Wydział Informatyki - Informatyka (N1)
Sylabus przedmiotu Programowanie gier komputerowych:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Informatyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia niestacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Programowanie gier komputerowych | ||
| Specjalność | systemy komputerowe i oprogramowanie | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Systemów Multimedialnych | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Radosław Mantiuk <Radoslaw.Mantiuk@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Radosław Mantiuk <Radoslaw.Mantiuk@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 8 | Grupa obieralna | 5 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Grafika komputerowa i wizualizacja |
| W-2 | Umiejętność programowania w języku C/C++ |
| W-3 | Podstawowa wiedza z matematyki stosowanej oraz fizyki w zakresie obliczen macierzowo-wektorowych, optyki, kolorymetrii, termodynamiki oraz mechaniki falowej i kwantowej |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie z technikami programowania bibliotek graficznych |
| C-2 | Zapoznanie z technikami z programowaniem sprzetowym karty graficznej |
| C-3 | Projektowanie i programowanie z wykorzystaniem maszyny stanów |
| C-4 | Zdobycie kompetencji społecznej współpracy w grupie, umiejetności wspólnego rozwiązywania problemów, dobierania narzędzi, technik oraz algorytmów, porównywania jakości uzyskanych efektów - powstałej gry komputerowej |
| C-5 | Zdobycie kompetencji personalnych w zakresie dobierania oraz analizy literatury dostępnej w internecie dotyczącej programowania gier oraz wykorzystania jej w praktyce w swoich projektach |
| C-6 | Umiejętność wykorzystania technik programowania bibliotek graficznych |
| C-7 | Umiejętność programowania sprzętowego z wykorzystaniem języka GLSL |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| T-P-1 | Opracowanie koncepcji gry, jej tematyka oraz zakres pracy | 3 |
| T-P-2 | Zapoznanie się z narzędziami wykorzystywanymi przy programowaniu gier komputerowych. | 4 |
| T-P-3 | Opracowanie dokumentacji tworzonej przy projektowaniu gry komputerowej | 4 |
| T-P-4 | Algorytmy wykorzystywane w celu symulacji realizmu na scenie. Balans pomiędzy szybkością a jakością generowanego efektu. | 2 |
| T-P-5 | Zaliczenie projektu | 1 |
| 14 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wykład organizacyjny. Zdefiniowanie wymagań oraz zakresu materiału realizowanego na zajęciach. | 2 |
| T-W-2 | Wprowadzenie do trójwymiarowej grafiki komputerowej (pojęcie systemu graficznego, definicja sceny 3D,reprezentacja obiektów geometrycznych, pojęcie kamery wirtualnej, definicja źródeł światła, pojęcie materiału, potok graficzny czasu rzeczywistego). | 2 |
| T-W-3 | Proces tworzenia gier komputerowych. Wygląd sceny i obiektów (rodzaje źródeł światła, równianie oświetlenia, algorytmy cieniowania, zjawisko aliasingu oraz algorytmy antyaliasingu). | 2 |
| T-W-4 | Teksturowanie (potok teksturowania, filtrowanie tekstur, algorytm mipmappingu, filtrowanie anizotropowe). | 2 |
| T-W-5 | Mapowanie środowiska. Odbicia w powierzchniach płaskich, mapowanie nierówności. | 1 |
| T-W-6 | Zaliczenie wykładu | 1 |
| 10 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| A-P-1 | Przygotowanie się do zajeć projektowych. | 5 |
| A-P-2 | Czytanie wskazanej literatury. | 6 |
| A-P-3 | Przygotowanie koncepcji gry. | 10 |
| A-P-4 | Opracowanie dokumentacji gry. | 3 |
| A-P-5 | Uczestnictwo w zajęciach projektowych. | 14 |
| A-P-6 | Udział w konsultacjach do zajęć projektowych. | 4 |
| A-P-7 | Programowanie gry | 40 |
| 82 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach. | 10 |
| A-W-2 | Samodzielne studiowanie literatury z przedmiotu w domu. | 5 |
