Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Systemy programowania w grafice
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
EINF-2-205-GK-s
Wydział:
Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Grafika komputerowa
Kierunek:
Informatyka
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
Byrski Jędrzej (jbyrski@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

W ramach przedmiotu studenci będą się zapoznawali z rozwiązaniami umożliwiającymi programowanie internetowej grafiki 3D – WebGL oraz WebVR

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 zna i rozumie podstawowe pojęcia związane z programowaniem grafiki 3D z wykorzystaniem języków skryptowych INF2A_W02, INF2A_W05 Wykonanie projektu,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Student dysponuje wiedzą na temat struktury składniowej i możliwości zastosowań języka WebGL INF2A_W03, INF2A_W05, INF2A_W07 Wykonanie projektu,
Aktywność na zajęciach
M_W003 Student dysponuje wiedzą dotyczącą opisu systemów wirtualnej rzeczywistości za pomocą języków skryptowych INF2A_W04, INF2A_W02 Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi wykorzystać wszystkie elementy składniowe języka WebGL na potrzeby tworzenia wirtualnych światów INF2A_U08, INF2A_U07, INF2A_U06 Wykonanie projektu,
Aktywność na zajęciach
M_U002 Student potrafi zamodelować w języku WebGL dowolną scenę trójwymiarową INF2A_U08, INF2A_U07, INF2A_U05 Wykonanie projektu,
Aktywność na zajęciach
M_U003 Student potrafi generować skrypty WebGL za pomocą innych języków programowania ogólnego przeznaczenia INF2A_U01, INF2A_U07, INF2A_U06 Wykonanie projektu,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student zna rolę grafiki komputerowej i modelowania 3D we współczesnej rzeczywistości INF2A_K02, INF2A_K01 Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
56 28 0 0 28 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
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student zna i rozumie podstawowe pojęcia związane z programowaniem grafiki 3D z wykorzystaniem języków skryptowych + - - + - - - - - - -
M_W002 Student dysponuje wiedzą na temat struktury składniowej i możliwości zastosowań języka WebGL + - - + - - - - - - -
M_W003 Student dysponuje wiedzą dotyczącą opisu systemów wirtualnej rzeczywistości za pomocą języków skryptowych + - - + - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi wykorzystać wszystkie elementy składniowe języka WebGL na potrzeby tworzenia wirtualnych światów + - - + - - - - - - -
M_U002 Student potrafi zamodelować w języku WebGL dowolną scenę trójwymiarową + - - + - - - - - - -
M_U003 Student potrafi generować skrypty WebGL za pomocą innych języków programowania ogólnego przeznaczenia + - - + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student zna rolę grafiki komputerowej i modelowania 3D we współczesnej rzeczywistości + - - + - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 103 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 56 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 20 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (28h):
Tematyka wykładu

