Interaktivní webové aplikace pro podporu výuky 3D počítačové grafiky

Abstract

Používanie interaktívnych webových aplikácií má potenciál výrazne zlepšiť výučbu 3D počítačovej grafiky. Využitím pohodlia a dostupnosti webu môžu tieto aplikácie poskytnúť študentom pútavejšiu a interaktívnejšiu výučbu. Táto práca sa zaoberá vývojom takýchto aplikácií s cieľom pomôcť pochopiť základy nutné pre výpočty, ako sú normálové vektory a~dotykové roviny. Ďalej práca popisuje Phongov osvetľovací model, parametre prostredia a~materiálu, ktoré vplývajú na výsledný svetelný odraz. Následne popisuje jednotlivé modely tieňovania ako konštantné, Gouraudovo a Phongovo, kde popisuje jednotlivé výhody a nevýhody, rozdiely náročnosti výpočtov pri určovaní farby fragmentu a jednotlivých pixelov. Zároveň vysvetľuje kód, na ktorom sú tieto aplety vytvorené.The use of interactive web applications has the potential to significantly improve the teaching of 3D computer graphics. By taking advantage of the convenience and accessibility of the web, these applications can provide students with more engaging and interactive learning. This thesis explores the development of such applications to help understand the fundamentals required for calculations such as normal vectors and tangent planes. Further, the thesis describes Phong's illumination model, the environmental and material parameters that affect the resulting light reflection. It then describes the different shading models such as flat, Gouraud and Phong shading models, describing the various advantages and disadvantages, the differences in computational complexity in determining the color of a fragment and individual pixels. It also explains the code on which these applets are built.