katedry počítačové grafiky a interakce

Na této stránce najdete nabízená rámcová témata semestrálních projektů, bakalářských a diplomových (DP) prací z katedry počítačové grafiky a interakce (alias 13139 či KPGI) uspořádané dle zadavatelů. Pokud Vás zadání zaujme, kontaktujte prosím přímo uvedené osoby. Pokud se spolu domluvíte, následuje podrobné zadání přímo do KOSu. Na seznamu jsou opravdu rámcová témata, která teprve se zadavatelem upřesníte. Velmi často lze proto zadání BP rozšířit na DP a naopak. Nezoufejte, pokud je nějaké téma již zadáno či rezervováno. Kontaktujte školitele, který se zabývá tématem, jež Vás zajímá - často lze zadání upravit, nebo vymyslet další přímo Vám na míru.

Zadání se pravidelně každou hodinu aktualizují podle stavu v KOSu. Stránka obsahuje pouze volná a rezervovaná témata - zadané práce najdete v KOSu.

Petr Felkel, zástupce vedoucího KPGI pro pedagogiku

NOVINKA: Tento přehled včetně popisných textů je zde

Ing. Jan Balata

Analyzujte proměnné sledované při dlouhodobém testování použitelnosti se zrakově postiženými uživateli v mobilním prostředí. Navrhněte možnosti filtrování, interakce s, vizualizace a anotace dat. Navrhněte low fidelity prototyp vizualizační aplikace, který otestujete s uživateli. Implementujte vizualizační aplikaci na základě low fidelity prototypu a výsledků testování.

Ing. Roman Berka Ph.D.

Prostudujte způsob ukládání a přenosu vektorových dat ve formátu MPEG-4 současně s videem. Vypracujte rešerši projektů a aplikací, které využívají nebo umožňují využívat přenos mixovaného obsahu rastrových a vektorových dat v rámci definice MPEG-4. Dále implementujte aplikaci, která má na vstupu video, 3D scénu a informace o akcích uživatele. Tato data pak budou přenášena a zobrazována na vzdáleném zařízení. Výsledkem práce budou dvě komponenty: 1. komponenta odesílající data ze vstupu ve formě jednoho proudu dle MPEG-4 2. komponenta přijímající proud dat ve formátu MPEG-4 a zobrazující tato data v rámci jedné kompozice. Uvažujte o možnosti přenosu dat oběma směry a sdílení 3D dat na obou stranách. V laboratorních podmínkách sestavte řetězec pro transport mixovaného multimediálního obsahu a proveďte testy, kterými prověříte funkčnost jednotlivých komponent zpracovávajících dílčí typy dat. Zhodnoťe rovněž využitelnost zkoumané části standardu MPEG-4 v různých oblastech aplikací.

Prostudujte oblast klíčování na barevné pozadí používané v televizní a filmové produkci, zejména algoritmy pro klíčování pomocí barvy a pomocí jasu, a naimplementujte algoritmus, který bude možné spustit na grafické kartě (ve formě shaderu, jazyk GLSL) v reálném čase. Jako základ poslouží práce Jana Charváta - Open Virtual Studio, která poskytne nezbytné knihovny pro získání obrazu z kamery a grafické karty. Vyhodnoťte výsledky své práce a pokuste se identifikovat prípadné nedostatky, např. srovnáním s jinými pracemi.

Prostudujte oblast rozpoznávání obrazu, kterou bude možné použít na sledování pohybu reálné kamery v prostoru a naimplementujte algoritmus, který bude z pořízeného obrazu kamery schopen rozpoznat její pozici ve studiu v reálném čase. Kamera bude umístěna v modrém studiu a bude nutné tomu uspůsobit body, které bude sledovat. Jako základ poslouží práce Jana Charváta - Open Virtual Studio, která poskytne nezbytné knihovny pro získání obrazu z kamery.

Na základě zkušeností z předchozího projektu navrhněte knihovnu využívající metodu interpretace náladových stavů pomocí kombinace hudebních sekvencí. Navrhněte API, které umožní využití knihovny z různých herních strojů. Zdokumentujte toto API knihovny a vytvořte návod na použití knihovny v podobě několika (alespoň 3) tutoriálů. Použijte implementační prostředí jazyka C++.

doc. Ing. Jiří Bittner Ph.D.

Prostudujte metody pro odhadování zobrazovacího času 3D scén a související výpočetní modely grafických karet (GPU). Vybranou metodu implementujte a otestujte její chování na různých typech scén a různém hardwaru. S využitím OpenGL implementujte sadu metod pro kalibraci zvoleného modelu GPU. Sumarizujte měření pro nejméně čtyři vybrané hardwarové konfigurace.

Prostudujte existující metody pro vytváření realistických modelů vegetace. Vytvořte nástroj umožňující generování 3D modelu konkrétního vegetačního prvku (stromu, keře, traviny, byliny) na základě charakterických parametrů jako je rod, druh, stáří, výčetní tlouštka, výška, šířka koruny. Výsledný model bude zohledňovat rovněž roční období.

Prostudujte a implementujte metodu diferenciální instantní radiosity pro aplikace v rozšířené realitě. Implementaci důkladně otestujte ve virtuálním prostředí a po dohodě s vedoucím práce proveďte jednoduchý test v rozšířené realitě pro vložení virtuálního objektu do reálného prostředí.

