Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Informatyki - Informatyka (N1)

Sylabus przedmiotu Zaawansowana grafika komputerowa:

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 Zaawansowana grafika komputerowa
Specjalność systemy komputerowe i oprogramowanie
Jednostka prowadząca Katedra Systemów Multimedialnych
Nauczyciel odpowiedzialny Radosław Mantiuk <Radoslaw.Mantiuk@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 7,0 ECTS (formy) 7,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny 8 Grupa obieralna 5

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW7 20 2,60,62egzamin
laboratoriaL7 14 4,40,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1umiejętność programowania w języku C/C++
W-2wiedza z zakresu matematyki stosowanej oraz fizyki (optyka, termodynamika, mechanika falowa, fizyka kwantowa, kolorymetria)

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1zapoznanie z zaawansowanymi technikami syntezy obrazów realistycznych
C-2umiejętność wykorzystania teoretycznej wiedzy na temat systemów grafiki realistycznej w praktycznych projektach informatycznych, ze szczególnym uwzględnieniem projektów programistycznych
C-3kompetencje personalne w zakresie odszukiwania, analizy i wykorzystania w praktycznych projektach wiedzy zdobytej na wykładach, w Internecie i literaturze
C-4kompetencje społeczne w zakresie wymiany wiedzy z innymi studentami oraz współpracy przy implementacji oprogramowania

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Implementacja ray tracer'a: mechanizm rekurencyjnego śledzenia promieni4
T-L-2Implementacja ray tracer'a: szukanie przecięć2
T-L-3Implementacja ray tracer'a: równanie oświetlenia, promienie testujące cienie2
T-L-4Implementacja ray tracer'a: promienie wtórne odbite i załamane2
T-L-5Implementacja ray tracer'a: antyaliasing1
T-L-6Implementacja ray tracer'a: struktury przyśpieszające obliczenia3
14
wykłady
T-W-1Wprowadzenie do zaawansowanej grafiki komputerowej1
T-W-2Barwa w grafice komputerowej1
T-W-3Metoda śledzenia promieni2
T-W-4Metoda energetyczna4
T-W-5Metoda IBR (ang. Image Based rendering)2
T-W-6Metod IBL (ang. Image Based Lighting)1
T-W-7Rówanie renderingu1
T-W-8Metoda map fotonowych5
T-W-9Metoda PRT (ang. Precomputed Radiance Transfer)2
T-W-10Efekty percepcyjne w grafice komputerowej1
20

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach14
A-L-2uporządkowanie i uzupełnienie implementacji wykonanej w czasie zajęć25
A-L-3przygotowanie się do zajęć i projekty - praca własna studenta94
133
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach20
A-W-2czytanie literatury18
A-W-3wyszukiwanie i zapoznawanie się z rozwiązaniami implementacyjnymi25
A-W-4przygotowanie do egzaminu15
78

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1wykład informacyjny i konwersatoryjny
M-2dyskusja dydaktyczna i merytoryczna związana z zajęciami laboratoryjnymi
M-3ćwiczenia laboratoryjne
M-4merytoryczna dyskusja na temat indywidualnych projektów realizowanych przez studentów

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: ocena formująca: ocena przygotowania do zajęć laboratoryjnych
S-2Ocena formująca: ocena formująca: ocena postępów w realizacji projektów
S-3Ocena formująca: ocena podsumowująca: egzamin pisemny i ustny
S-4Ocena formująca: ocena podsumowująca: ocena oprogramowania wykonanego na zajęciach

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_O5/07_W01
Wiedza na temat systemów syntezy grafiki realistycznej.
I_1A_W13C-1, C-2T-W-8, T-W-2, T-W-1, T-W-3, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-9, T-W-4, T-W-10M-1, M-2S-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_O5/07_U01
Umiejętności programowania algorytmów grafiki realistycznej.
I_1A_U01, I_1A_U15C-2T-L-6, T-L-4, T-L-1, T-L-5, T-L-2, T-L-3M-4, M-3S-2, S-1, S-4

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_O5/07_K01
kompetencje personalne w zakresie umiejętności odszukania wiedzy i wykorzystania jej w praktyce, kompretencje społeczne w zakresie konsultowania się w związku z rozwiązywaniem określonych problemów
I_1A_K01, I_1A_K03, I_1A_K07, I_1A_K04C-4, C-3M-4, M-2S-2, S-4

