Programowanie grafiki 3D

obowiązkowe

Programowanie obiektowe 0900-FG1-1PO
Programowanie strukturalne 0900-FG1-1PS
Systemy operacyjne 0900-FG1-1SO

Przedmiotem zajęć jest programowanie silnika graficznego aplikacji. Do tego potrzebne jest poznanie i umiejętność zastosowania podstawowych koncepcji stojących za tworzeniem i renderowaniem sceny 3D takich jak modelowanie, transformacje, rzutowanie, oświetlenie, teksturowanie i kilka innych. By to osiągnąć będzie wykorzystana otwarta biblioteka graficzna OpenGL (ang. Open Graphics Library).

w sali

Treści realizowane na zajęciach:

• Wprowadzenie do programowania grafiki 3D
• Tworzenie kontekstu renderowania i okna aplikacji
• Wprowadzenie do programów cieniujących (ang. shaders)
• Język programów cieniujących GLSL
• Wprowadzenie do teksturowania obiektów
• Przekształcanie obiektów w scenie 3D
• Kamera w scenie 3D
• Wprowadzenie do oświetlenia
• Ładowanie modeli z programów do modelowania
• Bufory w grafice 3D
• Rysowanie przezroczystych obiektów
• Tekstury sześcienne i mapowanie otoczenia
• Mapowanie wypukłości
• Efekt mgły i antyaliasing
• Renderowanie tekstu

Profil studiów: ogólnoakademicki

Forma studiów: stacjonarne

Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy

Dziedzina i dyscyplina nauki: Dziedzina nauk ścisłych i przyrodniczych, Dyscyplina nauki fizyczne

Poziom kształcenia: studia pierwszego stopnia

Rok studiów/semestr: 2. rok/4. semestr

Punkty ECTS: 5

Wymagania wstępne:

>zaliczony kurs programowania strukturalnego, programowania obiektowego i systemów operacyjnych.

Bilans nakładu pracy studenta:

- udział w wykładach (15 godz.),

- udział w laboratoriach (45 godz.),

- udział w konsultacjach (15 godz.),

- praca własna studenta w domu (50 godz.),

Wskaźniki ilościowe:

- nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela - 3 ECTS;

- nakład pracy studenta związany z samodzielna pracą - 2 ECTS.

Zasady użycia sztucznej inteligencji (SI):

Podczas zajęć dozwolone jest korzystanie z systemów SI w zakresie:

1. Tłumaczenia maszynowego tekstów źródłowych z języków obcych.

2. Wyszukiwania i organizowania źródeł naukowych.

3. Tworzenia symulacji i modelowania omawianych na wykładzie zjawisk fizycznych.

Podczas egzaminu niedozwolone jest korzystanie z systemów SI.

W przypadku stwierdzenia naruszeń powyższych zasad, osoba kształcąca się może zostać pociągnięta do odpowiedzialności na podstawie odrębnych przepisów dyscyplinarnych.

Treści wykładu:

• Wprowadzenie do programowania grafiki 3D
• Tworzenie kontekstu renderowania i okna aplikacji
• Wprowadzenie do programów cieniujących (ang. shaders)
• Język programów cieniujących GLSL
• Wprowadzenie do teksturowania obiektów
• Przekształcanie obiektów w scenie 3D
• Kamera w scenie 3D
• Wprowadzenie do oświetlenia
• Ładowanie modeli z programów do modelowania
• Bufory w grafice 3D
• Rysowanie przezroczystych obiektów
• Tekstury sześcienne i mapowanie otoczenia
• Mapowanie wypukłości
• Efekt mgły i antyaliasing
• Renderowanie tekstu

Treści laboratorium:

Na laboratorium realizowane są praktycznie treści odpowiadające wykładowi.

"OpenGL - Księga eksperta", Richard S. Wright jr, Michael Sweet, Wydawnictwo Helion

https://learnopengl.com

"Learn OpenGL", Joel de Vries

Wiedza, absolwent zna i rozumie:

KP6_WG4 zaawansowane metody obliczeniowe stosowane do rozwiązywania typowych problemów fizycznych oraz przykłady praktycznej implementacji takich metod z wykorzystaniem odpowiednich narzędzi informatycznych; zna elementy programowania oraz inżynierii oprogramowania w zakresie przewidzianym programem kształcenia;

Umiejętności, absolwent potrafi:

KP6_UK3 przygotowywać wystąpienia ustne w języku polskim i języku angielskim, dotyczącym zagadnień szczegółowych, z wykorzystaniem podstawowych ujęć teoretycznych, a także różnych źródeł;

KP6_UO1 organizować pracę własną oraz zespołu;

KP6_UU1 uczyć się samodzielnie.

Kompetencje społeczne, absolwent jest gotów do:

KP6_KO2 do zapoznawania się z literaturą naukową i popularnonaukową w celu pogłębiania i poszerzania wiedzy, z uwzględnieniem zagrożeń przy pozyskiwaniu informacji z niezweryfikowanych źródeł, w tym z Internetu;

Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie oceny, która uwzględnia:

1. znajomości pojęć i mechanizmów programowania grafiki 3D

2. umiejętność zastosowania mechanizmów programowania grafiki 3D do konkretnych problemów

3. umiejętność dyskusji na tematy związane z przedmiotem,

4. umiejętność korzystania z zasobów literatury i Internetu,

5. kreatywność w podejściu do rozwiązywanych problemów.

Podstawą zaliczenia laboratorium jest obecność na zajęciach. Dopuszcza się opuszczenie trzech zajęć. Ocena końcowa laboratorium wynika z oceny prac domowych, dwóch kolokwiów i wykonania końcowego projektu.

Zaliczenie wykładu odbywa się na podstawie ustnego egzaminu końcowego.

Przy weryfikacji efektów uczenia się stosuje się następującą skalę ocen:

bardzo dobry 5 (100%- 91%

dobry plus - 4,5 (90% -81%)

dobry 4 - (80% - 71%)

dostateczny plus - 3,5 (70% - 61%)

dostateczny 3 - (60% -51%)

niedostateczny 2 (50% - 0%)