Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Informatyki - Informatyka (S1)
specjalność: Inżynieria systemów wbudowanych

Sylabus przedmiotu Grafika i wizualizacja:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Informatyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Grafika i wizualizacja
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Systemów Multimedialnych
Nauczyciel odpowiedzialny Radosław Mantiuk <Radoslaw.Mantiuk@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Anna Lewandowska <Anna.Tomaszewska@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 5,0 ECTS (formy) 5,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL4 30 2,50,60zaliczenie
wykładyW4 30 2,50,40zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Posiadanie wiedzy, umiejętności i kompetencji z zakresu przedmiotów: Programowanie 1 oraz Programowanie 2
W-2Posiadanie wiedzy, umiejętności i kompetencji z zakresu przedmiotów: Algebra Liniowa, Algorytmy 1, Matematyka dyskretna

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z wiedzą na temat technologii stosowanych w grafice i wizualizacji komputerowej, w tym wiedzą na temat systemów graficznych, algorytmów syntezy obrazów oraz graficznych interfejsów użytkownika.
C-2Nabycie przez studentów umiejętności i kompetencji w implementacji systemu graficznego.
C-3Nabycie przez studentów podstawowych umiejętności i kompetencji w zakresie tworzenia elementów gier komputerowych związanych z technologiami grafiki komputerowej.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Reprezentacja oraz wyświetlanie obrazów rastrowych4
T-L-2Implementacja algorytmu syntezy obrazów: przekształcenia geometryczne.4
T-L-3Implementacja algorytmu syntezy obrazów: główna pętla renderingu.4
T-L-4Implementacja algorytmu syntezy obrazów: rzutowanie.2
T-L-5Implementacja algorytmu syntezy obrazów: model oświetlenia.2
T-L-6Implementacja algorytmu syntezy obrazów: teksturowanie.2
T-L-7Implementacja algorytmu syntezy obrazów: implementacja elementów oświetlenia globalnego.6
T-L-8Implementacja elementów gry komputerowej: praca w środowisku do implementacji gier komputerowych.1
T-L-9Implementacja elementów gry komputerowej: tworzenie sceny.1
T-L-10Implementacja elementów gry komputerowej: sterowanie ruchem gracza.2
T-L-11Implementacja elementów gry komputerowej: animacja obiektów oraz kolizje.2
30
wykłady
T-W-1Technologie stosowane w grafice i wizualizacji.2
T-W-2Tworzenie i wyświetlanie obrazów rastrowych.4
T-W-3Wybrane zagadnienia percepcji wzrokowej.2
T-W-4Reprezentacje koloru w technologiach komputerowych. Jednostki radiometryczne i fotometryczne. Pomiar zakresu widzialnego fali elektromagnetycznej. Fizyczne aspekty widzenia barw.2
T-W-5Algorytmy grafiki rastrowej.1
T-W-6Grafika wektorowa i transformacje geometryczne.1
T-W-7Techniki renderingu obrazów.8
T-W-8Model oświetlenia oraz materiały. Elementy teorii falowej światła. Refrakcja oraz odbicie światła od powierzchni.4
T-W-9Podstawy gier komputerowych.2
T-W-10Graficzne interfejsy użytkownika.2
T-W-11Zaliczenie2
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Praca własna32
62
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Praca własna30
A-W-3Konsultacje2
62

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1wykład informacyjny
M-2wykład problemowy
M-3z użyciem komputera
M-4pokaz
M-5ćwiczenia laboratoryjne
M-6metoda projektów

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: ocena podsumowująca jakości wykonanego projektu, zdobytych umiejętności oraz wiedzy

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
Itest_1A_C15_W01
Posiada wiedzę z zakresu grafiki komputerowej i wizualizacji, podstaw programowania systemów graficznych, projektowania graficznych interfejsów użytkownika
I_1A_W05, I_1A_W01C-1, C-2, C-3T-L-8, T-L-11, T-L-10, T-W-2, T-W-3, T-W-6, T-W-5, T-W-7, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-1, T-W-8, T-W-4M-1, M-3S-1

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
Itest_1A_C15_U01
Praktyczna umiejętność programowania struktur gry komputerowej, projektowania i programowania graficznych interfejsów użytkownika.
I_1A_U04, I_1A_U08C-2T-L-1, T-L-3, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-8, T-L-11, T-L-10, T-L-2M-3, M-4, M-5, M-6S-1

