Ing. Jan Buriánek

Katedra softwarového inženýrství

Práce představuje nejvýznamnějši moderni technologie ve sféře prostorového audia a uvádi výhody, diky kterým ambisonie začiná být standardnim formátem zvuku pro 360° video. Práce uvádi čtenáře do teoretických základů ambisonie a popisuje několik důležitých dekódovacich technik. Následně je představeno softwarové řešeni umožňujici automatické prostorové panorámováni zvuku v DAW na základě 3D pozici objektů (vůči aktivni kameře) ve scéně v Blenderu. Implementace obsahuje dva pluginy - plugin pro Blender, umožňujici přistup k současnému stavu 3D scény, a VST plugin, který využivá tyto informace o 3D scéně pro ambisonické panorámováni zvuku. Panoramováci směrové vektory jsou aktualizovaný v reálném čase pomoci meziprocesové komunikace. Umělcům a inženýrům pracujicim na projektu to pak dovoluje mit před sebou náhled animace a současně provádět změny v audiu, a obráceně - slyšet, jak změny v poloze objektů ovlivňuji zvuk. Představené řešeni je nejužitečnějši pro produkci prostorového zvuku pro 360° 3D animace, kde může výrazně snižit počet kanálů vyžadujicich ručni panoramováni. Najde ale využiti i v neanimovaných projektech, kde může sloužit k vizualizaci pohybu zdrojů zvuku, a umožni využiti dostupných v Blenderu pokročilých nástrojů pro 3D animaci.

Práce na DSpace

Ing. Josef Kortan

Katedra softwarového inženýrství

3D rekonstrukce, zejména fotogrammetrie, je běžný způsob získávání statických 3D modelů reálného světa. Existuje celá řada softwarových řešení, která provádějí fotogrammetrii, jež zpracovává překrývající se snímky, pořízeny například multi-kamerovým systémem. Cílem této práce je vytvořit nový postup, který využívá existující fotogrammetrické softwarové řešení a multi-kamerové systémy. Tento postup začíná se synchronizovaným pořizováním snímků a končí vizualizací animovaného mračna bodů. Pro pochopení nároků a možností fotogrammetrie jsme sestavili vlastní multi-kamerový systém. Tento systém byl využit ve fotogrammetrických experimentech a jako výchozí bod našeho navrhnutého postupu. Výsledky ukazují, že animované mračno bodů je možné vytvořit i za použití levného multi-kamerového systému, jako je ten náš. Použití tohoto postupu na profesionálních multi-kamerových systémech by mohlo přinést zajímavou dynamickou vizualizaci snímané scény.

Práce na DSpace

Ing. Jan Buriánek

Ing. Jiří Chludil

Katedra softwarového inženýrství

Cílem práce je popsat problematiku snímání pohybu lidského obličeje, zaměřit se na využití prostředků snímání a zpracování dat a najít příklady reálných projektů využívající technologii pro snímání obličeje. Praktická část se zaměřuje na celý řetězec produkčního postupu od napsání scénáře, přes instalaci a kalibraci systému snímání pohybu až po samotnou aplikaci dat na 3D model a výsledný render. Pro dosažení lepší kvality výsledné animace byla přizvána profesionální herečka Kamila Janovičová a byl snímán pohyb její mimiky. Pro snímání pohybu byla použita technologie Vicon Cara a software CaraLive. Výsledná data byla zpracována v softwaru CaraPost od společnosti Vicon. Pomocí HDR snímače se následně vytvořil sken hlavy herečky, který se pak použil jako reference pro vytváření 3D modelu v blenderu. Na hotovou 3D hlavu herečky byla aplikována nasnímaná data, provedeno čistění a oprava chyb v animaci, a nakonec byla vytvořena krátká CG animace.

Práce na DSpace

Ing. Jan Buriánek

Ing. Jiří Chludil

Katedra softwarového inženýrství

Práce se zabývá technologiemi digitální propagace a postupem tvorby efektových přechodů mezi videi. V práci je proveden rozbor jednotlivých systémů a také nástrojů, které se hodí pro vytváření a úpravu efektových přechodů, které se v digitální propagaci používají. Pomocí popsaných nástrojů a pomocí vytvořené aplikace v C# je vytvořen funkční celek který usnadňuje práci s vytvářením nových efektových přechodů.

