ZUT - Polska Rama Kwalifikacji / Rok 2024/2025 / Wydział Informatyki / Informatyka (S2) / Systemy komputerowe zorientowane na człowieka / Sylabus przedmiotu

Wydział Informatyki - Informatyka (S2)
specjalność: Systemy komputerowe zorientowane na człowieka

Sylabus przedmiotu Grafika komputerowa:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Informatyka
Forma studiów	studia stacjonarne	Poziom	drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta	magister inżynier
Obszary studiów	charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil	ogólnoakademicki
Moduł	—
Przedmiot	Grafika komputerowa
Specjalność	Programowanie gier komputerowych
Jednostka prowadząca	Katedra Systemów Multimedialnych
Nauczyciel odpowiedzialny	Radosław Mantiuk <Radoslaw.Mantiuk@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane)	4,0	ECTS (formy)	4,0
Forma zaliczenia	egzamin	Język	polski
Blok obieralny	—	Grupa obieralna	—

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
wykłady	W	2	30	2,0	0,50	egzamin
laboratoria	L	2	30	2,0	0,50	zaliczenie

Wymagania wstępne

KOD	Wymaganie wstępne
W-1	Znajomość podstaw algebry liniowej, metod numerycznych oraz optyki.
W-2	Umiejętność programowania w językach C++ oraz Python.
W-3	Umiejętność korzystania z dokumentacji technicznej napisanej w języku angielskim.
W-4	Umiejętność korzystania z oprogramowania narzędziowego wspierającego prace programistyczne.

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Przekazanie studentom wiedzy z zakresu rozwiązań sprzętowo-programowanych stosowanych w grafice komputerowej.
C-2	Nabycie przez studentów umiejętności programowania algorytmów grafiki komputerowej.
C-3	Rozwinięcie umiejętności korzystania z dokumentacji technicznej ze szczególnym uwzględnieniem technik związanych z programowaniem algorytmów grafiki komputerowej.
C-4	Rozwinięcie umiejętności korzystania z oprogramowania narzędziowego wspierającego prace programistyczne.
C-5	Poszerzenie znajomości anglojęzycznej terminologii stosowanej w grafice komputerowej.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
laboratoria
T-L-1	Konfiguracja środowiska programistycznego.	2
T-L-2	Kalibracja wyświetlacza.	4
T-L-3	Praktyczna implementacja przekształceń geometrycznych.	2
T-L-4	Implementacja algorytmu renderingu obrazu.	4
T-L-5	Obliczanie widoczności obiektów.	2
T-L-6	Obliczanie kolorów obiektów.	2
T-L-7	Teksturowanie.	2
T-L-8	Implementacja elementów oświetlenia globalnego.	4
T-L-9	Implemenacja algorytmów przyspieszających rendering.	6
T-L-10	Implementacja algorytmów antyaliasingu.	2
		30
wykłady
T-W-1	Systemy sprzętowo-programowe do renderingu obrazów.	2
T-W-2	Cyfrowa reprezentacja obrazu graficznego (próbkowanie, kwantyzacja, rekonstrukcja obrazu, aliasing).	2
T-W-3	Obrazy o rozszerzonym zakresie dynamiki oraz operatory tonów.	1
T-W-4	Reprezentacje kolorów oraz profile kolorów.	4
T-W-5	Grafika rastrowa i wektorowa.	2
T-W-6	Wprowadzenie do grafiki trójwymiarowej (struktura sceny oraz reprezentacje obiektów).	1
T-W-7	Algorytmy renderingu obrazów w czasie rzeczywistym (transformacje geometryczne oraz obliczanie widoczności).	4
T-W-8	Modele oświetlenia, obliczanie kolorów oraz teksturowanie.	4
T-W-9	Optymalizacje reprezentacji obiektów.	4
T-W-10	Techniki renderingu w czasie rzeczywistym uwzględniające elementy oświetlenia globalnego.	4
T-W-11	Techniki renderingu wybranych efektów optycznych.	2
		30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
laboratoria
A-L-1	Udział w zajęciach.	30
A-L-2	Praca własna.	20
		50
wykłady
A-W-1	Uczestnictwo w zajęciach.	30
A-W-2	Praca własna.	16
A-W-3	Konsultacje.	2
A-W-4	Egzamin.	2
		50

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KOD	Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1	Wykład konwersatoryjny. Ćwiczenia laboratoryjne.