Prostudujte existující metody optimalizace hierarchií obálek pro dynamické scény. Zaměřte se na metody využívající explicitní znalost o změnách ve scéně způsobené animací. Vhodnou metodu optimalizace hierarchie obálek implementujte s využitím paralelního zpracování v rámci více vláken na CPU. Výslednou implementaci důkladně otestujte a analyzujte na několika scénách a animacích.

Nastudujte stávající implementaci simulátoru jízdy vozidla, která využívá knihovnu ODE (Open Dynamics Engine). Navrhněte a implementujte metodiku pro kalibraci fyzikálního modelu na základě dat získaných měřením dynamických vlastností reálného vozidla. Proveďte srovnání jízdních vlastností simulovaného a reálného vozidla.

Prostudujte existující modely pro popis reálných kamer jak z hlediska popisu geometrie jejich optiky tak fotometrických vlastností snímače. Rozšiřte stávající software pro realistické zobrazování virtuálních scén o generování obrázků využívající tyto modely reálných kamer. Zároveň vytvořte jendoduchý model jiných snímačů použitelných v kontextu rozšířené reality jako je kamera použitá v Microsoft Kinect poskytující hloubkovou informaci o scéně.

Prostudujte existující metody pro stavbu hierarchií obálek pro různá obalová tělesa. Implementujte metodu pro stavbu hybridní hierarchie obálek, kde typ obálky pro daný uzel hierarchie bude optimalizován vzhledem k využití hiearrchie pro metodu sledování paprsku. Pro tuto hybridní hieararchii implementujte rovněž algoritmus sledování paprsku a využijte ho pro vyhodnocení efektivity výsledných hierarchií.

Prostudujte metody diferenciáního renderingu se zaměřením na metodu instatní radiozity. Implementujte metodu diferenciální instantní radiosity pro získání změn obrazu po vložení objektu do scény. Metodu důkladně otestujte v závislosti na jejích parametrech.

Vytvořte webovou aplikaci, která umožní srovnávání hierarchií obálek (BVH) a souvisejících konstrukčních algoritmů pro několik vybraných scén. Součástí práce bude specifikace jednoduchého formátu pro popis BVH, včetně parametrů důležitých pro popis algoritmu, kterým byla daná hierarchie postavena (algoritmy konstrukce BVH nejsou součástí práce). Portál umožní uživatelům nahrát data v tomto formátu a provede ověření funkčnosti BVH, tím, že jej použije pro syntézu obrazu pomocí vybrané existující knihovny (PBRT nebo Embree). Portál umožní srovnávat BVH a související konstrukční algoritmy podle různých kriterií (čas pro stavbu BVH, čas syntézy obrazu, paměťová náročnost). Cílem práce je vytvoření prakticky použitelné světové unikátní platformy pro srovnávání BVH a jejich konstrukčních algoritmů.

Prostudujte metody vhodné pro efektivní výpočet kaustik v reálném čase. Vybranou metodu implementujte v rámci existujícího softwaru Furry Ball založeném na DirectX. Implemetaci ověřte na sadě nejméně pěti testovacích scén a vyhodnoťte její efektivitu.

Nastudujte možnosti vývojářských platforem pro tvorbu počítačových Unity a Unreal. Porovnejte tyto platformy pomocí realizace stejné hry přiměřené složitosti v obou platformách.

Ing. Vojtěch Bubník

Prostudujte existující systém pro rozšířenou virtuální realitu ZORA a objemový modelář Myslbek, který umožňuje interaktivní tvorbu objemových dat s využitím světelného pera. Propojte tyto dva systémy do jednoho funkčního celku a implementuje uživatelské rozhraní, které přiblíží možnosti celého systému laickému uživateli.

Ing. Ladislav Čmolík Ph.D.

Analyzujte metody pro automatický výpočet interních a externích popisků. Na základě analýzy navrhněte a implementujte způsob integrace interních a externích popisků v jednom obrázku. Soustřeďte se na výpočet popisků v reálném čase na GPU a na možnost detekce chybného řešení a zpětné opravy takového řešení.

Seznamte se s algoritmem pro dekompozici 3D objektů na téměř konvexní části [1] a implementuje tento algoritmus v jazyce Java. Výsledný algoritmus integrujte do knihovny pro vykreslování 3D geometrie, kterou dodá vedoucí práce. Dále proveďte modifikaci algoritmu tak, aby umožňoval detekci dutin v 3D modelech reprezentovaných jako 3D sítě a umožňoval výpočet kostry těchto dutin.

Seznamte se s metodami pro automatické umisťování externích popisků. Na základě analýzy a na základě aplikace dodané vedoucím práce navrhněte a implementujte aplikaci umožňující polo-automatické umisťování popisků kde uživatel vybírá objekty (či body na objektech), pro které chce popisky umístit a aplikace nabídne možnost kam je popisek vhodné umístit. Umožněte také úpravu již umístěných popisků uživatelem. Dále ukládejte postup jakým uživatel popisky vytváří a umožněte jeho přehrání. Funkčnost aplikace demonstrujte na 4 až 5 příkladech sestávající z 10 až 20 objektů, pro které popisky umístíte.

Analyzujte problematiku vizualizace vektorových polí a na základě analýzy navrhněte a implementujte aplikaci schopnou načíst a vizualizovat dodaná data o magnetickém a elektrickém poli kolem černé díry. Aplikace by měla umožnit přehledně zobrazit velikost a směr magnetického a/nebo elektrického pole. Aplikace by dále měla umožnit snadnou interakci s daty (otáčení, přiblížení, filtrování, apod.). Funkčnost aplikace demonstrujte na dodaných datech ze simulace pro tři různé černé díry.