Práce na DSpace

Ing. Tomáš Nováček

Katedra softwarového inženýrství

Bakalářská práce řeší návrh a implementaci aplikace pro systémy virtuální reality disponující inside-out trackingem a schopností realizovat mixed reality. Aplikace umožňuje více uživatelům, kteří se nachází lokálně ve stejné místnosti, interagovat v rámci jedné 3D scény a to tak, že se uživatelé vzájemně vidí v podobě virtuálních avatarů. Pozice a orientace těchto avatarů ve virtuální 3D scéně potom odpovídají pozicím a orientacím ve světě reálném. Práce řeší zejména způsob, jakým zajistit, aby byl počátek souřadné soustavy stejný pro všechny uživatele. K tomu byly zvoleny prostorové kotvy v podobě technologie zvané Spatial Anchors, která je součástí Oculus SDK. Tyto prostorové kotvy si jednotliví uživatelé rozmístí po místnosti na předem určená místa tak, aby se minimalizovala odchylka jednotlivých pozic a orientací těchto kotev napříč všemi systémy, jenom tak je možné zajistit věrohodné mapování scény pro všechny uživatele. Kromě offsetů uživatelů (HMDs a ovladače) od jednotlivých kotev je nutné po síti synchronizovat také stav 3D scény, k tomu byl zvolen síťový framework Normcore, který je určen pro herní engine Unity. Zvolená technologie Spatial Anchors z Oculus SDK v kombinaci se síťovým frameworkem Normcore umožnila úspěšné vyřešení zadaného problému, tedy implementaci prototypu aplikace, která vizualizuje zvolenou 3D scénu a sdílí ji s více lokálními uživateli najednou. Jelikož zatím neexistuje oficiální řešení lokální synchronizace více uživatelů v rámci Oculus SDK, představuje tento prototyp dobrý základ pro vývoj produkčních aplikací, které by o podobnou funkcionalitu usilovaly. V příloze práce je k dispozici prototyp psaný v herním enginu Unity, ze kterého lze vycházet v případě realizace aplikací s podporou více lokálních uživatelů.

Práce na DSpace

Ing. Jan Buriánek

Ing. Jiří Chludil

Katedra softwarového inženýrství

Práce se zabývá hemisférickými projekčnímy systémy a postupem tvorby stereoskopického obsahu pro hemisférické dómy. Po analýze projekčních systémů v České republice jsou popsány varianty dómového fomátu spolu s nástroji, ve kterých je možné obsah vytvářet a upravovat. Pomocí popsaných nástrojů a pomocí raytraceru implementovaném v C++ jsou vytvořeny a otestovány zkušební stereoskopické videosekvence. Výstupem práce je krátký stereoskopický film v dómovém formátu demonstrující funkčnost popsaných postupů. Film byl testován v reálném prostředí dómové stereoskopické projekce.

Práce na DSpace

doc. Ing. Mgr. Petr Klán, CSc.

Katedra softwarového inženýrství

Práce se zaměřuje na využití technologie virtuální produkce (Virtual Production) pro vytváření tanečních vystoupení pro TV, video nebo obecně živá vystoupení. Součástí práce je i popis celého technologického řetězce nutného pro virtuální produkci, včetně diskuse praktických aspektů jednotlivých komponent. Všechny popisované postupy byly prakticky ověřeny na ukázkách, kde součástí procesu bylo 3D scanování těla, snímání pohybu tance a následné nahrání krátké ukázky prezentující technické možnosti virtuální produkce.

Práce na DSpace

Ing. Jan Buriánek

Ing. Jiří Chludil

Katedra softwarového inženýrství

V této práci představuji imerzivní prostředí a sférické filmy. Řeším jak technické, tak umělecké rozdíly mezi klasickými a sférickými filmy a porovnávám jednotlivé technologie, které tvorbu filmů pro dómy umožňují. Také představím několik existujících sférických filmů, a pak sama jeden vytvořím. Provedu čtenáře celým procesem tvorby 3D animovaného sférického filmu úplně od začátku, za použití jedné z předem představených technologií. Na konci svůj film promítnu v planetáriu a diskutuji principy fungování sférického filmu z praktického hlediska. Práce tedy představuje přehled o novém, rychle se rozvíjejícím médiu, které rozhodně ovlivňuje filmový průmysl. Popisuje jednotlivé kroky tvorby takového filmu se všemy obtížemi i radostmi a dává tak návod filmařům, kteří by rádi do tvorby filmů pro imerzivní prostředí pronikli.

