Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Informatyki - Informatyka (S1)

Sylabus przedmiotu Zaawansowana grafika komputerowa:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Informatyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł —
Przedmiot Zaawansowana grafika komputerowa
Specjalność systemy komputerowe i oprogramowanie
Jednostka prowadząca Katedra Systemów Multimedialnych
Nauczyciel odpowiedzialny Radosław Mantiuk <Radoslaw.Mantiuk@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 7,0 ECTS (formy) 7,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny 10 Grupa obieralna 5

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL6 15 1,40,25zaliczenie
projektyP6 30 3,00,33zaliczenie
wykładyW6 30 2,60,42egzamin

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1umiejętność programowania w języku C/C++
W-2wiedza z zakresu matematyki stosowanej oraz fizyki (optyka, termodynamika, mechanika falowa, fizyka kwantowa, kolorymetria)

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1zapoznanie z zaawansowanymi technikami syntezy obrazów realistycznych
C-2umiejętność wykorzystania teoretycznej wiedzy na temat systemów grafiki realistycznej w praktycznych projektach informatycznych, ze szczególnym uwzględnieniem projektów programistycznych
C-3kompetencje personalne w zakresie odszukiwania, analizy i wykorzystania w praktycznych projektach wiedzy zdobytej na wykładach, w Internecie i literaturze
C-4kompetencje społeczne w zakresie wymiany wiedzy z innymi studentami oraz współpracy przy implementacji oprogramowania

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Implementacja ray tracer'a: mechanizm rekurencyjnego śledzenia promieni4
T-L-2Implementacja ray tracer'a: szukanie przecięć2
T-L-3Implementacja ray tracer'a: równanie oświetlenia, promienie testujące cienie2
T-L-4Implementacja ray tracer'a: promienie wtórne odbite od powierzchni lustrzanych2
T-L-5Implementacja ray tracer'a: antyaliasing1
T-L-6Implementacja ray tracer'a: struktury przyśpieszające obliczenia4
15
projekty
T-P-1rozszerzenie funkcjonalności ray tracer'a, studenci indywidualnie implementują znaczące rozszerzenie do oprogramowania powstającego w ramach zajęć laboratoryjnych30
30
wykłady
T-W-1Synteza obrazów metodą śledzenia promieni8
T-W-2Techniki syntezy obrazów uwzględniające model oświetlenia globalnego6
T-W-3Barwa w grafice komputerowej4
T-W-4Techniki syntezy obrazów oparte na wykorzystaniu danych rastrowych2
T-W-5Techniki modelowania złożonego świetlenia2
T-W-6Techniki implementacji algorytmów graficznych5
T-W-7Elementy percepcyjne w grafice komputerowej3
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2uporządkowanie i uzupełnienie implementacji wykonanej w czasie zajęć15
A-L-3Udział w zaliczeniu i konsultacjach2
A-L-4Przygotowanie się studenta do laboratoriów i zaliczenia10
42
projekty
A-P-1uczestnictwo w zajęciach30
A-P-2indywidualna praca nad projektem57
A-P-3Udział w zaliczeniu i konsultacjach4
91
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2studia literaturowe10
A-W-3wyszukiwanie i zapoznawanie się z rozwiązaniami implementacyjnymi19
A-W-4przygotowanie do egzaminu15
A-W-5udział w egzaminie i konsultacjach5
79

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1wykład informacyjny i konwersatoryjny
M-2dyskusja dydaktyczna i merytoryczna związana z zajęciami laboratoryjnymi
M-3ćwiczenia laboratoryjne
M-4merytoryczna dyskusja na temat indywidualnych projektów realizowanych przez studentów

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: ocena formująca: ocena przygotowania do zajęć laboratoryjnych
S-2Ocena formująca: ocena formująca: ocena postępów w realizacji projektów
S-3Ocena podsumowująca: ocena podsumowująca: egzamin pisemny i ustny
S-4Ocena podsumowująca: ocena podsumowująca: ocena oprogramowania wykonanego na zajęciach

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_1A_O5/07_W01
Wiedza na temat systemów syntezy grafiki realistycznej.		I_1A_W13T1A_W04InzA_W05C-1, C-2T-W-1, T-W-7, T-W-5, T-W-3, T-W-2, T-W-4, T-W-6M-1, M-2S-3

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_1A_O5/07_U01
Umiejętności programowania algorytmów grafiki realistycznej.		I_1A_U01, I_1A_U15T1A_U01, T1A_U02, T1A_U04, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U13, T1A_U14, T1A_U15, T1A_U16InzA_U01, InzA_U02, InzA_U05, InzA_U06, InzA_U07, InzA_U08C-2T-L-2, T-L-1, T-L-3, T-L-4, T-L-6, T-L-5M-4, M-3S-2, S-4, S-1

