Přístupnostní navigace
E-application
Search Search Close
Bachelor's Thesis
Author of thesis: Jiří Počarovský
Acad. year: 2025/2026
Supervisor: Ing. Jan Pečiva, Ph.D.
Reviewer: Ing. Michal Vlnas
This thesis focuses on the Level of Detail (LOD) optimization techniques, which dynamically adjust the geometric complexity of a rendered 3D scene. To generate individual levels of detail, the thesis describes and implements selected algorithms or metrics used for polygonal mesh simplification, specifically Vertex Decimation, Vertex Clustering, Floating Cell Clustering and Quadric Error Metrics. These methods are subsequently compared using the Hausdorff distance and RMSE (Root Mean Squared Error) metrics. The results show that simplification based on the Quadric Error Metrics preserves the highest geometric fidelity. To evaluate the performance benefits, a stress-test scene is designed. The measured data confirm that the LOD techniques significantly reduce the amount of rendered geometry and, in synergy with offloading the LOD selection and scene management to the graphics card, result in a substantial decrease in frame time.
computer graphics, 3D models, polygonal meshes, Level of Detail, polygonal mesh simplification, 3D rendering, rendering optimization, Vulkan
Date of defence
16.06.2026
Result of the defence
Defended (thesis was successfully defended)
Grading
A
Process of defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A.
Topics for thesis defence
Language of thesis
Czech
Faculty
Fakulta informačních technologií
Department
Department of Computer Graphics and Multimedia
Study programme
Information Technology (BIT)
Composition of Committee
prof. Ing. Adam Herout, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Michal Bidlo, Ph.D. (místopředseda) Ing. Jaroslav Dytrych, Ph.D. (člen) Ing. Ivana Burgetová, Ph.D. (člen) Dr. Ing. Petr Peringer (člen)
Supervisor’s reportIng. Jan Pečiva, Ph.D.
Práce má velmi pěkné výsledky. Bylo implementováno asi 5 zjednodušovacích algoritmů, dvě demonstrační aplikace a tři způsoby přepínání úrovně detailu. Následně byla provedena výkonnostní měření. Práci hodnotím jako nadprůměrnou a dobře zpracovanou, přičemž drobné nedokonalosti jsou kompenzovány rozsahem práce. Jako vedoucí navrhuji hodnocení A - 90 bodů.
Zadání práce je standardní náročnosti. Student se musel seznámit s Vulkan API a jeho použití pro zobrazování 3D scén. Na tomto základu stavěl zjednodušovací algoritmy a algoritmy změny úrovně detailu. Na závěr pro tuto práci vytvořil dvě demonstrační aplikace. Všechny body zadání se mu podařilo splnit.
S literaturou pracoval samostatně. Sám si sháněl potřebné informace jak k programování API Vulkan, tak k algoritmům zjednodušování modelů a přepínání úrovně detailu.
Na konzultace přicházel připraven. Vždy přicházel s novými výsledky, které diskutoval a dále vylepšoval.
Práce byla dokončena včas. Text ke kontrole dostal vedoucí dokonce měsíc před odevzdáním, což hodnotím velmi pozitivně.
Práce byla zveřejněna na internetu pod open-source licencí, včetně spustitelného dema.
Grade proposed by supervisor: A
Reviewer’s reportIng. Michal Vlnas
Z celkového hlediska se jedná o výbornou práci. Autor odvedl velké množství práce a je vidět, že se do dané problematiky velmi ponořil. Nemohu hodnotit jinak než stupněm A.
Evaluation level: průměrně obtížné zadání
Zadání hodnotím jako průměrně obtížné.
Struktura práce je velmi dobře zvolena. Autor postupně vysvětluje teoretické principy jednotlivých částí, jenž posléze převádí do návrhu a implementace. Jediné co lze vytknout je horší pochopitelnost kapitoly 8 (implementace), kde si autor pomáhá vnořenými zdrojovými kódy, které jsou těžší na pochopení. Stejně tak popisuje do detailu jednotlivé volání metod apod., kde je složité pochopit celý kontext. Celkově, vyjma této kapitoly, se práce čte velmi pěkně a perfektně popisuje danou problematiku.
Jazyková stránka je velmi dobrá. Nacházím zde pouze minimální množství překlepů, chyb či divných slov. Text je velmi čtivý. Jediné negativum je občasné použití první mluvnické osoby.
Z typografického hlediska je práce taktéž na dobré úrovni, avšak je zde několik chyb. Jako hlavní problém hodnotím zdrojové kódy, adresářové výpisy apod., jenž nejsou uzavřeny do žádného prostředí, neobsahují identifikátor ani popis. Dále pak chybí malé množství odkazů na obrázky či tabulky. Autor občas využívá jednořádkové odstavce, které v některých případech příliš fragmentují text. Taktéž je škoda, že všechny grafy jsou rastrové a nikoliv vektorové, vzhledem k tomu, že většina obrázků je vektorová.
Realizační výstup je velmi propracovaný. Autor implementoval nemalé množství metod pro zjednodušení polygonálních modelů, včetně demonstrační aplikace na scéně s implementovaným level-of-detail. To vše v prostředí Vulkan. Současně autor provedl velmi rozsáhlé měření, jak z hlediska kvality, výkonu tak i porovnání na různých grafických kartách.
Zdrojové kódy jsou velmi úhledné, každý soubor obsahuje vhodnou hlavičku s komentářem, a jsou dostupné v online repozitáři.
Jedná se o práci kompilačního charakteru.
Evaluation level: zadání splněno
Všechny body zadání jsou splněny.
Evaluation level: je v obvyklém rozmezí
Rozsah textové části je blízko hranici maxima, tzn. 98 normostran.
Autor cituje celkem 34 zdrojů, kde zhruba 21 zdrojů lze považovat za odbornou literaturu. Zbylé citace odkazují na různé blogy, návody, dokumentace apod. Citace jsou v textu umístěny dobře.
Grade proposed by reviewer: A
Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová