Rok akademicki: 2019/2020 Kod: MIFT-1-706-s Punkty ECTS: 5 Wydział: Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej
Kierunek: Informatyka Techniczna Specjalność: ―
Poziom studiów: Studia I stopnia Forma studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 7 Strona www: http://galaxy.agh.edu.pl/~debinski/
Prowadzący moduł: dr inż. Dębiński Tomasz (tdebinsk@metal.agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć
Moduł porusza zagadnienie programowania grafiki trójwymiarowej z wykorzystaniem specyfikacji OpenGL, języka GLSL oraz bibliotek pomocniczych.
Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do
Powiązania z KEU
Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student powinien posiadać wiadomości dotyczące grafiki trójwymiarowej, modelowania 3D, projekcji
stereoskopowej oraz zasad animacji.
IFT1A_W04 Kolokwium
M_W002 Student powinien posiadać wiedzę w zakresie stosowania bibliotek
graficznych do wizualizacji trójwymiarowej i animacji komputerowej oraz narzędzi modelowania 3D
IFT1A_W04 Wykonanie ćwiczeń, Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi zaprojektować i zbudować system wizualizacji trówjwymiarowej z elementami
animacji komputerowej.Student potrafi zaimplementować trójwymiarowy system graficzny przy użyciu poleceń biblioteki OpenGL, DirectX lub wybranego silnika graficznego przetestować kod programu pod względem poprawności i usuwać ewentualne błędy.
IFT1A_U06, IFT1A_U01
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student powinien być zdolnym do formułowania koncepcji wizualizacji problemów fizycznych i technicznych i przedstawiania sposobów ich realizacji przy pomocy uzyskanej wiedzy i umiejętności praktycznych z wykorzystaniem odpowiednich narzędzi informatycznych
IFT1A_U09, IFT1A_U08
Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć
Suma
Forma zajęć dydaktycznych
Wykład Ćwiczenia audytoryjne Ćwiczenia laboratoryjne Ćwiczenia projektowe Konwersatorium Zajęcia seminaryjne Zajęcia praktyczne Zajęcia terenowe Zajęcia warsztatowe Prace kontrolne i przejściowe Lektorat
56 28 0 28 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do
Forma zajęć dydaktycznych
Wykład Ćwiczenia audytoryjne Ćwiczenia laboratoryjne Ćwiczenia projektowe Konwersatorium Zajęcia seminaryjne Zajęcia praktyczne Zajęcia terenowe Zajęcia warsztatowe Prace kontrolne i przejściowe Lektorat Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student powinien posiadać wiadomości dotyczące grafiki trójwymiarowej, modelowania 3D, projekcji stereoskopowej oraz zasad animacji.
+ - - - - - - - - - -
M_W002 Student powinien posiadać wiedzę w zakresie stosowania bibliotek graficznych do wizualizacji trójwymiarowej i animacji komputerowej oraz narzędzi modelowania 3D
+ - + - - - - - - - -
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi zaprojektować i zbudować system wizualizacji trówjwymiarowej z elementami animacji komputerowej.Student potrafi zaimplementować trójwymiarowy system graficzny przy użyciu poleceń biblioteki OpenGL, DirectX lub wybranego silnika graficznego przetestować kod programu pod względem poprawności i usuwać ewentualne błędy.
- - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne: jest gotów do M_K001 Student powinien być zdolnym
do formułowania koncepcji wizualizacji problemów fizycznych i technicznych i przedstawiania sposobów ich realizacji przy pomocy uzyskanej wiedzy i umiejętności
praktycznych z wykorzystaniem odpowiednich narzędzi
informatycznych
- - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie
studenta
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 56 godz
Przygotowanie do zajęć 31 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 31 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 125 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Pozostałe informacje
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład
Podział i zadania kart graficznych, postępowanie przy tworzeniu obrazu i zalety grafiki
komputerowej, wprowadzenie do komputerowej grafiki trójwymiarowej, etapy generowania grafiki 3D.
Potok renderujący OpenGL. Najważniejsze etapy, wprowadzenie do programowalnego potoku.
Podstawy programowania GLSL. Programowanie potoku renderującego.
Światła i cienie. Formaty modeli siatkowych i systemy cząsteczkowe.
Techniki renderingu wolumetrycznego. Animacje szkieletowe.
Unity – Podstawy tworzenia prototypów i skryptów, Tworzenie środowiska, Interakcje.
Unity – Obiekty i bryły sztywne, Systemy cząstek, Projektowanie menu, Podstawy animacji
Blender – interfejs, podstawowe funkcje, modyfikatory, materiały, tesktury, mapowanie UV.
Blender – kamera i światło, podstawy animacji, rendering, system węzłów.
Podstawy WebGL, API WebGL, Autonomia aplikacji WebGL WebGL, Tworzenie brył, Animacja, Mapy tekstur.
Vulkan – wprowadzenie, ogólny zarys, instancja, urządzenia, warstwy.