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_1A_O5/07_K01
kompetencje personalne w zakresie umiejętności odszukania wiedzy i wykorzystania jej w praktyce, kompretencje społeczne w zakresie konsultowania się w związku z rozwiązywaniem określonych problemów		I_1A_K07, I_1A_K01, I_1A_K03, I_1A_K04T1A_K01, T1A_K02, T1A_K03, T1A_K04, T1A_K05, T1A_K07InzA_K01C-3, C-4T-P-1M-2, M-4S-2, S-4

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_1A_O5/07_W01
Wiedza na temat systemów syntezy grafiki realistycznej.		2,0
3,0dostateczne opanowanie wiedzy na temat systemów systezy grafiki komputerowej
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_1A_O5/07_U01
Umiejętności programowania algorytmów grafiki realistycznej.		2,0
3,0zaimplementowanie podstawowej funkcjonalnoci oprogramowania ray tracera
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_1A_O5/07_K01
kompetencje personalne w zakresie umiejętności odszukania wiedzy i wykorzystania jej w praktyce, kompretencje społeczne w zakresie konsultowania się w związku z rozwiązywaniem określonych problemów		2,0
3,0dostateczna umiejętność samodzielnego szukania i wykorzystania informacji oraz wymiany informacji w zespole
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Andrew S. Glassner, Principles of Digital Image Synthesis (Vol. 1 and 2), Morgan Kaufmann Publishers, San Francisco, 1995, 1, -
  2. Gary G. Field, Color and Its Reproduction, GAFTPress, Pittsburg, 2004, 3, -
  3. Henrik Wann Jensen, Realistic Image Synthesis Using Photon Mapping, A K Peters, -, 2001, 2, -
  4. Jerzy Sołdek i inni, Synteza realistycznych obrazów dynamicznych metodą IBR oparta na wspomaganiu sprzętowym, INFORMA, Szczecin, 2000, 1, rozdział 2: Podstawy metody IBR
  5. Andrew S. Glassner, An Introduction to ray tracing, Morgan Kaufman Publishers, San Francisco, 1989, 1, -

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Implementacja ray tracer'a: mechanizm rekurencyjnego śledzenia promieni4
T-L-2Implementacja ray tracer'a: szukanie przecięć2
T-L-3Implementacja ray tracer'a: równanie oświetlenia, promienie testujące cienie2
T-L-4Implementacja ray tracer'a: promienie wtórne odbite od powierzchni lustrzanych2
T-L-5Implementacja ray tracer'a: antyaliasing1
T-L-6Implementacja ray tracer'a: struktury przyśpieszające obliczenia4
15

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1rozszerzenie funkcjonalności ray tracer'a, studenci indywidualnie implementują znaczące rozszerzenie do oprogramowania powstającego w ramach zajęć laboratoryjnych30
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Synteza obrazów metodą śledzenia promieni8
T-W-2Techniki syntezy obrazów uwzględniające model oświetlenia globalnego6
T-W-3Barwa w grafice komputerowej4
T-W-4Techniki syntezy obrazów oparte na wykorzystaniu danych rastrowych2
T-W-5Techniki modelowania złożonego świetlenia2
T-W-6Techniki implementacji algorytmów graficznych5
T-W-7Elementy percepcyjne w grafice komputerowej3
30