| A-W-3 | Przygotowanie sie do zaliczenia. | 25 |
| 40 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykłady wspomagane prezentacją multimedialną. |
| M-2 | Na ćwiczeniach zespołowa realizacja zadań wspomagających pracę na ćwiczeniach laboratoryjnych w zakresie zapoznania sie z procesem tworzenia gry komputerowej, wykorzystywanymi technikami programistycznymi oraz tworzenia dokumentacji. |
| M-3 | Ćwiczenia laboratoryjne z zakresu programowania z wykorzystaniem biblioteki openGL oraz jezyka programowania sprzetowego GLSL |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Kontrola postepów z programowania gier komputerowych |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Obrona sprawozdania z projektu przed grupą |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Ocena jakości oraz kompletności stworzonej gry komputerowej |
| S-4 | Ocena podsumowująca: Egzamin z wiedzy teoretycznej |
| S-5 | Ocena formująca: Kontrola postepów oraz poprawności tworzonej dokumentacji |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_1A_O5/08_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie objaśnić proces tworzenia gry komputerowej, scharakteryzować podstawowe algorytmy trójwymiarowej, interaktywnej grafiki komputerowej. | I_1A_W13, I_1A_W06 | — | — | C-2, C-1 | T-W-5, T-W-4, T-W-3, T-W-2 | M-1 | S-4 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_1A_O5/08_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć zaprojektować grę komputerową, zastosować techniki tworzenia aplikacji czasu rzeczywistego, uwzględniając elementy podnoszące realizm tworzonego oprogramowania oraz wykorzystać techniki programowania procesora graficznego za pomocą języka GLSL. | I_1A_U19, I_1A_U01, I_1A_U02, I_1A_U03 | — | — | C-3, C-7, C-6 | T-P-2, T-P-1, T-P-3 | M-2 | S-1, S-5 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_1A_O5/08_K01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie następujące postawy: aktywność w określaniu priorytetów służących do realizacji określonego zadania oraz otwartość na pracę w zespole zadaniowo, postrzeganie relacji oraz hiererchii pracy grupowej. | I_1A_K05, I_1A_K03 | — | — | C-5, C-4 | T-P-1, T-P-3 | — | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_1A_O5/08_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie objaśnić proces tworzenia gry komputerowej, scharakteryzować podstawowe algorytmy trójwymiarowej, interaktywnej grafiki komputerowej. | 2,0 | Na ocenę 2: student nie potrafi przedstawić zasady działania potoku graficznego czasu rzeczywistego. |
| 3,0 | Na ocenę 3: student potrafi przedstawić zasady działania potoku graficznego czasu rzeczywistego, jednak bez umiejętności scharakteryzowania podstawowych algorytmów grafiki komputerowej oraz objaśnienia procesu tworzenia gry komputerowej. | |
| 3,5 | Na ocenę 3.5: student potrafi przedstawić zasady działania potoku graficznego czasu rzeczywistego oraz w sposób bardzo podstawowy objaśnienić proces tworzenia gry komputerowej. | |
| 4,0 | Na ocenę 4.0: student potrafi przedstawić zasady działania potoku graficznego czasu rzeczywistego, w sposób wyczerpujący objaśnienić proces tworzenia gry komputerowej oraz zdefiniować najprostrze algorytmy grafiki czasu czeczywistego. | |
| 4,5 | Na ocenę 4.5: student potrafi przedstawić zasady działania potoku graficznego czasu rzeczywistego z pełnym zrozumieniem, w sposób wyczerpujący objaśnienić proces tworzenia gry komputerowej oraz zdefiniować pobieżnie działanie wszystkich prezentowanych na wykładzie algorytmów grafiki czasu czeczywistego. | |