Sposoby oceny

KOD	Sposób oceny
S-1	Ocena podsumowująca: Zaliczenie wykładów w formie pisemnego testu.
S-2	Ocena podsumowująca: Zaliczenie laboratoriów w formie wyników działania oprogramowania zaimplementowanego w ramach zajęć.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia się	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
Itest_2A_D04.02_W01 W wyniki przeprowadzonych zajęć student powinien byś w stanie definiować podstawowe pojęcia z zakresu grafiki komputerowej, objeśniać działanie wybranych algorytmów graficznych, rozróżniać algorytmy w zależności od ich zastosowania.	I_2A_W02, I_2A_W06, I_2A_W10, I_2A_W09	—	—	C-1	T-W-5, T-W-1, T-L-4, T-L-9, T-W-2, T-W-8, T-L-10, T-L-6, T-L-5, T-L-3, T-W-11, T-L-7, T-W-7, T-W-9, T-L-1, T-L-2, T-L-8	M-1	S-2

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia się	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
Itest_2A_D04.02_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć korzystać z dokumentacji technicznej, tworzyć oprogramowanie i weryfikować poprawność jego działania, wyszukiwać informacje na temat działania algorytmów, użytkować oprogramowanie narzędziowe.	I_2A_U08, I_2A_U09, I_2A_U14, I_2A_U16, I_2A_U15	—	—	C-1	T-L-10, T-L-6, T-L-1, T-L-2, T-W-9, T-W-5, T-W-2, T-L-3, T-L-7, T-W-11, T-L-4, T-L-8, T-W-7, T-W-1, T-L-5, T-W-8, T-L-9	M-1	S-2

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia się	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
Itest_2A_D04.02_K01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie zdolność do całościowej realizacji projektu technicznego oraz dbałość o systematyczne raportowania pracy i utrzymywanie swojego projektu w klarownej formie. Nabędzie również zdolność do kreatywnego podchodzenia do rozwiązywania problemów.	I_2A_K01, I_2A_K02, I_2A_K04	—	—	C-1	T-L-10, T-L-3, T-W-5, T-L-8, T-L-5, T-W-2, T-W-1, T-L-6, T-L-1, T-W-8, T-W-11, T-L-9, T-W-7, T-L-2, T-L-7, T-L-4, T-W-9	M-1	S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
Itest_2A_D04.02_W01 W wyniki przeprowadzonych zajęć student powinien byś w stanie definiować podstawowe pojęcia z zakresu grafiki komputerowej, objeśniać działanie wybranych algorytmów graficznych, rozróżniać algorytmy w zależności od ich zastosowania.	2,0
	3,0	Opanowanie podstawowej wiedzy z grafiki komputerowej z naciskiem na rozumienie funkcjonowania algorytmów. Poprawne wykonanie większości ćwiczeń laboratoryjnych.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
Itest_2A_D04.02_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć korzystać z dokumentacji technicznej, tworzyć oprogramowanie i weryfikować poprawność jego działania, wyszukiwać informacje na temat działania algorytmów, użytkować oprogramowanie narzędziowe.	2,0
	3,0	Poprawnie wykonana większość ćwiczeń lab.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
Itest_2A_D04.02_K01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie zdolność do całościowej realizacji projektu technicznego oraz dbałość o systematyczne raportowania pracy i utrzymywanie swojego projektu w klarownej formie. Nabędzie również zdolność do kreatywnego podchodzenia do rozwiązywania problemów.	2,0
	3,0	Nabycie podstawowej wiedzy na temat pojęć oraz algorytmów stosowanych w grafice komputerowej. Poprawne wykonanie większości ćwiczeń laboratoryjnych.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Literatura podstawowa

Tomas Moller, Real-Time Rendering, Ak Peters, USA, 2018, 4
Kevin Suffern, Ray Tracing from the Ground Up, AK Peters/CRC Press, 2007, 1

Treści programowe - laboratoria

KOD	Treść programowa	Godziny
T-L-1	Konfiguracja środowiska programistycznego.	2
T-L-2	Kalibracja wyświetlacza.	4
T-L-3	Praktyczna implementacja przekształceń geometrycznych.	2
T-L-4	Implementacja algorytmu renderingu obrazu.	4
T-L-5	Obliczanie widoczności obiektów.	2
T-L-6	Obliczanie kolorów obiektów.	2
T-L-7	Teksturowanie.	2
T-L-8	Implementacja elementów oświetlenia globalnego.	4
T-L-9	Implemenacja algorytmów przyspieszających rendering.	6
T-L-10	Implementacja algorytmów antyaliasingu.	2
		30