Práce na DSpace

Ing. Jan Buriánek

Ing. Jiří Chludil

Katedra softwarového inženýrství

Tato bakalářská práce se věnuje postupu při vytváření zásuvných modulů pro aplikaci Adobe Photoshop. Práce také poskytuje základní informace o tom, co jsou zásuvné moduly, jak fungují a jak se vytváří. Dále jsou v práci popsány konkrétní postupy tvorby zásuvných modulů typu filter s použitím jazyka C++ a tvorba uživatelského rozhraní s využitím MFC (Microsoft Foundation Classes). V praktické části je vytvořen zásuvný modul pro mapování barevných komponent v modelu HSB (Hue Saturation Brightness) pomocí Bézierových křivek.

Práce na DSpace

Katedra softwarového inženýrství

Virtuálna prototypizácia je pred vytvorením fyzického modelu jednou z možných alternatív na otestovanie návrhu prototypu. Ak sa počas používateľského testovania ukáže, že je návrh nevhodný, všetky vykonané zmeny na virtuálnom prototype sa zahodia a nová verzia prototypu sa vytvára zo zdrojov odznova. Táto práca predstavuje návrh a softvérovú implementáciu procesu na opakovanú tvorbu virtuálneho prototypu, ktorý opätovne používa zmeny z predchádzajúcich verzií prototypu a aplikuje ich na novú verziu. Implementovaný nástroj automaticky detekuje zodpovedajúce časti verzií prototypov a aktualizuje geometriu zdrojovej verzie modelu, čím šetrí čas potrebný na opakovanú výrobu prototypu.

Práce na DSpace

doc. Ing. Mgr. Petr Klán, CSc.

Katedra softwarového inženýrství

Moderní interaktivní show vyžadují co největší možnosti zapojení uživatelů do děje. Jedna z metod je vložení uživatelů pro připravených videí, tzv. video-embedding nebo též augmentation. Práce se zaměřuje na vytvoření nástrojů pro vložení uživatelů do předem připraveného show (video nebo real-time zobrazení). Výstupem je vytvořený prototyp automatizované aplikaci pro vytvoření videa za pomoci herního enginu Unreal Engine a technologie Chromakey.

Práce na DSpace

Ing. Jiří Chludil

Katedra softwarového inženýrství

Ing. Tomáš Nováček

Katedra softwarového inženýrství

Obsahem této práce je průzkum možností sledování očí uživatele za pomoci brýlí pro virtuální realitu, analýza existujících řešení, tvorba prototypu aplikace zabývající se sběrem a vizualizací pohledových dat, a jeho použití pro výrobu testovací scény experimentu, která slouží ke sběru těchto dat od vícero uživatelů. Z nasbíraných dat se vytvoří výsledná data, která se analyzují. Prototyp aplikace je koncipován jako zásuvný modul pro Unreal Engine 4 (UE4). Pro vizualizaci a sběr pohledových dat je použit způsob vyrábění teplotních map pro každý objekt ve scéně zvlášť. Popisuje se návrh modulu, jeho implementace a jeho použití na výrobu experimentu testující průchod novým Návštěvnickým centrem České Národní Banky. Scéna je v Blenderu a práce popisuje její nutné úpravy potřebné pro export do UE4 k zajištění korektní funkčnosti experimentu. Výsledkem této práce je funkční prototyp zásuvného modulu pro UE4 schopný záznamu pohledových dat skrze vyrábění teplotních map v reálném čase, který není závislý na konkrétním hardwaru pro sledování očí. Dále nabízí popis použití brýlí XTAL, které nebylo možné zprovoznit ke sběru pohledových dat z důvodu nestability jejich OpenXR běhového prostředí. Jiná alternativa nebyla, tak se ke sběru dat od různých uživatelů používají směrové vektory virtuální kamery ve scéně Unreal Engine projektu. Nakonec práce popisuje zpracování a vyhodnocení nasbíraných dat. Zásuvný modul a Unreal Engine projekt s experimentem i nasbíranými daty je dostupný na přiloženém médiu práce.