| 5,0 | Na ocenę 5.0: student potrafi przedstawić zasady działania potoku graficznego czasu rzeczywistego z pełnym zrozumieniem, w sposób wyczerpujący objaśnienić proces tworzenia gry komputerowej oraz zdefiniować i dokładnie wyjasnić działanie wszystkich prezentowanych na wykładzie algorytmów grafiki czasu czeczywistego. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_1A_O5/08_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć zaprojektować grę komputerową, zastosować techniki tworzenia aplikacji czasu rzeczywistego, uwzględniając elementy podnoszące realizm tworzonego oprogramowania oraz wykorzystać techniki programowania procesora graficznego za pomocą języka GLSL. | 2,0 | Na ocenę 2: Student nie potrafi zaimplementować najprostrzej gry komputerowej. |
| 3,0 | Na ocenę 3: Student potrafi zaprogramować prostą grę komputerową, bez menu, bez wykorzystania dodatkowych efektów graficznych oraz zaawansowanych technik programistycznych. Student nie potrafi realizować obliczen z wykorzystaniem procesora graficznego. | |
| 3,5 | Na ocenę 3.5: Student potrafi zaprogramować prostą grę komputerową, z prostym menu, bez wykorzystania dodatkowych efektów graficznych oraz zaawansowanych technik programistycznych. Student nie potrafi realizować obliczen z wykorzystaniem procesora graficznego. | |
| 4,0 | Na ocenę 4.0: Student potrafi zaprogramować grę komputerową, z menu, z wykorzystaniem prostych, dodatkowych efektów graficznych bez wykorzystania zaawansowanych technik programistycznych. Student nie wykorzystujeobliczen z wykorzystaniem procesora graficznego. | |
| 4,5 | Na ocenę 4.5: Student potrafi zaprogramować grę komputerową, z menu, z wykorzystaniem dodatkowych efektów graficznych oraz zaawansowanych technik programistycznych. Student nie potrafi realizować obliczen z wykorzystaniem procesora graficznego. | |
| 5,0 | Na ocenę 5.0: Student potrafi zaprogramować grę komputerową, z menu, z wykorzystaniem dodatkowych efektów graficznych, zaawansowanych technik programistycznych oraz obliczen z wykorzystaniem procesora graficznego. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_1A_O5/08_K01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie następujące postawy: aktywność w określaniu priorytetów służących do realizacji określonego zadania oraz otwartość na pracę w zespole zadaniowo, postrzeganie relacji oraz hiererchii pracy grupowej. | 2,0 | Na ocenę 2: Student nie potrafi współpracować w zespole. |
| 3,0 | Na ocenę 3: Student posiada niewielką umiejętność pracy w zespole. Pełni rolę buernego obserwatora. | |
| 3,5 | Na ocenę 3.5: Student posiada średnią współpracy w zespole, jednak nie wykazuje zbytniej aktywności. | |
| 4,0 | Na ocenę 4.0: Student posiada umiejętność współpracy w grupie, potrafi w niej pełnić różne role, nie wykazuje jednak zbytniej aktywności. | |
| 4,5 | Na ocenę 4.5: Student posiada umiejętność współpracy w zespole, potrafi w niej pełnić różne role, z próbą zgłaszania własnych pomysłów. | |
| 5,0 | Na ocenę 5: Student potrafi odgrywać różne role w projekcie. Posiada umiejętność kierowania zespołem, rozdzielania zadań pomiędzy innych członków zespołu i ich koordynowania, jak również wykonywania zadań zlecanych przez innych uczestników projektu. |
Literatura podstawowa
- Randima Fernando, GPU Gems: Programming Techniques, Tips and Tricks for Real-Time Graphics, Addison-Wesley Professional, Har/Cdr edition, 2005
- Matt Pharr, Randima Fernando, GPU Gems 2: Programming Techniques for High-Performance Graphics and General-Purpose Computation, Addison-Wesley Professional, 2005
- Hubert Nguyen, Gpu gems 3, Addison-Wesley Professional, 2007
Literatura dodatkowa
- Gabriel J. Brostow, Irfan Essa, Image-Based Motion Blur for Stop Motion Animation, ACM, Siggraph 2001, Los Angeles, CA USA, 2001
- Iva Neulander, Pixmotor: A Pixel Motion Integrator, Rhythm&Hues Studio, sketch in Siggraph 2007, 2007