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
Itest_1A_C15_K01
Kompetencje w zakresie stworzenia działającej aplikacji graficznej (prostej gry komputerowej) na podstawie zdobytej wiedzy i umiejętności, zdolność do oszacowania pracochłonności projektu, dbałość o estetykę tworzonego interfejsu użytkownika.
I_1A_K01C-2, C-3T-W-11M-3, M-5, M-6S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
Itest_1A_C15_W01
Posiada wiedzę z zakresu grafiki komputerowej i wizualizacji, podstaw programowania systemów graficznych, projektowania graficznych interfejsów użytkownika
2,0
3,0Potwierdzenie zdobycia wiedzy wyrażone zdaniem egzaminu na poziomie dostatecznym.
3,5Potwierdzenie zdobycia wiedzy wyrażone zdaniem egzaminu na poziomie ponad dostatecznym.
4,0Potwierdzenie zdobycia wiedzy wyrażone zdaniem egzaminu na poziomie dobrym.
4,5Potwierdzenie zdobycia wiedzy wyrażone zdaniem egzaminu na poziomie ponad dobrym.
5,0Potwierdzenie zdobycia wiedzy wyrażone zdaniem egzaminu na poziomie bardzo dobrym lub przygotowanie wyróżniającego się projektu, który potwierdzi posiadanie wymaganej wiedzy.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
Itest_1A_C15_U01
Praktyczna umiejętność programowania struktur gry komputerowej, projektowania i programowania graficznych interfejsów użytkownika.
2,0
3,0Zakończenie projektu w podstawowym wymaganym czasie i zakresie.
3,5Wykonanie projektu w podstawowym wymaganym zakresie z wybranymi funkcjonalnościami wykonanymi w stopniu dobrym.
4,0Wykonanie projektu ze wszystkimi wymaganymi funkcjonalnościami w stopniu dobrym.
4,5Wykonanie projektu ze wszystkimi wymaganymi funkcjonalnościami wykonanymi w stopniu dobrym a wybranymi funkcjonalnościami w stopniu bardzo dobrym.
5,0Wykonanie wyróżniającego się projektu wykraczającego poza obowiązkowy zakres funkcjonalności.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
Itest_1A_C15_K01
Kompetencje w zakresie stworzenia działającej aplikacji graficznej (prostej gry komputerowej) na podstawie zdobytej wiedzy i umiejętności, zdolność do oszacowania pracochłonności projektu, dbałość o estetykę tworzonego interfejsu użytkownika.
2,0
3,0Zakończenie projektu w podstawowym wymaganym czasie i zakresie.
3,5Wykonanie projektu w podstawowym wymaganym zakresie z wybranymi funkcjonalnościami wykonanymi w stopniu dobrym.
4,0Wykonanie projektu ze wszystkimi wymaganymi funkcjonalnościami w stopniu dobrym.
4,5Wykonanie projektu ze wszystkimi wymaganymi funkcjonalnościami wykonanymi w stopniu dobrym a wybranymi funkcjonalnościami w stopniu bardzo dobrym.
5,0Wykonanie wyróżniającego się projektu wykraczającego poza obowiązkowy zakres funkcjonalności.

Literatura podstawowa

  1. Tomas Akewnine-Moller, Real-Time Rendering, AK Peters, USA, 2008, 3
  2. Kevin Suffern, Ray Tracing from the Ground Up, A K Peters/CRC Press, 2007, 1
  3. Noboru Ohta, Alan Robertson, Colorimetry: Fundamentals and Applications, Willey, 2006
  4. Ben Shneiderman, Catherine Plaisant, Maxine Cohen, Steven Jacobs, Designing the User Interface: Strategies for Effective Human-Computer Interaction, Pearson, 2009, 5

Literatura dodatkowa

  1. Andrew S. Glassner, Principles of Digital Image Synthesis, Morgan Kaufmann, U.S.A., 1995
  2. F. Ganovelli, M. Corsini, S. Pattanaik, M. Di Benedetto, Introduction to Computer Graphics: A Practical Learning Approach, CRC Press, 2014