Vulkan – kolejki, bufory komend, potoki, pamięć, synchronizacja.
OpenGL ES – praca z siatkami, światło i materiały, praca z shaderami,
Ćwiczenia laboratoryjne
Wprowadzenie do programowania w OpenGL z użyciem shader’ów
Zapoznanie z programowaniem grafiki przy użyciu shader’ów w połączeniu z biblioteką SFML obsługa interakcji z użytkownikiem.
Rendering pełnoekranowy i mapowanie środowiska
Implementacja oświetlenia punktowego, światła kierunkowego.
Modelowanie terenu, wczytywanie modeli 3D Implementacja renderingu wolumetrycznego
Blender – materiały, edycja tekstur, rodzaje tekstur, ustawianie światła.
Blender – dodawanie obiektów do sceny, najważniejsze operacje. Metody edycji.
Modyfikatory.
Unity – definiowanie sceny, dodawanie oświetlenia, wczytywanie obiektów.
Unity – tworzenie obiektów, dodawanie pomieszczenia,
WebGL – utworzenie elementu, inicjacja obszaru, utworzenie bufora, przykład użycia WebGL.
WebGL – utworzenie shaderów, inicjacja shaderów z parametrami, rysowanie.
Vulkan – łądowanie bibliotek dynamicznych, tworzenie instancji, tworzenie lokalnego urządzenia, przykłądowa aplikacja.
OpenGL ES – środowisko programistyczne, praca z siatkami, światła materiały.
Przykładowa aplikacja.
Metody i techniki kształcenia:
Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:
Podaje Prowadzący na pierwszych zajęciach w semestrze
Zasady udziału w poszczególnych zajęciach, ze wskazaniem, czy obecność studenta na zajęciach jest obowiązkowa:
Wykład:
– Obecność obowiązkowa: Nie
– Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości.
Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
Ćwiczenia laboratoryjne:
– Obecność obowiązkowa: Tak
– Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej.
Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu.
Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej
Ocena końcowa wyznaczana jest w oparciu o średnią arytmetyczną z ocen z zaliczonych ćwiczeń laboratoryjnych oraz kolokwiów.
Zgodnie z Regulaminem Studiów AGH podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest ostatni dzień zajęć w danym semestrze. Termin zaliczenia poprawkowego (tryb i warunki ustala prowadzący moduł na zajęciach początkowych) nie może być późniejszy niż ostatni termin egzaminu w sesji poprawkowej (dla przedmiotów kończących się egzaminem) lub ostatni dzień trwania semestru (dla przedmiotów niekończących się egzaminem).
Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:
Podaje Prowadzący na pierwszych zajęciach w semestrze
Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów
1. Znajomość zasad programowania grafiki komputerowej.
2. Umiejętność programowania obiektowego
Zalecana literatura i pomoce naukowe
J., Matulewski, Grafika 3D czasu rzeczywistego, PWN 2014
K., Sobiesiak, P., Sydow, Shader zaawansowane programowanie w GLSL, PWN 2015 K., Kuklo, J., Kolmaga, Blender Kompendium, 2007,
M., Geig, Unity przewodnik projektanta gier, Helion 2014 S., Arora WebGL Game Development, Pack Publishing 2014
Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu
1. Stereoscopic visualization for model of deformation of steel with mushy zone — Wizualizacja stereoskopowa modelu odkształcania stali w stanie półciekłym / Tomasz DĘBIŃSKI, Marcin HOJNY, Dariusz JĘDRZEJCZYK // Czasopismo Techniczne = Technical Transactions / Politechnika Krakowska ; ISSN 0011-4561 ; R. 112 z. 7. Mechanika = Mechanics ; ISSN 1897-6328. — 2015 2-M, s. 35–42. — Bibliogr. s.
42.
2. Web system dedicated to parallel computation for modeling of mushy steel deformation — System internetowy poświęcony obliczeniom równoległym w modelowaniu strefy półciekłej stali / T. DĘBIŃSKI, M. GŁOWACKI, M. HOJNY, A. GUMUŁA, D. WOŹNIAK // Archives of Metallurgy and Materials / Polish Academy of Sciences. Committee of Metallurgy. Institute of Metallurgy and Materials Science ; ISSN 1733-3490. — 2014 vol. 59 iss. 3, s. 865–870. — Bibliogr. s. 870
3. Automatic approach to microstructural image recognition and analysis / Adrian GUMUŁA, Tomasz DĘBIŃSKI, Mirosław GŁOWACKI // W: Metal Forming 2012 : proceedings of the 14th international conference on Metal Forming : September 16–19, 2012, Krakow, Poland / eds. Jan Kusiak, Janusz Majta, Danuta Szeliga. — Weinheim : Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, cop. 2012. — (Steel Research International ; spec. ed.). — ISBN: 978-3-514-00797-0. — S. 1331–1334. — Bibliogr. s. 1334, Abstr.. — M. Głowacki – dod. afiliacja: UJK, Kielce
http://bpp.agh.edu.pl
Informacje dodatkowe
Brak