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Systemy sprzętowo-programowe do renderingu obrazów.	2
T-W-2	Cyfrowa reprezentacja obrazu graficznego (próbkowanie, kwantyzacja, rekonstrukcja obrazu, aliasing).	2
T-W-3	Obrazy o rozszerzonym zakresie dynamiki oraz operatory tonów.	1
T-W-4	Reprezentacje kolorów oraz profile kolorów.	4
T-W-5	Grafika rastrowa i wektorowa.	2
T-W-6	Wprowadzenie do grafiki trójwymiarowej (struktura sceny oraz reprezentacje obiektów).	1
T-W-7	Algorytmy renderingu obrazów w czasie rzeczywistym (transformacje geometryczne oraz obliczanie widoczności).	4
T-W-8	Modele oświetlenia, obliczanie kolorów oraz teksturowanie.	4
T-W-9	Optymalizacje reprezentacji obiektów.	4
T-W-10	Techniki renderingu w czasie rzeczywistym uwzględniające elementy oświetlenia globalnego.	4
T-W-11	Techniki renderingu wybranych efektów optycznych.	2
		30

Formy aktywności - laboratoria

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-L-1	Udział w zajęciach.	30
A-L-2	Praca własna.	20
		50

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	Uczestnictwo w zajęciach.	30
A-W-2	Praca własna.	16
A-W-3	Konsultacje.	2
A-W-4	Egzamin.	2
		50