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_1A_O5/07_W01
Wiedza na temat systemów syntezy grafiki realistycznej.
2,0niedostateczne opanowanie wiedzy przekazywanej na wykładzie
3,0dostateczne opanowanie wiedzy przekazywanej na wykładzie
3,5ponad-dostateczne opanowanie wiedzy przekazywanej na wykładzie
4,0dobre opanowanie wiedzy przekazywanej na wykładzie
4,5bardzo dobre opanowanie wiedzy przekazywanej na wykładzie
5,0bardzo dobre opanowanie wiedzy przekazywanej na wykładzie oraz wiedzy wykraczającej poza program wykładu

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_1A_O5/07_U01
Umiejętności programowania algorytmów grafiki realistycznej.
2,0brak zrealizowanego projektu
3,0dostateczne zrealizowanie projektu
3,5ponad dostateczne zrealizowanie projektu
4,0dobre zrealizowanie projektu
4,5ponad dobre zrealizowanie projektu
5,0zrealizowanie wyróżniającego projketu

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_1A_O5/07_K01
kompetencje personalne w zakresie umiejętności odszukania wiedzy i wykorzystania jej w praktyce, kompretencje społeczne w zakresie konsultowania się w związku z rozwiązywaniem określonych problemów
2,0brak umiejętności samodzielnego szukania i wykorzystania informacji oraz pracy w grupie
3,0dostateczna umiejętność samodzielnego szukania i wykorzystania informacji oraz pracy w grupie
3,5ponad dostateczne umiejętność samodzielnego szukania i wykorzystania informacji oraz pracy w grupie
4,0dobra umiejętność samodzielnego szukania i wykorzystania informacji oraz pracy w grupie
4,5ponad dobra umiejętność samodzielnego szukania i wykorzystania informacji oraz pracy w grupie
5,0wyróżniająca umiejętność samodzielnego szukania i wykorzystania informacji oraz pracy w grupie

Literatura podstawowa

  1. Andrew S. Glassner, Principles of Digital Image Synthesis (Vol. 1 and 2), Morgan Kaufmann Publishers, San Francisco, 1995, 1, -
  2. Gary G. Field, Color and Its Reproduction, GAFTPress, Pittsburg, 2004, 3, -
  3. Henrik Wann Jensen, Realistic Image Synthesis Using Photon Mapping, A K Peters, -, 2001, 2, -
  4. Jerzy Sołdek i inni, Synteza realistycznych obrazów dynamicznych metodą IBR oparta na wspomaganiu sprzętowym, INFORMA, Szczecin, 2000, 1, rozdział 2: Podstawy metody IBR
  5. Andrew S. Glassner, An Introduction to ray tracing, Morgan Kaufman Publishers, San Francisco, 1989, 1, -

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Implementacja ray tracer'a: mechanizm rekurencyjnego śledzenia promieni4
T-L-2Implementacja ray tracer'a: szukanie przecięć2
T-L-3Implementacja ray tracer'a: równanie oświetlenia, promienie testujące cienie2
T-L-4Implementacja ray tracer'a: promienie wtórne odbite i załamane2
T-L-5Implementacja ray tracer'a: antyaliasing1
T-L-6Implementacja ray tracer'a: struktury przyśpieszające obliczenia3
14

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie do zaawansowanej grafiki komputerowej1
T-W-2Barwa w grafice komputerowej1
T-W-3Metoda śledzenia promieni2
T-W-4Metoda energetyczna4
T-W-5Metoda IBR (ang. Image Based rendering)2
T-W-6Metod IBL (ang. Image Based Lighting)1
T-W-7Rówanie renderingu1
T-W-8Metoda map fotonowych5
T-W-9Metoda PRT (ang. Precomputed Radiance Transfer)2
T-W-10Efekty percepcyjne w grafice komputerowej1
20

