Detail předmětu

Výtvarná informatika

FIT-VINAk. rok: 2021/2022

V předmětu se budeme zabývat průnikem umění, matematiky a algoritmů. Náplní předmětu je úvod do výtvarné informatiky, počítačová tvorba v kontextu zobecněné estetiky, stručná historie počítačového umění ve světě i doma, esteticky nosné funkce (periodické funkce, cyklické funkce, spirální křivky, superrovnice), výtvarné algoritmy s náhodnými parametry (generátory pseudonáhodných čísel s různým rozložením, kombinace generátorů), bezkontextová grafika a výtvarné automaty, geometrické substituce (iterace transformací, graftály), esteticky nosné proporce (zlatý řez v matematice a umění), fraktální grafika (dynamika v komplexní proměnné, 3D řezy kvaternionů, Lindenmayerovy přepisovací gramatiky, křivky vyplňující prostor, iterované systémy afinních transformací, modelování terénu apod.), chaotické atraktory (diferenciání rovnice), matematické uzly (topologie, grafy, prostorové transformace), periodické mozaiky (grupy symetrií, vlysy, rozety, zámkové ornamenty), neperiodické mozaiky (hierarchické, spirální, aperiodické dláždění), exaktní estetika (numerická krása, matematické hodnocení proporcí, kompozice a estetické informace). Předmět vyučuje Tomáš Staudek.

Garant předmětu

doc. Ing. Martin Čadík, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav počítačové grafiky a multimédií (UPGM)

Výsledky učení předmětu

  • Studenti získají teoretické i aplikované kompetence v oblasti softwarové estetiky.
  • Studenti budou schopni interpretovat a hodnotit algoritmickou výtvarnou tvorbu.
  • Studenti prohloubí své tvůrčí dovednosti plněním praktických grafických zadání.

Prerekvizity

Absolvování předmětu předpokládá tvůrčí mysl, výtvarné cítění, základní znalosti matematiky, základní znalosti principů počítačové grafiky.

Literatura

Adams, C. C.: The Knot Book. Freeman, New York, 1994.
Barnsley, M.: Fractals Everywhere. Academic Press, Inc., 1988.
Bentley, P. J.: Evolutionary Design by Computers.Morgan Kaufmann, 1999.
Deussen, O., Lintermann, B.: Digital Design of Nature: Computer Generated Plants and Organics.X.media.publishing, Springer-Verlag, Berlin, 2005.
Glasner, A. S.: Frieze Groups. In: IEEE Computer Graphics & Applications, pp. 78-83, 1996.
Grünbaum, B., Shephard, G. C.: Tilings and Patterns. W. H. Freeman, San Francisco, 1987.
Livingstone, C.: Knot Theory. The Mathematical Association of America, Washington D.C., 1993.
Lord, E. A., Wilson, C. B.: The Mathematical Description of Shape and Form. John Wiley & Sons, 1984.
Mandelbrot, B.: The Fractal Geometry of Nature. W. H. Freeman, New York - San Francisco, 1982.
Moon, F.: Chaotic and Fractal Dynamics. Springer-Verlag, New York, 1990.
Ngo, D. C. L et al. Aesthetic Measure for Assessing Graphic Screens. In: Journal of Information Science and Engineering, No. 16, 2000.
Peitgen, H. O., Richter, P. H.: The Beauty of Fractals. Springer-Verlag, Berlin, 1986.
Pickover, C. A.: Computers, Pattern, Chaos and Beauty. St. Martin's Press, New York, 1991.
Prusinkiewicz, P., Lindenmayer, A.: The Algorithmic Beauty of Plants. Springer-Verlag, New York, 1990.
Schattschneider, D.: Visions of Symmetry (Notebooks, Periodic Drawings, and Related Work of M. C. Escher). W. H. Freeman & Co., New York, 1990.
Sequin, C. H.: Procedural Generation of Geometric Objects. University of California Press, Berkeley, CA, 1999.
Spalter, A. M.: The Computer in the Visual Arts. Addison Weslley Professional, 1999.
Stiny, G., Gips, J.: Algorithmic Aesthetics; Computer Models for Criticism and Design in the Arts. University of California Press, 1978.
Todd, S., Latham, W.: Evolutionary Art and Computers.Academic Press Inc., 1992.
Turnet, J. C., van der Griend, P. (eds.): History and Science of Knots. World Scientific, London, 1995.
Bruter, C. P.: Mathematics and Art. Springer Verlag, 2002.
Caplan, C. S. The Bridges Archive. The Bridges Organization, 2013.
Emmer, M., ed.: Mathematics and Culture II: Visual Perfection. Mathematics and Creativity. Springer Verlag, 2005.
Emmer, M., ed.: The Visual Mind II. The MIT Press, 2005.
Friedman, N., Akleman, E.: HYPERSEEING. The International Society of the Arts, Mathematics, and Architecture (ISAMA), 2012.
Kapraff, J.: Connections: The Geometric Bridge Between Art and Science. World Scientific Publishing Company; 2nd edition, 2002.
Manovich, L.: Software Takes Command. Bloomsbury Academic, 2013.
McCormack, J., et al.: Ten Questions Concerning Generative Computer Art. Leonardo: Journal of Arts, Sciences and Technology, 2012.
Peterson, I.: Fragments of Infinity: A Kaleidoscope of Math and Art. John Wiley & Sons, 2001.
Radovic, L.: VisMath. Mathematical Institute SASA, Belgrade, 2014.

