Detail předmětu

Výtvarná informatika

FIT-VINAk. rok: 2025/2026

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.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Martin Čadík, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav počítačové grafiky a multimédií (UPGM)

Vstupní znalosti

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

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

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


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. 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. 

Učební cíle

Cílem předmětu Výtvarná informatika 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.

  • 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.

Studijní opory

Web předmětu: https://music.phil.muni.cz/artgoritmy

Doporučená 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.
Bruter, C. P.: Mathematics and Art. Springer Verlag, 2002.
Deussen, O., Lintermann, B.: Digital Design of Nature: Computer Generated Plants and Organics.X.media.publishing, Springer-Verlag, Berlin, 2005.
Friedman, N., Akleman, E.: HYPERSEEING. The International Society of the Arts, Mathematics, and Architecture (ISAMA), 2012.
Grünbaum, B., Shephard, G. C.: Tilings and Patterns. W. H. Freeman, San Francisco, 1987.
Kapraff, J.: Connections: The Geometric Bridge Between Art and Science. World Scientific Publishing Company; 2nd edition, 2002.
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.
McCormack, J., et al.: Ten Questions Concerning Generative Computer Art. Leonardo: Journal of Arts, Sciences and Technology, 2012.
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.
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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MITAI magisterský navazující

    specializace NSEC , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NNET , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NMAL , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NCPS , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NHPC , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NVER , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NIDE , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NISY , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NEMB do 2023/24 , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NSPE , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NEMB , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NBIO , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NSEN , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NVIZ , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NGRI , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NADE , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NISD , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NMAT , 0 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Mgr. Tomáš Staudek, Ph.D.
prof. Ing. Martin Čadík, 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

Mgr. Tomáš Staudek, 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