Analyzuje možnosti pro vzdálené provádění uživatelských testů. Na základě analýzy navrhnete a implementuje webovou aplikací pro sběr a vyhodnocení dat z takových testů. Aplikace bude obsahovat správcovské rozhraní umožňující definovat nový test a data která se budou v testů sbírat. Aplikace bude data sbírat přes webovou službu. K webové službě implementuje knihovny pro jazyky Java a Javascript, které usnadní vývojářům odesílání dat do aplikace. Umoznžněte různá statistická vyhodnocení dat a vizualizaci výsledků ve formě grafů.

Ing. Petr Felkel Ph.D.

Nastudujte článek Visibility-driven Mesh Analysis and Visualization through Graph Cuts a implementujte v článku popsaný algoritmus. Diskutujte možná rozšíření algoritmu a možné využití v dalších aplikacích. Navrhněte a realizujte vhodnou metodu vizualizace hran grafu. Aplikaci otestujte na reprezentativní sadě modelů.

Po průzkumu existujících dem na internetu a po zjištění, co dělá studentům největší potíže, navrhněte interaktivní nástroj pro demonstraci křivek probíraných v předmětu Programování grafiky a sestavte pro něj sadu ukázkových příkladů. Navrhněte program tak, aby zároveň umožňoval generování jednoduchých úkolů, na kterých si student při samostudiu vyzkouší, zda probíranou láítku pochopil.

doc. Ing. Vlastimil Havran Ph.D.

Prostudujte si metody pro ověřování výpočtu globálního osvětlení. Připravte sadu scén v otevřeném formátu, datových souborů, skriptů či jiných programů pro realizaci ověřování algoritmů výpočtu globálního osvětlení, aby ji bylo možno použít pro ověření software pro výpočet globálního osvětlení. Po dohodě s vedoucím práce vyberte software pro ověření globálního osvětlení, například systém z knihy PBRT (Physically Based Rendering Toolkit), a proveďte výpočet chyb, které daný software dosahuje.

Prostudujte literaturu pro existující metody pro stavbu hierarchie obálek (BVH) pomocí metod zeshora dolů, zespoda nahoru, vkládáním a různé globální optimalizace pro zlepšení vlastností hierarchií. Vybrané metody po dohodě s vedoucím práce implementujte na CPU v jazyku C++ a ověřte správnost algoritmu pomocí vhodných metrik, vizualizace datových struktur a metody vrhání paprsku. Metody otestujte na sadě alespoň patnácti různých scén různé velikosti a charakteru scény. Po dohodě s vedoucím práce vybrané metody implementujte na GPU v jazyku CUDA popřípadě v OpenCL. Testovací data dodá zadavatel práce.

Nastudujte literaturu ke stavbě datových struktur na grafické kartě pro metodu sledování paprsku se zaměřením na paralelizaci výpočtu. Implementujte tyto metody pro kd-strom a hierarchii obálek (BVH), optimalizujte tyto metody z hlediska rychlosti výpočtu a použité paměti. Pro implementaci použijte jazyk CUDA firmy NVidia a jazyk popsaný standardem OpenCL. Výsledné implementace porovnejte pro sadu testovacích scén pro rekurzivní metodu sledování paprsku.

Prostudujte literaturu pro existující metody pro animované scény, které jsou vhodné pro animované scény bez znalosti pohybu objektů ve scéně s důrazem na ty metody, které aktualizují již postavenou datovou strukturu a hierarchii obálek. Vybrané metody implementujte na CPU v jazyku C++ a ověřte správnost algoritmu pomocí vhodných metrik a vizualizace datových struktur. Metody otestujte na sadě alespoň šesti animovaných scén. Po dohodě s vedoucím práce vybrané metody implementujte na GPU v jazyku CUDA popřípadě v OpenCL. Data animovaných scén dodá zadavatel práce.

Prostudujte metody pro parametrizaci souřadnic textur pro libovolné modely. Po dohodě s vedoucím práce vybrané alespoň čtyři metody implementuje v jazyku ANSI C++ s tím, že vstupem algoritmu bude trojúhelníková síť ve formátu Wavefront OBJ a výstupem bude rovněž soubor v tomto formátu se souřadnicemi textur pro každý vrchol vstupní trojúhelníkové sítě. Program bude obsahovat i jednoduchý prohlížeč modelu s texturou podle spočítané parametrizace, kde na modelu bude případně možné zadávat vstupní hodnoty pro vybrané algoritmy. Vybrané a implementované algoritmy otestujte alespoň na deseti geometrických modelech jednotlivých objektů a složitějších scén.

Nastudujte optimalizační metody minimalizace funkce pro analytického BRDF modelu jako nástroje pro modelování naměřených dat. Implementujte software v C++ pro takovou optimalizaci pro různá kritéria výsledné chyby a BRDF modely v knihovně BRDFLIB. Jako BRDF data použijte databáze firmy MERL se 100 materiály. Spočítejte chybu pro parametrický model pro nafitovaná data, výsledné obrázky a chyby vizualizujte na objektu. Nutná dobrá znalost C++ a anglického jazyka.