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	Itest_2A_D04.02_W01	W wyniki przeprowadzonych zajęć student powinien byś w stanie definiować podstawowe pojęcia z zakresu grafiki komputerowej, objeśniać działanie wybranych algorytmów graficznych, rozróżniać algorytmy w zależności od ich zastosowania.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_2A_W02	Ma wiedzę z zakresu zaawansowanych technik programowania systemów informatycznych w wybranym obszarze zastosowań
	I_2A_W06	Posiada wiedzę o narzędziach sprzętowo-programowych wspomagających rozwiązywanie wybranych i złożonych problemów w różnych obszarach nauki i techniki
	I_2A_W10	Rozumie oddziaływanie nauki i techniki, w tym informatyki, na kształtowanie postaw społecznych i dostrzega znaczenie konieczności wykorzystania różnych obszarów wiedzy w rozwoju społeczeństwa
	I_2A_W09	Ma poszerzoną wiedzę dotyczącą trendów rozwojowych i możliwości zastosowania informatyki w wybranych obszarach nauki i techniki
Cel przedmiotu	C-1	Przekazanie studentom wiedzy z zakresu rozwiązań sprzętowo-programowanych stosowanych w grafice komputerowej.
Treści programowe	T-W-5	Grafika rastrowa i wektorowa.
	T-W-1	Systemy sprzętowo-programowe do renderingu obrazów.
	T-L-4	Implementacja algorytmu renderingu obrazu.
	T-L-9	Implemenacja algorytmów przyspieszających rendering.
	T-W-2	Cyfrowa reprezentacja obrazu graficznego (próbkowanie, kwantyzacja, rekonstrukcja obrazu, aliasing).
	T-W-8	Modele oświetlenia, obliczanie kolorów oraz teksturowanie.
	T-L-10	Implementacja algorytmów antyaliasingu.
	T-L-6	Obliczanie kolorów obiektów.
	T-L-5	Obliczanie widoczności obiektów.
	T-L-3	Praktyczna implementacja przekształceń geometrycznych.
	T-W-11	Techniki renderingu wybranych efektów optycznych.
	T-L-7	Teksturowanie.
	T-W-7	Algorytmy renderingu obrazów w czasie rzeczywistym (transformacje geometryczne oraz obliczanie widoczności).
	T-W-9	Optymalizacje reprezentacji obiektów.
	T-L-1	Konfiguracja środowiska programistycznego.
	T-L-2	Kalibracja wyświetlacza.
	T-L-8	Implementacja elementów oświetlenia globalnego.
Metody nauczania	M-1	Wykład konwersatoryjny. Ćwiczenia laboratoryjne.
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: Zaliczenie laboratoriów w formie wyników działania oprogramowania zaimplementowanego w ramach zajęć.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Opanowanie podstawowej wiedzy z grafiki komputerowej z naciskiem na rozumienie funkcjonowania algorytmów. Poprawne wykonanie większości ćwiczeń laboratoryjnych.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	Itest_2A_D04.02_U01	W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć korzystać z dokumentacji technicznej, tworzyć oprogramowanie i weryfikować poprawność jego działania, wyszukiwać informacje na temat działania algorytmów, użytkować oprogramowanie narzędziowe.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_2A_U08	Potrafi wykorzystywać narzędzia sprzętowo-programowe wspomagające rozwiązywanie wybranych problemów w różnych obszarach nauki i techniki
	I_2A_U09	Ma umiejętność stosowania zaawansowanych technik programowania i metodyki projektowania systemów informatycznych w wybranym obszarze zastosowań
	I_2A_U14	Ma umiejętności w zakresie znajomości języka obcego na poziomie biegłości B2+ Europejskiego Systemu Opisu Kształcenia Językowego Rady Europy oraz posługiwania się językiem specjalistycznym z zakresu kierunku studiów
	I_2A_U16	Potrafi planować i realizować proces samokształcenia, określać możliwe kierunki dalszego permanentnego uczenia się oraz aktywnie wpływać na kształtowanie postaw innych osób
	I_2A_U15	Potrafi aktywnie uczestniczyć w pracach projektowych indywidualnych i zespołowych przyjmując w nich różne role
Cel przedmiotu	C-1	Przekazanie studentom wiedzy z zakresu rozwiązań sprzętowo-programowanych stosowanych w grafice komputerowej.
Treści programowe	T-L-10	Implementacja algorytmów antyaliasingu.
	T-L-6	Obliczanie kolorów obiektów.
	T-L-1	Konfiguracja środowiska programistycznego.
	T-L-2	Kalibracja wyświetlacza.
	T-W-9	Optymalizacje reprezentacji obiektów.
	T-W-5	Grafika rastrowa i wektorowa.
	T-W-2	Cyfrowa reprezentacja obrazu graficznego (próbkowanie, kwantyzacja, rekonstrukcja obrazu, aliasing).
	T-L-3	Praktyczna implementacja przekształceń geometrycznych.
	T-L-7	Teksturowanie.
	T-W-11	Techniki renderingu wybranych efektów optycznych.
	T-L-4	Implementacja algorytmu renderingu obrazu.
	T-L-8	Implementacja elementów oświetlenia globalnego.
	T-W-7	Algorytmy renderingu obrazów w czasie rzeczywistym (transformacje geometryczne oraz obliczanie widoczności).
	T-W-1	Systemy sprzętowo-programowe do renderingu obrazów.
	T-L-5	Obliczanie widoczności obiektów.
	T-W-8	Modele oświetlenia, obliczanie kolorów oraz teksturowanie.
	T-L-9	Implemenacja algorytmów przyspieszających rendering.
Metody nauczania	M-1	Wykład konwersatoryjny. Ćwiczenia laboratoryjne.
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: Zaliczenie laboratoriów w formie wyników działania oprogramowania zaimplementowanego w ramach zajęć.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Poprawnie wykonana większość ćwiczeń lab.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	Itest_2A_D04.02_K01	W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie zdolność do całościowej realizacji projektu technicznego oraz dbałość o systematyczne raportowania pracy i utrzymywanie swojego projektu w klarownej formie. Nabędzie również zdolność do kreatywnego podchodzenia do rozwiązywania problemów.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_2A_K01	Jest gotów do krytycznej oceny odbieranych treści i wiedzy własnej
	I_2A_K02	Ma świadomość znaczenia aktualności wiedzy w rozwiązywaniu problemów, jest zdeterminowany do osiągania założonych celów, a w przypadku trudności w ich osiąganiu potrafi korzystać z pomocy ekspertów
	I_2A_K04	Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy
Cel przedmiotu	C-1	Przekazanie studentom wiedzy z zakresu rozwiązań sprzętowo-programowanych stosowanych w grafice komputerowej.
Treści programowe	T-L-10	Implementacja algorytmów antyaliasingu.
	T-L-3	Praktyczna implementacja przekształceń geometrycznych.
	T-W-5	Grafika rastrowa i wektorowa.
	T-L-8	Implementacja elementów oświetlenia globalnego.
	T-L-5	Obliczanie widoczności obiektów.
	T-W-2	Cyfrowa reprezentacja obrazu graficznego (próbkowanie, kwantyzacja, rekonstrukcja obrazu, aliasing).
	T-W-1	Systemy sprzętowo-programowe do renderingu obrazów.
	T-L-6	Obliczanie kolorów obiektów.
	T-L-1	Konfiguracja środowiska programistycznego.
	T-W-8	Modele oświetlenia, obliczanie kolorów oraz teksturowanie.
	T-W-11	Techniki renderingu wybranych efektów optycznych.
	T-L-9	Implemenacja algorytmów przyspieszających rendering.
	T-W-7	Algorytmy renderingu obrazów w czasie rzeczywistym (transformacje geometryczne oraz obliczanie widoczności).
	T-L-2	Kalibracja wyświetlacza.
	T-L-7	Teksturowanie.
	T-L-4	Implementacja algorytmu renderingu obrazu.
	T-W-9	Optymalizacje reprezentacji obiektów.
Metody nauczania	M-1	Wykład konwersatoryjny. Ćwiczenia laboratoryjne.
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: Zaliczenie laboratoriów w formie wyników działania oprogramowania zaimplementowanego w ramach zajęć.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Nabycie podstawowej wiedzy na temat pojęć oraz algorytmów stosowanych w grafice komputerowej. Poprawne wykonanie większości ćwiczeń laboratoryjnych.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0