Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Symulacje zjawisk fizycznych w pakietach graficznych 3D
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
EINF-2-303-GK-s
Wydział:
Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Grafika komputerowa
Kierunek:
Informatyka
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Gajer Mirosław (gajer@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

W ramach przedmiotu przedstawione są teoretyczne podstawy oraz praktyczna realizacja podstaw symulacji zjawisk fizycznych w komputerowej grafice 3D na przykładzie profesjonalnych pakietów do animacji 3D.

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 prawami fizyki INF2A_W01 Aktywność na zajęciach
M_W002 Student dysponuje wiedzą na temat metod analizy zjawisk fizycznych INF2A_W05, INF2A_W01 Aktywność na zajęciach
M_W003 Student dysponuje wiedzą dotyczącą metod opisu układów fizycznych INF2A_W03, INF2A_W01 Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi tworzyć modele zjawisk fizycznych INF2A_U05, INF2A_U06 Aktywność na zajęciach
M_U002 Student potrafi wykorzystać wybrane narzędzia informatyczne na potrzeby przeprowadzania symulacji zjawisk fizycznych INF2A_U01, INF2A_U03 Aktywność na zajęciach
M_U003 Student umie wykorzystać języki programowania na potrzeby symulacji działania praw fizyki INF2A_U07, INF2A_U06 Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student zna i docenia rolę grafiki komputerowej we współczesnej rzeczywistości INF2A_K02 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
28 14 0 0 14 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 prawami fizyki + - - - - - - - - - -
M_W002 Student dysponuje wiedzą na temat metod analizy zjawisk fizycznych + - - - - - - - - - -
M_W003 Student dysponuje wiedzą dotyczącą metod opisu układów fizycznych + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi tworzyć modele zjawisk fizycznych + - - + - - - - - - -
M_U002 Student potrafi wykorzystać wybrane narzędzia informatyczne na potrzeby przeprowadzania symulacji zjawisk fizycznych - - - + - - - - - - -
M_U003 Student umie wykorzystać języki programowania na potrzeby symulacji działania praw fizyki - - - + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student zna i docenia rolę grafiki komputerowej we współczesnej rzeczywistości + - - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 56 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 28 godz
Przygotowanie do zajęć 7 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 14 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 7 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (14h):
  1. Modelowanie zjawisk fizycznych w pakietach grafiki 3D

    Wprowadzenie do zagadnień komputerowego modelowania i symulacji praw fizyki. Modelowanie fizyki bryły sztywnej. Modelowanie ciał miękkich. Modelowanie tkanin.

  2. Symulacje w pakiecie Softimage

    Symulacja mechaniki bryły sztywnej w pakiecie graficznym Softimage. Symulacja zachowania się ciał miękkich w pakiecie graficznym Softimage. Symulacja zachowania się tkanin w pakiecie graficznym Softimage. Symulacja zjawisk fizycznych charakterystycznych dla płynów w pakiecie graficznym Softimage.

  3. Symulacje w pakiecie Maya

    Symulacja mechaniki bryły sztywnej w pakiecie graficznym Maya. Symulacja zachowania się ciał miękkich w pakiecie graficznym Maya. Symulacja zachowania się tkanin w pakiecie graficznym Maya. Symulacja zjawisk fizycznych charakterystycznych dla płynów w pakiecie graficznym Maya.

  4. Symulacje w pakiecie 3ds max

    Symulacja mechaniki bryły sztywnej w pakiecie graficznym 3ds max. Symulacja zachowania się ciał miękkich w pakiecie graficznym 3ds max. Symulacja zachowania się tkanin w pakiecie graficznym 3ds max. Symulacja zjawisk fizycznych charakterystycznych dla płynów w pakiecie graficznym 3ds max.

  5. Symulacje w pakiecie Blender

    Symulacja mechaniki bryły sztywnej w pakiecie graficznym Blender. Symulacja zachowania się ciał miękkich w pakiecie graficznym Blender. Symulacja zachowania się tkanin w pakiecie graficznym Blender. Symulacja zjawisk fizycznych charakterystycznych dla płynów w pakiecie graficznym Blender.

  6. Elementy wirtualnej rzeczywistości

    Wprowadzenie do zagadnień wirtualnej rzeczywistości. Opis wirtualnych światów z wykorzystaniem języka WebVR. Interakcje uzytkownia z wirtualnym światem w języku VRML. Animacje w języku WebVR.

  7. Ograniczenia możliwosci symulacji zjawisk fizycznych

    Analiza ograniczeń występujących podczas symulacji zjawisk fizycznych. Zjawisko chaosu deterministycznego. Uwarunkowanie problemu numerycznego. Wrażliwość układu nuemrycznego na zmiane warunkó wpoczatkowych.

Ćwiczenia projektowe (14h):
Tematyka projektu

W ramach zajęć student samodzielnie pod nadzorem prowadzącego wykonuje kilka przekrojowych projektów, 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:

Wykład zaliczany na podstawie kolokwium zaliczeniowego.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – 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 końcowa jest oceną uzyskaną z kolokwium z wykładu.

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

Zapoznanie się z tematyka omawiana na opuszczonych zajęciach.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Znajomość podstaw programowania komputerów, znajomość praw fizyki ze szczególnym uwzględnieniem mechaniki, znajomość wybranych pakietów graficznych 3D.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Jankowski M., „Elementy grafiki komputerowej”, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2006;
Dąbkowski K., „VRML97 – Trzeci wymiar sieci”, Wydawnictwo MIKOM, Warszawa, 1998;
Krzemiński P., „Softimage XSI – Podstawy”, Wydawnictwo HELION, Gliwice, 2002;
Derakhshani D., „Maya 2011 – Wprowadzenie”, Wydawnictwo HELION, Gliwice, 2011;
Pasek J., „3ds max 9 – Animacja 3D od podstaw”, Wydawnictwo HELION, Gliwice, 2007;
Kuklo K., Kolmaga J., „Blender – Kompendium”, Wydawnictwo HELION, Gliwice, 2007.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Mirosław Gajer, Programowanie grafiki 3D w języku VRML, Wydawnictwa Wyższej Szkoły Finansów i Prawa, Bielsko-Biała, 2012

2. Chaos deterministyczny zaobserwowany podczas komputerowych symulacji zjawisk fizycznych wykonywanych z użyciem pakietu graficznego Softimage firmy Autodesk — Deterministic chaos in computer simulation of physical phenomena with the use of Autodesk Softimage program / Piotr SZYMCZYK, Magdalena SZYMCZYK, Mirosław GAJER // Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania (Warszawa) ; ISSN 0033-2089. — Tytuł poprz.: Przegląd Elektroniki. — 2013 R. 54 nr 9, s. 153–155. — Bibliogr. s. 155  

Informacje dodatkowe:

Brak