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach14
A-L-2uporządkowanie i uzupełnienie implementacji wykonanej w czasie zajęć25
A-L-3przygotowanie się do zajęć i projekty - praca własna studenta94
133
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach20
A-W-2czytanie literatury18
A-W-3wyszukiwanie i zapoznawanie się z rozwiązaniami implementacyjnymi25
A-W-4przygotowanie do egzaminu15
78
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_O5/07_W01Wiedza na temat systemów syntezy grafiki realistycznej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_W13zna podstawy grafiki komputerowej i technik wizualizacji
Cel przedmiotuC-1zapoznanie z zaawansowanymi technikami syntezy obrazów realistycznych
C-2umiejętność wykorzystania teoretycznej wiedzy na temat systemów grafiki realistycznej w praktycznych projektach informatycznych, ze szczególnym uwzględnieniem projektów programistycznych
Treści programoweT-W-8Metoda map fotonowych
T-W-2Barwa w grafice komputerowej
T-W-1Wprowadzenie do zaawansowanej grafiki komputerowej
T-W-3Metoda śledzenia promieni
T-W-5Metoda IBR (ang. Image Based rendering)
T-W-6Metod IBL (ang. Image Based Lighting)
T-W-7Rówanie renderingu
T-W-9Metoda PRT (ang. Precomputed Radiance Transfer)
T-W-4Metoda energetyczna
T-W-10Efekty percepcyjne w grafice komputerowej
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny i konwersatoryjny
M-2dyskusja dydaktyczna i merytoryczna związana z zajęciami laboratoryjnymi
Sposób ocenyS-3Ocena formująca: ocena podsumowująca: egzamin pisemny i ustny
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0niedostateczne opanowanie wiedzy przekazywanej na wykładzie
3,0dostateczne opanowanie wiedzy przekazywanej na wykładzie
3,5ponad-dostateczne opanowanie wiedzy przekazywanej na wykładzie
4,0dobre opanowanie wiedzy przekazywanej na wykładzie
4,5bardzo dobre opanowanie wiedzy przekazywanej na wykładzie
5,0bardzo dobre opanowanie wiedzy przekazywanej na wykładzie oraz wiedzy wykraczającej poza program wykładu
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_O5/07_U01Umiejętności programowania algorytmów grafiki realistycznej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_U01potrafi w zakresie podstawowym projektować, implementować i testować oprogramowanie
I_1A_U15potrafi wykorzystywać poznane metody, modele matematyczne oraz symulacje komputerowe do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich
Cel przedmiotuC-2umiejętność wykorzystania teoretycznej wiedzy na temat systemów grafiki realistycznej w praktycznych projektach informatycznych, ze szczególnym uwzględnieniem projektów programistycznych
Treści programoweT-L-6Implementacja ray tracer'a: struktury przyśpieszające obliczenia
T-L-4Implementacja ray tracer'a: promienie wtórne odbite i załamane
T-L-1Implementacja ray tracer'a: mechanizm rekurencyjnego śledzenia promieni
T-L-5Implementacja ray tracer'a: antyaliasing
T-L-2Implementacja ray tracer'a: szukanie przecięć
T-L-3Implementacja ray tracer'a: równanie oświetlenia, promienie testujące cienie
Metody nauczaniaM-4merytoryczna dyskusja na temat indywidualnych projektów realizowanych przez studentów
M-3ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: ocena formująca: ocena postępów w realizacji projektów
S-1Ocena formująca: ocena formująca: ocena przygotowania do zajęć laboratoryjnych
S-4Ocena formująca: ocena podsumowująca: ocena oprogramowania wykonanego na zajęciach
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0brak zrealizowanego projektu
3,0dostateczne zrealizowanie projektu
3,5ponad dostateczne zrealizowanie projektu
4,0dobre zrealizowanie projektu
4,5ponad dobre zrealizowanie projektu
5,0zrealizowanie wyróżniającego projketu
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_O5/07_K01kompetencje personalne w zakresie umiejętności odszukania wiedzy i wykorzystania jej w praktyce, 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_K03ma świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania
I_1A_K07rozumie społeczny i zawodowy kontekst informatyki oraz związanych z nim aspektów prawnych i etycznych
I_1A_K04rozumie potrzebę przekazywania społeczeństwu informacji o rozwoju i osiągnięciach nauki w zakresie informatyki
Cel przedmiotuC-4kompetencje społeczne w zakresie wymiany wiedzy z innymi studentami oraz współpracy przy implementacji oprogramowania
C-3kompetencje personalne w zakresie odszukiwania, analizy i wykorzystania w praktycznych projektach wiedzy zdobytej na wykładach, w Internecie i literaturze
Metody nauczaniaM-4merytoryczna dyskusja na temat indywidualnych projektów realizowanych przez studentów
M-2dyskusja dydaktyczna i merytoryczna związana z zajęciami laboratoryjnymi
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: ocena formująca: ocena postępów w realizacji projektów
S-4Ocena formująca: ocena podsumowująca: ocena oprogramowania wykonanego na zajęciach
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0brak umiejętności samodzielnego szukania i wykorzystania informacji oraz pracy w grupie
3,0dostateczna umiejętność samodzielnego szukania i wykorzystania informacji oraz pracy w grupie
3,5ponad dostateczne umiejętność samodzielnego szukania i wykorzystania informacji oraz pracy w grupie
4,0dobra umiejętność samodzielnego szukania i wykorzystania informacji oraz pracy w grupie
4,5ponad dobra umiejętność samodzielnego szukania i wykorzystania informacji oraz pracy w grupie
5,0wyróżniająca umiejętność samodzielnego szukania i wykorzystania informacji oraz pracy w grupie