Analyzujte dostupné programy pro správu digitálních snímků se zaměřením na takové, které umožňují export do webových stránek ve formě fotoalba. Programy mezi sebou porovnejte z hlediska uživatelského a užitných vlastností. Dále navrhněte a implementujte multiplatformní aplikaci v jazyku C++ pro správu fotografií s použitím knihovny QT. Musí podle pokynů zadavatele umožňovat import fotografií z adresářů, jednoduchou editace (rotaci a výmaz, případně zvýšení jasu a kontrastu), anotaci textem a export do formátu HTML 4.01 strict. Případně volitelně do vyšší verze (XHTML). Aplikace bude umožňovat modifikaci vzhledu vytvářených stránek, velikost anotačního textu, velikost fotografie, data, pozadí atd. a vytvářet indexační stránku s orientačními obrázky atd. Aplikaci otestujte s použitím uživatelského testování alespoň tří osob, na základě zpětné vazby aplikaci vylepšete a znovu proveďte testování použitelnosti. Vytvořte ukázkové galerie a program umístěte do repozitáře sourceforge.

Nastudujte efektivní metody pro sledování paprsku na CPU a GPU. Podle pokynu vedoucího práce implementujte nové metody se zaměřením na rychlou stavbu a rychlost vrhání paprsku. Práce vyžaduje vynikající znalost C++ a pokud možno i prostředí CUDA a OpenCL.

Nastudujte problematiku 2D parametrizace textur třídimenzionálních objektů a rozsáhlých scén. Pro konkrétní rozsáhlou scénu \"MPII Building Model Data\" navrhněte efektivní postup pro doplnění parametrizace textur celého modelu pro všechny povrchy modelu. Tento postup realizujte pro celý model a verifikujte na správnost pro vizualizaci různých textur pro jednotlivé druhy materiálů povrchů v modelu. Dobrá znalost anglického jazyka nutná. Znalost modelování v 3D Studiu MAX výhodou.

Nastudujte problematiku 2D parametrizace textur třídimenzionálních objektů a rozsáhlých scén. Pro konkrétní rozsáhlou scénu "MPII Building Model Data" navrhněte efektivní postup pro doplnění parametrizace textur celého modelu pro všechny povrchy modelu. Tento postup realizujte pro celý model a verifikujte na správnost pro vizualizaci různých textur pro jednotlivé druhy materiálů povrchů v modelu. Dobrá znalost anglického jazyka nutná. Znalost modelování v 3D Studiu MAX výhodou.

Prostudujte problém vícerozměrného pokrytí prostoru pomocí pohledových jehlanů kamer pro sledování objektů ve virtuální realitě (angl. tracking). Navrhněte a implementujte optimalizační algoritmus, který vzhledem k funkci důležitosti zadané uživatelem navrhne takové rozmístění kamer v prostoru na omezeném prostoru tak, aby užitné vlastnosti systému pro trackování byly maximalizovány, tedy každý bod v zadaném prostoru pro trackování je viděn z co největšího počtu kamer popřípadě s omezením na minimum alespoň M kamer. V modelu uvažujte i případné zastínění sledovaných bodů uživatelem směrovou funkcí. Systém implementujte a otestujte na systému pro tracking v laboratoři VRLAB pro 3 až 6 kamer systému Optitrack na obdélníkovém rámu. Výsledky z optimalizačního algoritmu prakticky vyzkoušejte na tomto prostoru. Porovnejte výsledky optimalizace s naivním řešením bez optimalizace.

Ing. Ondřej Jamriška

Design and implement a simple virtual sculpting system that will support the Oculus Rift head-mounted display. Use the 6-DOF hand tracker Razer Hydra as the input controller. Employ an adaptively refined triangle mesh [1,2] for the representation of the sculpted clay surface. The system will facilitate the sculpting using four tools that will remove the clay, add the clay, drag the surface, and smooth the surface. Implement the system in C++ using the OpenGL API. Use the vendor-supplied APIs [3,4] for interfacing with the display and the controller.

Ing. Michal Lukáč Ph.D.

Nastudujte z dostupných zdrojů pravidla heraldického popisu - blazonu. Navrhněte formální jazyk, který bude přijímat co největší podmnožinu z volně dostupných heraldických popisů a vytvořte parser, který bude tyto popisy zpracovávat do vhodné vnitřní reprezentace, která bude exportovatelná a importovatelná. Na základě této vnitřní reprezentace vytvořte program, který erb vhodným způsobem vykreslí. Výsledky porovnejte s manuálně vytvořenými z dostupných zdrojů.

Prozkoumejte existující metody generování obrazových dat s variací z příkladů. Implementujte metody vybrané vedoucím a porovnejte jejich fungování na vstupních množinách s různými charakteristikami. Zejména prozkoumejte jejich chování nad obrazovými reprezentacemi přírodních a strukturovaných objektů, chování při silné tvarové variabilitě modelů a chování pod barevnými variacemi.

Ing. Miroslav Macík Ph.D.

Analyse current approaches for indoor navigation of handicapped users, focus of visually impaired, people using wheelchair and seniors. Perform a detailed user study of target user groups. Follow the user-centered design methodology. Specify requirements for an indoor navigation system suiting needs and preferences of the target user groups. Specify user profiles using personas technique. Design low-fidelity and high-fidelity prototypes of the navigation system user interface. Test the user interface prototypes using the target user groups. Provide suggestions for fixing found issues.

Ing. Ivo Malý Ph.D.

