Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Informatyki - Informatyka (S1)

Sylabus przedmiotu Grafika komputerowa i wizualizacja:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Informatyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Grafika komputerowa i wizualizacja
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Systemów Multimedialnych
Nauczyciel odpowiedzialny Radosław Mantiuk <Radoslaw.Mantiuk@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW3 15 1,00,62egzamin
laboratoriaL3 15 2,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1umiejętność programowania w języku C/C++
W-2podstawowa wiedza z matematyki stosowanej i fizyki w zakresie obliczeń wektorowo-macierzowych, optyki, kolorymetrii, termodynamiki, mechaniki falowej i kwantowej

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1zapoznanie z podstawowymi zagadnieniami z zakresu grafiki komputerowej oraz wizualizacji komputerowej
C-2zapoznanie z technikami programowania biblitek graficznych
C-3zdobycie umiejętności rozwiązania problemu technicznego za pomocą metod informatycznych - implementacja funkcjonalnej gry komputerowej
C-4zdobycie kompetencji personalnych w zakresie umiejętności czytania dokumentacji technicznej (biblioteki OpenGL), wykorzystywania opisów i wiedzy zbgromadzonej w Internecie do programowania własnych aplikacji
C-5zdobycie kompetencji społecznych w zakresie współpracy z innymi studentami, wymiana informacji o sposobie rozwiązywania konkretnych problemów implementacyjnych, porównywanie jakości własnej gry do osiągnięć innych osób
C-6zapoznanie z technikami projektowanie i programowania aplikacji opartej na maszynie stanu

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1OpenGL: Tworzenie obiektów (reprezentacja wielokątowa geometrii obiektów, hierarchie obiektów, macierze transformacji).2
T-L-2OpenGL: Animacja (programowanie ruchu obiektów, obsługa klawiatury i myszy, timer'y).2
T-L-3OpenGL: Model oświetlenia (definiowanie źródeł światła, materiał obiektów, cieniowanie płaskie i Gouraud'a, teksturowanie).2
T-L-4konsultacje gier komputerowych implementowanych w ramach zajęć domowych9
15
wykłady
T-W-1Wprowadzenie do grafiki komputerowej2
T-W-2Potok graficzny czasu rzeczywistego6
T-W-3Obraz rastrowy2
T-W-4Grafika rastrowa1
T-W-5Kolor w grafice komputerowej2
T-W-6Programowanie grafiki komputerowej1
T-W-7Wprowadzenie do syntezy obrazów realistycznych1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2implementacja gry komputerowej w ramach zajęć domowych50
A-L-3Udział w zaliczeniu formy zajęć i konsultacje2
67
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2przygotowanie do egzaminu10
A-W-3zapoznanie się z literaturą oraz metariałami w Internecie na temat programowania z wykorzystaniem biblioteki OpenGL5
A-W-4Udział w egzaminie2
A-W-5Udział w konsultacjach2
34

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1wykład informacyjny oraz konwersatoryjny
M-2indywidualne dyskusje na temat sposobu rozwiązania określonych problemów programistycznych
M-3ćwiczenia laboratoryjne z zakresu podstaw programowania grafiki z wykorzystaniem biblioteki OpenGL

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: ocena formująca: kontrola postępów w programowaniu gier komputerowych
S-2Ocena formująca: ocena podsumowująca: ocena jakości zaimplementowanej gry komputerowej
S-3Ocena formująca: ocena podsumowująca: egzamin z wiedzy teoretycznej

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_1A_C/13_W01
zdobycie wiedzy z zakresu podstaw grafiki komputerowej i wizualizacji
I_1A_W13T1A_W04InzA_W05C-1, C-2T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7M-1, M-2, M-3S-1, S-3