Způsob a kritéria hodnocení

Průběžné projekty z výtvarné dílny -- až 50 bodů (alespoň 10 hodnocených prací po 5 bodech):
  • 3 body: technické provedení a estetická kvalita
  • 1 bod: vystavení v semestrální galerii
  • 1 bod: odevzdání v termínu
Závěrečný projekt -- až 50 bodů (aplikace pro kreativní grafiku):
  • 15 bodů: originalita myšlenky
  • 20 bodů: programátorská náročnost
  • 15 bodů: kvalita rozhraní

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Cílem předmětu VIN (http://artgorithms.droppages.com/anotace) je seznámit se s principy matematiky a informatiky ve výtvarném umění, porozumět teoretickým základům algoritmické výtvarné tvorby a softwarové estetiky, získat přehled o aplikovaném počítačovém umění, naučit se praktickým dovednostem z oblasti softwarové estetiky, realizovat a posuzovat výtvarnou tvorbu s pomocí počítače.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Kontrolovaná výuka zahrnuje přednášky, projekty z výtvarné dílny a závěrečný projekt ve formě vlastní aplikace pro kreativní grafiku. Přednášky jsou doplněny o e-learningovou podporu v systému Schoology. Od studentů se očekává samostatné studium poskytnutých podkladů, účast na přednáškách a aktivní zapojení se do jejich průběhu. Cvičení jsou vedena formou individuálně vypracovávaných projektů. Klasifikovaný zápočet má dva možné opravné termíny. 

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-MGR-2 magisterský navazující

    obor MBS , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MBI , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MIS , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MMM , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MPV , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MSK , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný

  • Program MITAI magisterský navazující

    specializace NBIO , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NISD , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NISY do 2020/21 , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NISY , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NIDE , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NCPS , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NSEC , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NMAT , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NGRI , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NNET , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NVIZ , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NSEN , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NMAL , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NHPC , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NVER , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NEMB , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NADE , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NSPE , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný

  • Program IT-MGR-2 magisterský navazující

    obor MGM , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Mgr. Tomáš Staudek, Ph.D.

Osnova

  1. Cesty k počítačovému umění: protínání vědy a umění od historie po současnost.
  2. Softwarová estetika: výtvarné formy počítačového umění.
  3. Výtvarník u počítače: od osciloskopu k interaktivním médiím.
  4. Estetické funkce: od sinu a kosinu k superrovnici.
  5. Estetické transformace: repetice, parametrizace a rytmus algoritmů.
  6. Estetické proporce: zlatý řez v matematice, umění a designu.
  7. Spirály a graftály: modely forem růstu a větvení v přírodě.
  8. Geometrické fraktály: iterované transformace a křivky vyplňující prostor.
  9. Algebraické fraktály: od komplexní roviny k vyšším dimenzím.
  10. Chaotické fraktály: výtvarný chaos a podivné atraktory.
  11. Symetrie a ornament: periodické dláždění a zámkové mozaiky.
  12. Neperiodický a speciální ornament: spirální, hyperbolické a aperiodické mozaiky.
  13. Matematické uzly: topologie uzlování od Keltů po současnost.

Projekt

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Martin Čadík, Ph.D.

Osnova


Výtvarné dílny sledují témata přednášek a jsou vedeny formou individuálně vypracovávaných projektů. Ke každému tématu jsou připraveny volně dostupné tvůrčí aplikace. Výstupy z výtvarných dílen budou vystaveny ve studentské galerii.
  1. Letterismus a ASCII art
  2. Digitální improvizace
  3. Počítačová roláž
  4. Generovaná grafika
  5. Kvantování funkcí
  6. Algoritmický op-art
  7. Evoluční algoritmy
  8. Chaotické atraktory
  9. Bezkontextová grafika
  10. Fraktály nelineárních transformací
  11. Fraktály kvaternionů
  12. Fraktální krajina
  13. Zámkové mozaiky
  14. Islámský ornament
  15. Mozaiky kruhové limity
  16. Uzlování
  17. Digitální koláž
  18. Grafický plakát
  19. Výtvarná stylizace obrazu
  20. Generativní sochařství