Analyzujte potřeby osob provádějících testy použitelnosti s použitím audio/video techniky, jako je nahrávání plochy obrazovky v testovací místnosti, nahrávání dat z kamery, nahrávání zvuků z testovací místnosti a anotaci takto získaného videa. Vytvořte nástroj, který umožní provádět hlasové příkazy k označení a anotování části videa z testů použitelnosti. Uvažujte jak o práci online, tzn. při přímém sledování účastníka testu, tak i práci offline, tzn. zpětné přehrávání videa po skončení testu. Vývojové prostředí diskutujte se zadavatelem.

Ing. Martin Mudra

Nastudujte důsledně články popisující existující BLOB storage systémy. Analyzujte možnosti replikace dat uložených do BLOB storage. Navrhněte BLOB storage systém Implementujte BLOB storage systém, který bude využívat distribuce dat mezi jednotlivé služby. Pro systém implementujte jednoduché webové grafické rozhraní informunjící o základních metrikách systému (zdraví, orientační stav replikace apod.)

Nastudujte důsledně předchozí diplomovou práci pana Bc. Adama Lysáka. Pro hodnoty z jednotlivých metrik analyzujte možnosti detekce anomálií v chování jednotlivých služeb / počítačů. Navrhněte a implementujte systém detekce anomálií pomocí techniky decision trees. Analyzujte a navrhněte systém pro asistovanou automatizovanou detekci anomálií v chování jednolivých služeb. Pro systém navrhněte webové GUI v technologii ASP.NET, které bude umožňovat správu detekčních mechanizmů systému.

Ing. David Sedláček Ph.D.

Vytvořte nástroj pro rozmisťování nábytku v místnosti pro rozšířenou realitu. Předpokládejte věrný model místnosti a jednotlivých kusů nábytku. Zdi místnosti budou opatřeny značkami (AR markeres) pro snadnou orientaci pozice kamery v místnosti. Na libovolně umístěný nábytek v místnosti položíte jeden AR marker dle typu nábytku, software automaticky umístí typový kusu nábytku ve virtuální místnosti dle pořízené fotografie/videozáznamu. Funkčnost řešení otestujte v laboratoři VRLab, pro kterou existuje i vhodný 3D model. Předpokládejte využití telefonu Nokia N900.

Nastudujte problematiku všesměrových kamer (omnidirectional cameras), jejich typy a dostupnost. Po konzultaci s vedoucím práce vyberte jednu kameru vzhledem k vhodnosti pro použítí v rozšířené realitě. Tuto kameru realizujte jako modul v systému pro virtuální realitu (VRUT). Modul navrhněte tak, aby byl co nejsnáze rozšiřitelný na jiné typy všesměrových kamer. Modul otestujte pomocí scén dodaných vedoucím práce.

Vytvořte nástroj pro rozmisťování nábytku v místnosti pro rozšířenou realitu pomocí mobilního telefonu. Předpokládejte věrný model místnosti a jednotlivých kusů nábytku. Zdi místnosti budou opatřeny značkami (AR markeres) pro snadnou registraci polohy. Na libovolně umístěný nábytek v místnosti položíte jeden AR marker dle typu nábytku, software automaticky najde nejlepší polohu typového kusu nábytku dle snímaného obrazu a upraví informace o pozici nábytku na serveru. Předpokládejte využití telefonu Nokia N900.

problematika: Číselný čtverec je testem pozornosti a orientace v prostoru. Testovací arch formátu A4 sestává z vytištěných 100 dvojic čísel. Testovacího (to se hledá) a kontrolního (to ověřuje, že dané číslo bylo nalezeno). Na archu A4 jsou na přeskáčku v různých typografických velikostech a orientacích (čísla jsou natočena vůči svislě ose o různý úhel z intervalu 0-360°) vytištěna čísla v rozsahu 1-100. U každého takového čísla jsou jako index čísla kontrolní, která slouží jako ověření, že zadané hledané číslo bylo skutečně nalezeno. Zkoušejícím je zadána trojice čísel v rozsahu 1-100, zkoušený je v časovém limitu nalezne a jako odpověď zapíše do zkušebního archu indexy těchto čísel. Obecně: Poloha, velikost a orientace čísel v prostoru archu A4 je daná, daná není jejich konkrétní hodnota. Úkolem by bylo náhodně generovat hodnoty čísel a vytvořit tiskovou sestavu pro generování různých variant testů, aby se nestalo, že při opakovaném vyplňování testu by mohlo dojít k jeho naučení. Úkolem by bylo: 1. Generovat číselné testy 2. Generovat tabulky pro zkoušejícího s trojicí hledaných (vygenerovaných) čísel a jejich správných indexů jako odpovědí. 3. Vyhodnotit sejmutím vyplněného testu správné odpovědi. V testu je tabulka, do které se zapisují čísla odpovědí. Ty by bylo třeba sejmout, rozpoznat a vytvořit statistiku, obdobně jako v minulém zadání diplomky. Uvedená řešení pomohou při zpracování testů pro psychology, s kterými spolupracujeme. Při našich měřeních se zpracovávají desítky testů najednou, zož je časově velice náročné.

Seznamte se s vybavením virtuální laboratoře, speciálně s pasivní stereo-projekcí a optickým sledovacím (tracking) systémem. Navrhněte a realizujte editor polygonálních objektů speciálně určený pro toto zařízení. Inspirujte se programem Image Modeler od Autodesku, formát výstupu z editoru bude shodný (RZI). Práce bude součástí modulárního zobrazovacího systému VRUT (Virtual Reality Universal Toolkit). Platforma: Modul pro VRUT: C++, wxWidgets, OpenGL, Windows/Linux, ARTrack1 (http://www.ar-tracking.de/).