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_1A_C/13_U01
umiejętność praktycznego rozwiązywanie problemów technicznych metodami programistycznymi na przykładzie implementacji gry komputerowej
I_1A_U01, I_1A_U05, I_1A_U15, I_1A_U19T1A_U01, T1A_U02, T1A_U04, T1A_U06, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U13, T1A_U14, T1A_U15, T1A_U16InzA_U01, InzA_U02, InzA_U05, InzA_U06, InzA_U07, InzA_U08C-2, C-3T-L-1, T-L-2, T-L-3M-2, M-3S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_1A_C/13_K01
kompetencje personalne w zakresie umiejętności odszukania wiedzy i wykorzystania jej w praktyce w implementacji gry komputerowej, kompretencje społeczne w zakresie konsultowania się w związku z rozwiązywaniem określonych problemów
I_1A_K01, I_1A_K02T1A_K01, T1A_K02, T1A_K05, T1A_K07InzA_K01C-4, C-5, C-6T-L-4M-2, M-3S-1, S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_1A_C/13_W01
zdobycie wiedzy z zakresu podstaw grafiki komputerowej i wizualizacji
2,0niedostateczne opanowanie wiedzy prezentowanej na wykładzie
3,0opanowanie wiedzy prezentowanej na wykładzie w stopniu dostatecznym
3,5ponad dostateczne opanowanie wiedzy prezentowanej na wykładzie
4,0dobre opanowanie wiedzy prezentowanej na wykładzie
4,5bardzo dobre opanowanie wiedzy prezentowanej na wykładzie
5,0wyróżniające opanowanie wiedzy prezentowanej na wykładzie

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_1A_C/13_U01
umiejętność praktycznego rozwiązywanie problemów technicznych metodami programistycznymi na przykładzie implementacji gry komputerowej
2,0brak implementacji gry lum implementacja nie zakończona
3,0implementacja dostatecznego schematu gry
3,5implementacja podstawowego schematu gry
4,0implementacja podstawowego schematu gry
4,5implementacja gry z dodatkowymi elementami
5,0implementacja wyróżniającej się gry znacząco wykraczającej poza narzucone wymagania

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_1A_C/13_K01
kompetencje personalne w zakresie umiejętności odszukania wiedzy i wykorzystania jej w praktyce w implementacji gry komputerowej, kompretencje społeczne w zakresie konsultowania się w związku z rozwiązywaniem określonych problemów
2,0brak implementacji gry
3,0implementacja gry wykazującej umiejętność korzystania z wiedzy w internecie
3,5implementacja gry wykazującej umiejętność korzystania z wiedzy w internecie oraz konieczność wymiany wiedzy z innym i studentami
4,0implementacja gry wykazującej umiejętność korzystania z literatury i dodatkowej wiedzy w internecie oraz konieczność wymiany wiedzy z innym i studentami
4,5systematyczna praca na zajęciach, implementacja gry wykazującej umiejętność korzystania z literatury i dodatkowej wiedzy w internecie oraz konieczność wymiany wiedzy z innym i studentami
5,0systematyczna praca na zajęciach, implementacja gry wykazującej umiejętność korzystania z literatury i dodatkowej wiedzy w internecie oraz konieczność wymiany wiedzy z innym i studentami

Literatura podstawowa

  1. J.D. Foley, A. van Dam, S.K. Feiner, J.F. Hughes, R.L. Phillips, Wprowadzenie do grafiki komputerowej, WNT, Warszawa, 1995, 1, -
  2. Jan Zabrodzki (pz), Grafika komputerowa metody i narzędzia, WNT, Warszawa, 1994, 1, -
  3. Dave Shreiner, The Khronos OpenGL ARB Working Group, Bill Licea-Kane, Graham Sellers, OpenGL Programming Guide: The Official Guide to Learning OpenGL, Addison-Wesley Professional, USA, 2012, 8, -
  4. Tomas Akenine-Moller, Eric Haines, Naty Hoffman, Real-Time Rendering, AK Peters, United Kingdom, 2008, 3