Podstawowe pojęcia związane z VRML, WebGL, WebVR, WebXR, WebGPU oraz X3D i wirtualną rzeczywistością
Historia powstania,, typy systemów wirtualnej rzeczywistości, wersje języków, reguły składniowe, metody tworzenia, potencjalne obszary zastosowań.
Podstawowe prymitywy graficzne 3D
Kolory materiałów, przegląd typów tekstur, transformacje geometryczne tekstur, wektory normalne, oświetlenie kierunkowe, oświetlenie punktowe, światło typu SpotLight, źródła dźwięku przestrzennego.
Czujniki płaskie, czujniki cylindryczne, czujniki sferyczne, czujnik zbliżeniowy, czujnik zakresu widoczności, czujnik dotyku, czujnik upływu czasu w wirtualnym świecie.
Interpolacja współrzędnych przestrzennych, interpolacja kąta obrotu, interpolacja koloru, interpolacja współrzędnych obiektów, interpolacja wektorów normalnych, animacja ruchu postępowego, animacja ruchu obrotowego, animacja kierunku padania promieni światła, animacja właściwości materiałów, animacja wymiarów przestrzennych obiektów.
Transformacje geometryczne w przestrzeni 3D, poziomy szczegółowości opisu modelowanych obiektów, zasady łączenia kodu różnych projektów, punkty obserwacyjne, przechodzenie pomiędzy różnymi wirtualnymi światami, definiowanie parametrów tła modelowanej sceny 3D i wprowadzanie efektu mgły.
Zasady definiowania obiektów i ponownego ich użycia w modelowanej scenie 3D, reguły pozwalające na tworzenie prototypów obiektów 3D.
Zdarzenia wychodzące z węzłów, zdarzenia przechwytywane przez węzły, struktury składniowe tras łączących węzły wysyłające i węzły przechwytujące zdarzenia
Środowisko graficzne przeznaczone do automatycznego tworzenia kodu, przegląd bibliotek gotowych obiektów, zasady generowania skryptów z wykorzystaniem języków programowania ogólnego przeznaczenia, takich jak na przykład język C++, pozyskiwanie obiektów opisanych w kodzie za pomocą skanera 3D.
Zastosowania w budownictwie, architekturze i urbanistyce (tworzenie modeli wirtualnych budowli, osiedli i miast), zastosowania w dziedzinie sztucznej chemii (przestrzenne modelowanie molekuł i wizualizacja przebiegu reakcji chemicznych), zastosowania jw dziedzinie sztucznego życia (wizualizacja procesów przebiegających w sztucznych systemach ewolucyjnych), zastosowania w astronomii i astrofizyce (budowanie trójwymiarowych modeli układów planetarnych, modelowanie zjawisk fizycznych zachodzących w gwiazdach i galaktykach)

Ćwiczenia projektowe (28h):
Tematyka projektu

W ramach zajęć student samodzielnie pod nadzorem prowadzącego wykonuje projekty, których celem jest wykorzystanie poznanych technologii i narzędzi w praktyce.

Pozostałe informacje
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 projektowe: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Wykonanie i zaliczenie projektów.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – 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 projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcową jest ocena uzyskana z ćwiczeń projektowych.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Odrobienie zajęć w ramach innej grupy, samodzielne zapoznanie się z tematyką omawianą na opuszczonych zajęciach.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Znajomość podstaw grafiki komputerowej, języków programowania, modelowania 3D i technik animacyjnych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Tony Parisi – Aplikacje 3D. Przewodnik po HTML5, WebGL i CSS3
Jankowski M., „Elementy grafiki komputerowej”, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2006;
Pimentel K., Teixeira K., “Virtual reality – Through the new looking glass”, McGraw-Hill, New York, 1993;
Gajer M., “Podręcznik podstaw programowania w języku VRML”, http://grafika.ia.agh.edu.pl.
Jacob Seidelin – HTML5. Tworzenie gier
Tony Parisi – WebGL: Up and Running (ebook)

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Szuba T., Byrski J.: Wizualizacja i symulacja w Autodesk Softimage 2011 samo-budującego się mostu wojskowego. Konferencja i konkurs Inspektoratu Implementacji Innowacyjnych Technologii Obronnych (I3TO), Ministerstwo Obrony Narodowej, Warszawa, 2016.
Szuba T., Byrski J.: Model symulacyjny inteligentnego mostu wojskowego przy wykorzystaniu oprogramowania Autodesk Maya 2018. Forum Przemysłów Obronnych PL-USA, 23 maja 2018. Ministerstwo Obrony Narodowej, Warszawa.
Finite memory non-asymptotic parameter identifier algorithm for detection of model rapid changes and faults / W. BYRSKI, J. BYRSKI / MMAR 2006
Metody i algorytmy ze skończoną pamięcią dla dokładnego odtwarzania stanu — Finite memory algorithms for exact state reconstruction / W. BYRSKI, J. BYRSKI / Automatyka : półrocznik Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie — 2006 t. 10 z. 3 s. 167–180
Design and implementation of a new algorithm for fast diagnosis of step changes in parameters of continuous systems / J. BYRSKI, W. BYRSKI / SAFEPROCESS 2012

Informacje dodatkowe:

Brak