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2uporządkowanie i uzupełnienie implementacji wykonanej w czasie zajęć15
A-L-3Udział w zaliczeniu i konsultacjach2
A-L-4Przygotowanie się studenta do laboratoriów i zaliczenia10
42
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1uczestnictwo w zajęciach30
A-P-2indywidualna praca nad projektem57
A-P-3Udział w zaliczeniu i konsultacjach4
91
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2studia literaturowe10
A-W-3wyszukiwanie i zapoznawanie się z rozwiązaniami implementacyjnymi19
A-W-4przygotowanie do egzaminu15
A-W-5udział w egzaminie i konsultacjach5
79
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_O5/07_W01Wiedza na temat systemów syntezy grafiki realistycznej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_W13zna podstawy grafiki komputerowej i technik wizualizacji
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W04ma szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_W05zna typowe technologie inżynierskie w zakresie studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1zapoznanie z zaawansowanymi technikami syntezy obrazów realistycznych
C-2umiejętność wykorzystania teoretycznej wiedzy na temat systemów grafiki realistycznej w praktycznych projektach informatycznych, ze szczególnym uwzględnieniem projektów programistycznych
Treści programoweT-W-1Synteza obrazów metodą śledzenia promieni
T-W-7Elementy percepcyjne w grafice komputerowej
T-W-5Techniki modelowania złożonego świetlenia
T-W-3Barwa w grafice komputerowej
T-W-2Techniki syntezy obrazów uwzględniające model oświetlenia globalnego
T-W-4Techniki syntezy obrazów oparte na wykorzystaniu danych rastrowych
T-W-6Techniki implementacji algorytmów graficznych
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny i konwersatoryjny
M-2dyskusja dydaktyczna i merytoryczna związana z zajęciami laboratoryjnymi
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: ocena podsumowująca: egzamin pisemny i ustny
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0dostateczne opanowanie wiedzy na temat systemów systezy grafiki komputerowej
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_O5/07_U01Umiejętności programowania algorytmów grafiki realistycznej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_U01potrafi w zakresie podstawowym projektować, implementować i testować oprogramowanie
I_1A_U15potrafi wykorzystywać poznane metody, modele matematyczne oraz symulacje komputerowe do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U01potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie studiowanego kierunku studiów; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie
T1A_U02potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach
T1A_U04potrafi przygotować i przedstawić w języku polskim i języku obcym prezentację ustną, dotyczącą szczegółowych zagadnień z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_U07potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
T1A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T1A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
T1A_U13potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
T1A_U14potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
T1A_U15potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
T1A_U16potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować oraz zrealizować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U01potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
InzA_U02potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
InzA_U05potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
InzA_U06potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
InzA_U07potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
InzA_U08potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Cel przedmiotuC-2umiejętność wykorzystania teoretycznej wiedzy na temat systemów grafiki realistycznej w praktycznych projektach informatycznych, ze szczególnym uwzględnieniem projektów programistycznych
Treści programoweT-L-2Implementacja ray tracer'a: szukanie przecięć
T-L-1Implementacja ray tracer'a: mechanizm rekurencyjnego śledzenia promieni
T-L-3Implementacja ray tracer'a: równanie oświetlenia, promienie testujące cienie
T-L-4Implementacja ray tracer'a: promienie wtórne odbite od powierzchni lustrzanych
T-L-6Implementacja ray tracer'a: struktury przyśpieszające obliczenia
T-L-5Implementacja ray tracer'a: antyaliasing
Metody nauczaniaM-4merytoryczna dyskusja na temat indywidualnych projektów realizowanych przez studentów
M-3ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: ocena formująca: ocena postępów w realizacji projektów
S-4Ocena podsumowująca: ocena podsumowująca: ocena oprogramowania wykonanego na zajęciach
S-1Ocena formująca: ocena formująca: ocena przygotowania do zajęć laboratoryjnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0zaimplementowanie podstawowej funkcjonalnoci oprogramowania ray tracera
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_O5/07_K01kompetencje personalne w zakresie umiejętności odszukania wiedzy i wykorzystania jej w praktyce, kompretencje społeczne w zakresie konsultowania się w związku z rozwiązywaniem określonych problemów
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_K07rozumie społeczny i zawodowy kontekst informatyki oraz związanych z nim aspektów prawnych i etycznych
I_1A_K01świadomie rozumie potrzeby dokształcania i dzielenia się wiedzą
I_1A_K03ma świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania
I_1A_K04rozumie potrzebę przekazywania społeczeństwu informacji o rozwoju i osiągnięciach nauki w zakresie informatyki
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_K01rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
T1A_K02ma świadomość ważności i zrozumienie pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje
T1A_K03potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role
T1A_K04potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania
T1A_K05prawidłowo identyfikuje i rozstrzyga dylematy związane z wykonywaniem zawodu
T1A_K07ma świadomość roli społecznej absolwenta uczelni technicznej, a zwłaszcza rozumie potrzebę formułowania i przekazywania społeczeństwu, w szczególności poprzez środki masowego przekazu, informacji i opinii dotyczących osiągnięć techniki i innych aspektów działalności inżynierskiej; podejmuje starania, aby przekazać takie informacje i opinie w sposób powszechnie zrozumiały
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_K01ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje
Cel przedmiotuC-3kompetencje personalne w zakresie odszukiwania, analizy i wykorzystania w praktycznych projektach wiedzy zdobytej na wykładach, w Internecie i literaturze
C-4kompetencje społeczne w zakresie wymiany wiedzy z innymi studentami oraz współpracy przy implementacji oprogramowania
Treści programoweT-P-1rozszerzenie funkcjonalności ray tracer'a, studenci indywidualnie implementują znaczące rozszerzenie do oprogramowania powstającego w ramach zajęć laboratoryjnych
Metody nauczaniaM-2dyskusja dydaktyczna i merytoryczna związana z zajęciami laboratoryjnymi
M-4merytoryczna dyskusja na temat indywidualnych projektów realizowanych przez studentów
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: ocena formująca: ocena postępów w realizacji projektów
S-4Ocena podsumowująca: ocena podsumowująca: ocena oprogramowania wykonanego na zajęciach
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0dostateczna umiejętność samodzielnego szukania i wykorzystania informacji oraz wymiany informacji w zespole
3,5
4,0
4,5
5,0