Práce na DSpace

Ing. Jiří Chludil

Katedra softwarového inženýrství

Digitální zařízení již nejsou neobvyklou součástí standardních expozic moderních muzeí. Vedle rozvoje grafických aplikací si digitální zařízení získávají stále větší oblibu díky bezproblémovému začlenění do nejrůznějších scén a prostředí, nemluvě o jejich nekonečném potenciálu pro interaktivitu s návštěvníky. Širšímu využití těchto zařízení však někdy brání jejich relativně vysoká cena, a proto se často hledá jejich cenově výhodná náhrada. Jedním z řešení je nalezení vhodného hardwaru, který splňuje požadavky na výkonnost jednotlivých projektů. Většinou toho lze dosáhnout pouze pomocí chytrého a na míru šitého softwarového balíčku, který v ideálním případě stojí jen zlomek jeho alternativ. V této práci bylo vytvořeno virtuální zrcadlové zařízení s levným minipočítačem, připomínajícím obraz odrazu vody. Tvoří kulisu moderní muzejní expozice tím, že snímá své bezprostřední okolí a na výstupu vytváří upravený živý obraz, čímž pro návštěvníky vytváří iluzi, jako by pozorovali svůj vlastní odraz na vodní hladině. Tato práce popisuje návrh softwarového řešení a techniku živého zpracování zachycených obrazů, které umožňují vybranému minipočítači zamýšlené provedení.

Práce na DSpace

Ing. Jan Buriánek

Ing. Jiří Chludil

Katedra softwarového inženýrství

Tato bakalářská práce se zaměřuje na lokální kooperativní hry a jejich použitelnost v různých imersivních prostředích, jako jsou kina, planetária či CAVE systémy. Důraz je kladen na využití mobilních zařízení a verbální mezilidský kontakt, který tyto typy her vyžadují. Praktická část této práce zahrnuje analýzu, návrh a popis následné implementace prototypu distribuovaného rozhraní pro týmovou kooperativní hru. Prototyp implementovaný pomocí herního enginu Unity3D je vytvořen pro specifickou promítací plochu a je koncipován pro ovládání přes webový prohlížeč na mobilních zařízení.

Práce na DSpace

Ing. Zdeněk Konfršt, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Ing. Jan Buriánek

Ing. Radek Richtr, Ph.D.

Katedra softwarového inženýrství

Zařízení Science on a Sphere je relativní novinkou v oblasti instalací, které svým charakterem přibližují svět dějů v životním prostředí široké veřejnosti. Nicméně vytvořit obsah, který by na takové instalaci fungoval tak, jak má, není triviální úkol. Tato práce zavede čtenáře do témat zahrnující historii tohoto zařízení, technologie zajištující jeho funkčnost a základu sférického mapování. Tato práce zároveň provede čtenáře postupy jak takový obsah vytvořit. Vše je názorně demonstrováno na vytvořeném videu pro toto zařízení, které jsem vytvořil v rámci této práce.

Ing. Jan Buriánek

Ing. Jiří Chludil

Katedra softwarového inženýrství

Práce pojednává o principech a možnostech virtualizace historických památek. Podrobně popisuje analýzu možných postupů, jejich rozdílné požadavky a dále postup realizace konkrétního řešení. Výsledná VR aplikace obsahuje věrohodně zpracované prostředí české pevnosti Terezín dle původních podkladů, včetně animovaných postav v dobovém oblečení. Virtualizace vychází z 3D modelů poskytnutých studenty Smíchovské střední průmyslové školy a zahrnuje postup jejich opravy a optimalizace pro použití ve virtuální realitě. Výstupem práce je replikovatelný postup virtualizace historického prostředí, který díky spolupráci studentů, historiků a správců památky může proběhnout jen s minimálními finančními náklady. Přínosem nově navrženého postupu je snažší adopce VR technologií a popularizace historické tématiky.

Práce na DSpace