Nastudujte problematiku extrakce textur z fotografií se známými pozicemi kamer. Navrhněte a implementujte algoritmus který vytvoří pro 3D objekt texturovací souřadnice a dle nich do textury přenese obrazovou informaci z fotografií, na kterých je objekt vidět. Řešení zakomponujte do rekonstrukčního nástroje dodaného vedoucím práce a otestujte na scénách vybraných vedoucím práce.

Prostudujte problematiku orientace fotografií (SFM - Structure from Motion). Navrhněte a implementujte nový algoritmus, založený na náhodném vrhání paprsků do objemu scény. Algoritmus bude pracovat se všemi kamerami na jednou, na rozdíl od postupů běžných u SFM. Ukončení optimalizace algoritmu bude dáno časem a/nebo přesností. Progam navrhněte jako server s komunikací přes TCP, umožňující přidávání fotografií v průběhu výpočtu. Vytvořte demo aplikaci prezentující funkčnost kalibračního nástroje. Výstupem demo aplikace budou orientace kamer a 3D mračno bodů. Otestujte na scénách dodaných vedoucím práce. Předpokládejte kalibrovanou kameru (vnitřní parametry kamery jsou známy). Můžete využít GPU.

Navrhněte a implementujte renderer pro model získaný 3D rekonstrukcí. Vstupem budou orientace kamer (pozice a směr odkud byla pořízena fotografie) a hrubý 3D model získaný přibližnou rekonstrukcí (mesh nebo mračno bodů). Dle pozice pozorovatele vyberte fotografie vhodné pro získání barevné informace scény. Dále navrhněte a realizujte optimalizační techniky pro dosažení real-time zobrazení. Otestujte na statických scénách dodaných vedoucím práce. Součástí testů budou také vyrenderované průlety kamerou po předem definované trajektorii.

Nastudujte problematiku vytváření textur z fotografií používanou při 3D rekonstrukci z více pohledů (Multiview reconstruction). Implementujte dva algoritmy pro syntézu reálných textur pro 3D model získaný rekonstrukcí z fotografií. V literatuře jsou to zmíněné práce založené na Super rozlišení (ICCV09 a DAGM09) a na bezešvém slepování (EG10). Oba algoritmy vzájemně porovnejte na datech dodaných vedoucím práce. Součástí testů budou také vyrenderované průlety kamerou po předem definované trajektorii. Vstupem pro vytvořené programy bude 3D model ve formátu obj, fotografie a informace o pozici a natočení kamery při pořizování fotografií (formát bundler). Předpokládaná znalost C/C++ a CUDA.

Seznamte se s technikami pro zvyšování rozlišení fotografií pomocí slučování více snímků dohromady - tzv. super-resolution. Navrhněte a implementujte software, který provede registraci a sloučení snímků. Předpokládejte fotografie objektů které se nepohybují (hora v dálce), i pohybujících se objektů (měsíc) pořízené ze stativu. Program otestujte na datech dodaných vedoucím práce. Zvažte implementaci na GPU.

Prostudujte API dodávané se skenerem Minolta Vivid 9i které umožňuje programově ovládat tento skener. Dále nastudujte SDK/API fotoaparátů cannon a otočného stolečku s kontrolní jednotkou MARS2. Navrhněte a ověřte možnost pořízení 3D modelu pomocí 3D scanneru a detailní textury pomocí fotoparátu která bude automaticky registrována na model. Vytvořte program který bude tento proces provádět automaticky, výsledkem bude 3D mračno bodů a pozice kamer + 3D texturovaný model. Systém ověřte na předmětech konzultovaných vedoucím práce. Pro pořízení modelu bude potřeba vhodně navrhnout osvětlení (makro světlo).

Vyberte vhodné nástroje pro ovládání a následné použití scanů pořízených laser scannerem VIVID-9i, který je dostupný v laboratoři VRLab. Porovnejte výsledky na různých objektech dodaných vedoucím práce.

Vytvořte interaktivní vizualizaci černých děr. Pro dosažení real-time zobrazení je nutné využít GPU programovaní jako CUDA nebo OpenCL. Detaily u vedoucího práce. spolupráce s ústavem Astrofyziky Akademie věd.

Implementujte exportní plugin pro 3D modelář Autodesk Maya do formátu X3D / X3Dom. Soustřeďte se na podmnoužinu X3D kterou je možno využívat v X3Dom. S vedoucím vyberte podskupinu uzlů vhodných pro export.

Vytvořte kombinací optického motion track systému s pasivní stereoprojekcí a brýlemi pro rozšířenou ralitu pro vytvoření virtuální místnosti v laboratoři VRlab. klíčová slova: AR, VR, 3D, sledování pohybu https://www.naturalpoint.com/optitrack/ http://www.epson.cz/cz/cs/viewcon/corporatesite/products/mainunits/overview/12411

kontaktujte pro detaily

prof. Ing. Pavel Slavík CSc.

Navrhněte a implementujte systém umožňující simulovat chování ideálního uživatele při interakci s počítačem. Pro popis konkrétní úlohy použijte techniku založenou na GOMS. Součástí systému by měla být vizualizace průchodu konkrétní úlohou. Průběh simulace by měl být interaktivně ovladatelný.