Literatura dodatkowa

  1. R.W.G. Hunt, The Reproduction of Colour, John Wiley & Sons Ltd., USA, 2004, 6, -

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1OpenGL: Tworzenie obiektów (reprezentacja wielokątowa geometrii obiektów, hierarchie obiektów, macierze transformacji).2
T-L-2OpenGL: Animacja (programowanie ruchu obiektów, obsługa klawiatury i myszy, timer'y).2
T-L-3OpenGL: Model oświetlenia (definiowanie źródeł światła, materiał obiektów, cieniowanie płaskie i Gouraud'a, teksturowanie).2
T-L-4konsultacje gier komputerowych implementowanych w ramach zajęć domowych9
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie do grafiki komputerowej2
T-W-2Potok graficzny czasu rzeczywistego6
T-W-3Obraz rastrowy2
T-W-4Grafika rastrowa1
T-W-5Kolor w grafice komputerowej2
T-W-6Programowanie grafiki komputerowej1
T-W-7Wprowadzenie do syntezy obrazów realistycznych1
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2implementacja gry komputerowej w ramach zajęć domowych50
A-L-3Udział w zaliczeniu formy zajęć i konsultacje2
67
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2przygotowanie do egzaminu10
A-W-3zapoznanie się z literaturą oraz metariałami w Internecie na temat programowania z wykorzystaniem biblioteki OpenGL5
A-W-4Udział w egzaminie2
A-W-5Udział w konsultacjach2
34
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_C/13_W01zdobycie wiedzy z zakresu podstaw grafiki komputerowej i wizualizacji
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_W13zna podstawy grafiki komputerowej i technik wizualizacji
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W04ma szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_W05zna typowe technologie inżynierskie w zakresie studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1zapoznanie z podstawowymi zagadnieniami z zakresu grafiki komputerowej oraz wizualizacji komputerowej
C-2zapoznanie z technikami programowania biblitek graficznych
Treści programoweT-W-1Wprowadzenie do grafiki komputerowej
T-W-2Potok graficzny czasu rzeczywistego
T-W-3Obraz rastrowy
T-W-4Grafika rastrowa
T-W-5Kolor w grafice komputerowej
T-W-6Programowanie grafiki komputerowej
T-W-7Wprowadzenie do syntezy obrazów realistycznych
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny oraz konwersatoryjny
M-2indywidualne dyskusje na temat sposobu rozwiązania określonych problemów programistycznych
M-3ćwiczenia laboratoryjne z zakresu podstaw programowania grafiki z wykorzystaniem biblioteki OpenGL
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: ocena formująca: kontrola postępów w programowaniu gier komputerowych
S-3Ocena formująca: ocena podsumowująca: egzamin z wiedzy teoretycznej
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0niedostateczne opanowanie wiedzy prezentowanej na wykładzie
3,0opanowanie wiedzy prezentowanej na wykładzie w stopniu dostatecznym
3,5ponad dostateczne opanowanie wiedzy prezentowanej na wykładzie
4,0dobre opanowanie wiedzy prezentowanej na wykładzie
4,5bardzo dobre opanowanie wiedzy prezentowanej na wykładzie
5,0wyróżniające opanowanie wiedzy prezentowanej na wykładzie
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_C/13_U01umiejętność praktycznego rozwiązywanie problemów technicznych metodami programistycznymi na przykładzie implementacji gry komputerowej
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_U01potrafi w zakresie podstawowym projektować, implementować i testować oprogramowanie
I_1A_U05potrafi tworzyć i posługiwać się dokumentacją techniczną
I_1A_U15potrafi wykorzystywać poznane metody, modele matematyczne oraz symulacje komputerowe do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich
I_1A_U19ma umiejętność wyboru algorytmu i struktur danych do rozwiązania określonego zadania inżynierskiego
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U01potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie studiowanego kierunku studiów; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie
T1A_U02potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach
T1A_U04potrafi przygotować i przedstawić w języku polskim i języku obcym prezentację ustną, dotyczącą szczegółowych zagadnień z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_U06ma umiejętności językowe w zakresie dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów, zgodne z wymaganiami określonymi dla poziomu B2 Europejskiego Systemu Opisu Kształcenia Językowego
T1A_U07potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
T1A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T1A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
T1A_U13potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
T1A_U14potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
T1A_U15potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
T1A_U16potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować oraz zrealizować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U01potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