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Reprezentacja oraz wyświetlanie obrazów rastrowych4
T-L-2Implementacja algorytmu syntezy obrazów: przekształcenia geometryczne.4
T-L-3Implementacja algorytmu syntezy obrazów: główna pętla renderingu.4
T-L-4Implementacja algorytmu syntezy obrazów: rzutowanie.2
T-L-5Implementacja algorytmu syntezy obrazów: model oświetlenia.2
T-L-6Implementacja algorytmu syntezy obrazów: teksturowanie.2
T-L-7Implementacja algorytmu syntezy obrazów: implementacja elementów oświetlenia globalnego.6
T-L-8Implementacja elementów gry komputerowej: praca w środowisku do implementacji gier komputerowych.1
T-L-9Implementacja elementów gry komputerowej: tworzenie sceny.1
T-L-10Implementacja elementów gry komputerowej: sterowanie ruchem gracza.2
T-L-11Implementacja elementów gry komputerowej: animacja obiektów oraz kolizje.2
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Technologie stosowane w grafice i wizualizacji.2
T-W-2Tworzenie i wyświetlanie obrazów rastrowych.4
T-W-3Wybrane zagadnienia percepcji wzrokowej.2
T-W-4Reprezentacje koloru w technologiach komputerowych. Jednostki radiometryczne i fotometryczne. Pomiar zakresu widzialnego fali elektromagnetycznej. Fizyczne aspekty widzenia barw.2
T-W-5Algorytmy grafiki rastrowej.1
T-W-6Grafika wektorowa i transformacje geometryczne.1
T-W-7Techniki renderingu obrazów.8
T-W-8Model oświetlenia oraz materiały. Elementy teorii falowej światła. Refrakcja oraz odbicie światła od powierzchni.4
T-W-9Podstawy gier komputerowych.2
T-W-10Graficzne interfejsy użytkownika.2
T-W-11Zaliczenie2
30