Navrhněte a implementujte systém jehož pomocí můžete definovat chování interaktivního systému. Formalismus by měl být založen na STN (State Transition Network). Průchod uživatele danou úlohou (například editace textového souboru) pak bude znázorněn přechody ze stavu do stavu. Průchod úlohou by měl být interaktivně ovladatelný.

Navrhněte a implementujte systém pro interaktivní definici 3D scén v prostředí PDA (nebo obdobném). Uživatel bude vytvářet skicovací technikou (pomocí „tužky“) popis půdorysu scény. K jednotlivým objektům pak bude dodávat další atributy s cílem vytvoření dostatečného popisu 3D scény (např. pro jistý typ průchodu).

Ing. Jaroslav Sloup

Prostudujte literaturu pojednávající o zobrazování vodních ploch, zaměřte se zejména na metody založené na vícenásobném rozptylu světla [1]-[3]. Navrhněte a naimplementujte aplikaci, která bude schopna realisticky zobrazit vodní hladinu v libovolnou denní dobu a umožní měnit vlastnosti vody ovlivňující její vizuální vzhled (množství zněčištění, typ vody, hloubka, atd.). Implementaci proveďte v C/C++ s využitím OpenGL, CUDA/OpenCL.

Seznamte se s literaturou pojednávající o simulaci padajícího listí a jeho morfologických změnách vlivem stárnutí a vysychání [1]-[3]. Vytvořte interaktivní aplikaci, která bude simulovat padání a pohyb listů ve větru. Dále implementujte simulaci změny tvaru a barvy listů způsobené stárnutím, resp. vysycháním. Implmentaci proveďte v C/C++ s využitím OpenGL, CUDA/OpenCL.

Seznamte se s články [1-2] a na jejich základě navrhněte a implementujte aplikaci, která bude simulovat zamrzání vodních ploch a jejich opětovné tání. Do simulace zahrňte proudění vody, výměnu tepla s okolím, sluneční záření a povětrnostní podmínky. Pro vizualizaci použijte jednoduchou metodu, která umožní zobrazit rozložení tepla ve scéně, množství ledu a proudění. Součástí aplikace bude přehledné uživatelské rozhraní umožňující měnit jednotlivé simulační parametry (např. denní doba, množství sněhových a dešťových srážek nebo velikost simulační mřížky). Funkčnost implementované metody oveřte alespoň na třech scénách různé komplexnosti. Implementaci proveďte v C/C++ s využítím OpenGL.

doc. Ing. Daniel Sýkora Ph.D.

Seznamte se knihovnou GridCut [1] pro efektivní výpočet maximálního toku v sítích s topologií pravidelné mřížky. Navrhněte a realizujte programátorské rozhraní, které umožní běžnému uživateli MATLABu provádět výpočty pomocí knihovny GridCut. Vytvořte jednoduchou programátorskou dokumentaci a sadu ukázkových úloh, které budou sloužit jako příklad použití.

Seznamte se nástrojem GCO [1] pro diskrétní optimalizaci a knihovnou GridCut [2] pro efektivní výpočet maximálního toku v sítích s topologií pravidelné mřížky. Realizujte programátorské rozhraní, které umožní navázat GCO na knihovnu GridCut. Vytvořte jednoduchou programátorskou dokumentaci a sadu ukázkových úloh, které budou sloužit jako příklad použití.

Seznamte se nástrojem LSA-TR [1] pro optimalizaci binárních párových energii a knihovnou GridCut [2] pro efektivní výpočet maximálního toku v sítích s topologií pravidelné mřížky. Realizujte programátorské rozhraní, které umožní navázat LSA-TR na knihovnu GridCut. Vytvořte jednoduchou programátorskou dokumentaci a sadu ukázkových úloh, které budou sloužit jako příklad použití.

Prostudujte moderní algoritmy řešící problém syntézy obrazu na základě předohy [1,2]. Vycházejte z existujících implementací na CPU a v nich identifikujte časově náročné partie, pro které se vyplatí využít masivně paralelní výkon současných grafických akcelerátorů. Zaměřte se zejména na problém randomizovaného vyhledávání nejbližších sousedů s využitím metody PatchMatch [3]. Vlastní paralelní implementaci realizujte s pomocí technologie NVIDIA CUDA a otestujte její efektivitu na reálných datech, které dodá vedoucí práce. Ověřte také, zda GPU varianta dosahuje stejné kvality výstupu jako referenční CPU implementace.

Ing. Martin Klíma Ph.D.

Pro potřeby projektu Semsung, který se zabývá audio/video konferenčními hovory realizovanými pomocí SIP infrastruktury, navrhněte a implementujte komponentu, která umožní míchání a distribuci video streamu pro účastníky konference.Řešení integrujte s existující infrastrukturou projektu Semsung.

Seznamte se s webovým rámcem Struts. Analyzujte, jak je tento rámec podporován v jednotlivých vývojových prostředích (NetBeans, Eclipse, JBuilder atd.). Navrhněte a implementujte zásuvný modul do prostředí NetBeans verze 6, který zajistí podobnou podporu Struts.

Pro server SEM umožňující telekonferenční hovory navrhněte, implementujte a otestujte rozšíření o protokol RTMP. Cílem je umožnit konferenční hovory s použitím běžného webového klienta s nainstalovaným Flash prohlížečem.