InzA_U02potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
InzA_U05potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
InzA_U06potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
InzA_U07potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
InzA_U08potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Cel przedmiotuC-2zapoznanie z technikami programowania biblitek graficznych
C-3zdobycie umiejętności rozwiązania problemu technicznego za pomocą metod informatycznych - implementacja funkcjonalnej gry komputerowej
Treści programoweT-L-1OpenGL: Tworzenie obiektów (reprezentacja wielokątowa geometrii obiektów, hierarchie obiektów, macierze transformacji).
T-L-2OpenGL: Animacja (programowanie ruchu obiektów, obsługa klawiatury i myszy, timer'y).
T-L-3OpenGL: Model oświetlenia (definiowanie źródeł światła, materiał obiektów, cieniowanie płaskie i Gouraud'a, teksturowanie).
Metody nauczaniaM-2indywidualne dyskusje na temat sposobu rozwiązania określonych problemów programistycznych
M-3ćwiczenia laboratoryjne z zakresu podstaw programowania grafiki z wykorzystaniem biblioteki OpenGL
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: ocena formująca: kontrola postępów w programowaniu gier komputerowych
S-2Ocena formująca: ocena podsumowująca: ocena jakości zaimplementowanej gry komputerowej
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0brak implementacji gry lum implementacja nie zakończona
3,0implementacja dostatecznego schematu gry
3,5implementacja podstawowego schematu gry
4,0implementacja podstawowego schematu gry
4,5implementacja gry z dodatkowymi elementami
5,0implementacja wyróżniającej się gry znacząco wykraczającej poza narzucone wymagania
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_C/13_K01kompetencje personalne w zakresie umiejętności odszukania wiedzy i wykorzystania jej w praktyce w implementacji gry komputerowej, kompretencje społeczne w zakresie konsultowania się w związku z rozwiązywaniem określonych problemów
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_K01świadomie rozumie potrzeby dokształcania i dzielenia się wiedzą
I_1A_K02świadomie stosuje przepisy prawa i przestrzega zasad etyki zawodowej
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_K01rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
T1A_K02ma świadomość ważności i zrozumienie pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje
T1A_K05prawidłowo identyfikuje i rozstrzyga dylematy związane z wykonywaniem zawodu
T1A_K07ma świadomość roli społecznej absolwenta uczelni technicznej, a zwłaszcza rozumie potrzebę formułowania i przekazywania społeczeństwu, w szczególności poprzez środki masowego przekazu, informacji i opinii dotyczących osiągnięć techniki i innych aspektów działalności inżynierskiej; podejmuje starania, aby przekazać takie informacje i opinie w sposób powszechnie zrozumiały
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_K01ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje
Cel przedmiotuC-4zdobycie kompetencji personalnych w zakresie umiejętności czytania dokumentacji technicznej (biblioteki OpenGL), wykorzystywania opisów i wiedzy zbgromadzonej w Internecie do programowania własnych aplikacji
C-5zdobycie kompetencji społecznych w zakresie współpracy z innymi studentami, wymiana informacji o sposobie rozwiązywania konkretnych problemów implementacyjnych, porównywanie jakości własnej gry do osiągnięć innych osób
C-6zapoznanie z technikami projektowanie i programowania aplikacji opartej na maszynie stanu
Treści programoweT-L-4konsultacje gier komputerowych implementowanych w ramach zajęć domowych
Metody nauczaniaM-2indywidualne dyskusje na temat sposobu rozwiązania określonych problemów programistycznych
M-3ćwiczenia laboratoryjne z zakresu podstaw programowania grafiki z wykorzystaniem biblioteki OpenGL
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: ocena formująca: kontrola postępów w programowaniu gier komputerowych
S-2Ocena formująca: ocena podsumowująca: ocena jakości zaimplementowanej gry komputerowej
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0brak implementacji gry
3,0implementacja gry wykazującej umiejętność korzystania z wiedzy w internecie
3,5implementacja gry wykazującej umiejętność korzystania z wiedzy w internecie oraz konieczność wymiany wiedzy z innym i studentami
4,0implementacja gry wykazującej umiejętność korzystania z literatury i dodatkowej wiedzy w internecie oraz konieczność wymiany wiedzy z innym i studentami
4,5systematyczna praca na zajęciach, implementacja gry wykazującej umiejętność korzystania z literatury i dodatkowej wiedzy w internecie oraz konieczność wymiany wiedzy z innym i studentami
5,0systematyczna praca na zajęciach, implementacja gry wykazującej umiejętność korzystania z literatury i dodatkowej wiedzy w internecie oraz konieczność wymiany wiedzy z innym i studentami