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Praca własna32
62
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Praca własna30
A-W-3Konsultacje2
62
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięItest_1A_C15_W01Posiada wiedzę z zakresu grafiki komputerowej i wizualizacji, podstaw programowania systemów graficznych, projektowania graficznych interfejsów użytkownika
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_W05Ma wiedzę o nowoczesnych metodach projektowania, analizowania, wytwarzania, testowania oprogramowania oraz rozwiązywania wybranych zadań inżynierskich obejmujących w szczególności narzędzia wspomagające wytwarzanie oprogramowania na różnych etapach powstawania, eksploatacji i rozwoju systemów informatycznych.
I_1A_W01Ma poszerzoną wiedzę w zakresie matematyki stosowanej i obliczeniowej oraz fizyki, niezbędną do formułowania i rozwiązywania problemów w informatyce i dyscyplinach pokrewnych.
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z wiedzą na temat technologii stosowanych w grafice i wizualizacji komputerowej, w tym wiedzą na temat systemów graficznych, algorytmów syntezy obrazów oraz graficznych interfejsów użytkownika.
C-2Nabycie przez studentów umiejętności i kompetencji w implementacji systemu graficznego.
C-3Nabycie przez studentów podstawowych umiejętności i kompetencji w zakresie tworzenia elementów gier komputerowych związanych z technologiami grafiki komputerowej.
Treści programoweT-L-8Implementacja elementów gry komputerowej: praca w środowisku do implementacji gier komputerowych.
T-L-11Implementacja elementów gry komputerowej: animacja obiektów oraz kolizje.
T-L-10Implementacja elementów gry komputerowej: sterowanie ruchem gracza.
T-W-2Tworzenie i wyświetlanie obrazów rastrowych.
T-W-3Wybrane zagadnienia percepcji wzrokowej.
T-W-6Grafika wektorowa i transformacje geometryczne.
T-W-5Algorytmy grafiki rastrowej.
T-W-7Techniki renderingu obrazów.
T-W-9Podstawy gier komputerowych.
T-W-10Graficzne interfejsy użytkownika.
T-W-11Zaliczenie
T-W-1Technologie stosowane w grafice i wizualizacji.
T-W-8Model oświetlenia oraz materiały. Elementy teorii falowej światła. Refrakcja oraz odbicie światła od powierzchni.
T-W-4Reprezentacje koloru w technologiach komputerowych. Jednostki radiometryczne i fotometryczne. Pomiar zakresu widzialnego fali elektromagnetycznej. Fizyczne aspekty widzenia barw.
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny
M-3z użyciem komputera
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: ocena podsumowująca jakości wykonanego projektu, zdobytych umiejętności oraz wiedzy
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Potwierdzenie zdobycia wiedzy wyrażone zdaniem egzaminu na poziomie dostatecznym.
3,5Potwierdzenie zdobycia wiedzy wyrażone zdaniem egzaminu na poziomie ponad dostatecznym.
4,0Potwierdzenie zdobycia wiedzy wyrażone zdaniem egzaminu na poziomie dobrym.
4,5Potwierdzenie zdobycia wiedzy wyrażone zdaniem egzaminu na poziomie ponad dobrym.
5,0Potwierdzenie zdobycia wiedzy wyrażone zdaniem egzaminu na poziomie bardzo dobrym lub przygotowanie wyróżniającego się projektu, który potwierdzi posiadanie wymaganej wiedzy.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięItest_1A_C15_U01Praktyczna umiejętność programowania struktur gry komputerowej, projektowania i programowania graficznych interfejsów użytkownika.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_U04Potrafi identyfikować związki i zależności w procesach zachodzących w systemach rzeczywistych i na tej podstawie tworzyć modele komputerowe oraz przeprowadzać ich symulacje.
I_1A_U08Potrafi rozwiązywać inżynierskie zadania informatyczne z wykorzystaniem metod matematyki obliczeniowej w szczególności stosując techniki analityczne lub symulacyjne.
Cel przedmiotuC-2Nabycie przez studentów umiejętności i kompetencji w implementacji systemu graficznego.
Treści programoweT-L-1Reprezentacja oraz wyświetlanie obrazów rastrowych
T-L-3Implementacja algorytmu syntezy obrazów: główna pętla renderingu.
T-L-5Implementacja algorytmu syntezy obrazów: model oświetlenia.
T-L-6Implementacja algorytmu syntezy obrazów: teksturowanie.
T-L-7Implementacja algorytmu syntezy obrazów: implementacja elementów oświetlenia globalnego.
T-L-8Implementacja elementów gry komputerowej: praca w środowisku do implementacji gier komputerowych.
T-L-11Implementacja elementów gry komputerowej: animacja obiektów oraz kolizje.
T-L-10Implementacja elementów gry komputerowej: sterowanie ruchem gracza.
T-L-2Implementacja algorytmu syntezy obrazów: przekształcenia geometryczne.
Metody nauczaniaM-3z użyciem komputera
M-4pokaz
M-5ćwiczenia laboratoryjne
M-6metoda projektów
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: ocena podsumowująca jakości wykonanego projektu, zdobytych umiejętności oraz wiedzy
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Zakończenie projektu w podstawowym wymaganym czasie i zakresie.
3,5Wykonanie projektu w podstawowym wymaganym zakresie z wybranymi funkcjonalnościami wykonanymi w stopniu dobrym.
4,0Wykonanie projektu ze wszystkimi wymaganymi funkcjonalnościami w stopniu dobrym.
4,5Wykonanie projektu ze wszystkimi wymaganymi funkcjonalnościami wykonanymi w stopniu dobrym a wybranymi funkcjonalnościami w stopniu bardzo dobrym.
5,0Wykonanie wyróżniającego się projektu wykraczającego poza obowiązkowy zakres funkcjonalności.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięItest_1A_C15_K01Kompetencje w zakresie stworzenia działającej aplikacji graficznej (prostej gry komputerowej) na podstawie zdobytej wiedzy i umiejętności, zdolność do oszacowania pracochłonności projektu, dbałość o estetykę tworzonego interfejsu użytkownika.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_K01Jest gotów do krytycznej oceny posiadanej wiedzy oraz ma świadomość jej znaczenia w procesie rozwiązywania szeregu problemów inżynierskich i technicznych w dziedzinie informatyki.
Cel przedmiotuC-2Nabycie przez studentów umiejętności i kompetencji w implementacji systemu graficznego.
C-3Nabycie przez studentów podstawowych umiejętności i kompetencji w zakresie tworzenia elementów gier komputerowych związanych z technologiami grafiki komputerowej.
Treści programoweT-W-11Zaliczenie
Metody nauczaniaM-3z użyciem komputera
M-5ćwiczenia laboratoryjne
M-6metoda projektów
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: ocena podsumowująca jakości wykonanego projektu, zdobytych umiejętności oraz wiedzy
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Zakończenie projektu w podstawowym wymaganym czasie i zakresie.
3,5Wykonanie projektu w podstawowym wymaganym zakresie z wybranymi funkcjonalnościami wykonanymi w stopniu dobrym.
4,0Wykonanie projektu ze wszystkimi wymaganymi funkcjonalnościami w stopniu dobrym.
4,5Wykonanie projektu ze wszystkimi wymaganymi funkcjonalnościami wykonanymi w stopniu dobrym a wybranymi funkcjonalnościami w stopniu bardzo dobrym.
5,0Wykonanie wyróżniającego się projektu wykraczającego poza obowiązkowy zakres funkcjonalności.