Prozkoumejte možnosti streamování zvukové a video informace v moderních webových prohlížečích, které implementují HTML 5. Navrhněte a implementujte komponentu, která A/V stream zachytí a zpracuje. Komponentu integrujte do systému projektu Semsung, který se zabývá audio a video konferenčními hovory pomocí webového prohlížeče.

Navrhněte a implementujte hru „Slovní fotbal“ pro zařízení s OS Android za účelem obohacení slovní zásoby dětí v rámci výuky jazyků. Aplikace bude koncipovaná síťově, tj. bude možno hrát po síti s více uživateli. Dále implementujte server, který bude shromažďovat a vyhodnocovat pokroky jednotlivých hráčů. Hra se bude dát hrát jak za jednotlivce, tak i týmově na více zařízeních. Imlementaci ověřte vhodným testem použitelnosti.

Mám celou řadu námětů na bakalářské i diplomové práce pro platformu Windows 8 (Metro)

Navrhněte a implementujte mobilní aplikaci na platformě Android, která bude sloužit pro nakupování, prodávání a přihazování na aukčním portálu Nume (www.nume.cz). Zohledněte omezené schopnosti mobilních zařízení ve smyslu velikosti obrazovaky, interakce apod. Aplikaci otestujte na vhodné množině cílových uživatelů. Na serverové straně aplikace navrhněte a implementujte vhodné rozhraní (web services nebo REST). (Rezervováno pro Veroniku Stojanovou FIT)

Mám řadu námětů na bakalářské a diplomové práce pro Android. Hlašte se, zadání upravíme na míru.

Na mobilní plafromě - tabletu vizualizujte různé aspekty síťového provozu procházejícího přes IPS. Pomocí připraveného programového rozhraní vizualizujte také zásahy IPS do nastavení firewall.

Implementujte webové rozhraní pro aplikaci Vokabuláře Webového. Platfroma: ASP.NET. Postupujte metodou User Centred Design. Spolupracujte s členy řešitelského týmu. Využívejte již existujících webový služeb. Zvláštní pozornost věnujte metodám vyhledávání v databázi.

Navrhněte a implementujte nástroj pro hromadné vkládání a správu položek na aukčním portálu Nume.cz. Kromě samotných položek bude nástroj umožňovat i manipulaci s fotografiemi předmětů a jejich zpracování před nahráním (typicky zmenšení na požadovanou velikost). Nástroj bude určený pro osobní počítače s operačním systémem Windows. Ke komunikaci s portálem navrhněte a implementujte REST rozhraní. Nástroj otestujte a to jak funkčními testy, tak testy použitelnosti.

prof. Ing. Jiří Žára CSc.

Aktualizujte virtuální model unikátního laboratorního přístroje pro termojaderné slučování zvaného tokamak. Vymodelujte chybějící části, jmenovitě kontrolní panel a diagnostické prvky. Doplňte model o funkci "Plazmatický výboj", ve které bude uživatel modelu automaticky proveden jeho jednotlivými fázemi (vytvoření magnetického pole pro udržení, průraz neutrálního plynu, ohřev a stabilizace sloupce plazmatu). Uživatel bude mít k dispozici jednak samostatný (interaktivní) pohyb v modelu a jednak spouštění připravené animace s funkcí pozastavení a dalšího pokračování (režim pasivního pozorovatele). Otestujte a vyhodnoťte Vámi dodanou novou funkčnost modelu z hlediska uživatelské přívětivosti. Svoji práci podrobně zdokumentujte.

Seznamte se s existující aplikací - http://leyfi.felk.cvut.cz/prague-castle-3d/ - pro vizualizaci Pražského hradu (autor A. Smrček) a doplňte ji tak, aby výsledný 3D model zahrnoval kompletní Pražský hrad, včetně potřebných stanovišť, zajímavých lokací a příslušných informačních textů. Aktualizujte též údaje v uživatelském rozhraní. Vytvořte podrobný návod, s jehož pomocí ukážete na konkrétní nové části Pražského hradu, jak doplňovat a rozšiřovat stávající model. Navrhněte sadu testů (od jednoduchých až po složité úkoly) pro uživatelské testování a proveďte je pro skupinu nejméně osmi uživatelů. Podle výsledků testování navrhněte další zlepšení aplikace.

Seznamte se s výsledky dvou bakalářských prací z roku 2016, jejichž výstupem jsou 3D modely areálů ČVUT v Dejvicích a na Karlově náměstí. Proveďte uživatelské testy, analyzujte nedostatky obou řešení a navrhněte takové úpravy, které povedou k jednotné a zlepšené webové prezentaci obou 3D modelů. Navržené úpravy realizujte. Spojte obě inovované 3D prezentace do jediného, nově vytvořeného 3D portálu ČVUT. Definujte postup pro přidávání dalších areálů do portálu a ověřte jeho úplnost a univerzálnost na vhodně zvoleném menším bloku budov.

Zadání ze spolupracujících pracovišť

  • momentálně žádná

Business zadání firmy Microsoft

Program Student to Business: http://www.s2bprogram.cz (záložka Diplomové práce http://www.s2bp.cz/Thesis.aspx), odtud již studenti komunikují přímo s vlastníkem tématu.

Poslední aktualizace textu: 26.01.2017 09:57 (nabídka zadání se aktualizuje automaticky podle KOSu).





Za obsah stránky zodpovídá: Ing. Petr Felkel, Ph.D.
 
cs/study/theses_dcgi_full.txt (2612 ) · Poslední úprava: 26.01.2017 - 09:57 (upraveno mimo DokuWiki)