Wydział Informatyki - Informatyka (S1)
specjalność: systemy komputerowe i oprogramowanie
Sylabus przedmiotu Gry komputerowe:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Informatyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Gry komputerowe | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Systemów Multimedialnych | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Bartosz Bazyluk <azyluk@wi.zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Opanowany zakres wiedzy, umiejętności oraz kompetencji związanych z przedmiotami: Grafika komputerowa i wizualizacja (inf., S1, semestr 3) oraz Programowanie obiektowe (inf., S1, semestr 3). |
| W-2 | Umiejętność programowania w języku C/C++, wykorzystania standardowych bibliotek i umiejętność zastosowania w praktyce paradygmatu obiektowego. |
| W-3 | Podstawowa wiedza z matematyki stosowanej i fizyki w zakresie obliczeń wektorowo-macierzowych, trygonometrii, optyki, kinematyki. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie z architekturą gier komputerowych. |
| C-2 | Podnoszenie kompetencji w zakresie samodzielnej realizacji projektów informatycznych. |
| C-3 | Podnoszenie kompetencji w zakresie umiejętności programowania. |
| C-4 | Zapoznanie z problemami z zakresu programowania gier komputerowych. |
| C-5 | Zapoznanie z technikami projektowania i programowania aplikacji grafiki komputerowej czasu rzeczywistego. |
| C-6 | Zdobycie kompetencji personalnych w zakresie umiejętności czytania dokumentacji technicznej (API OpenGL, biblioteka GLUT), wykorzystywania opisów i wiedzy zbgromadzonej w internecie do programowania własnych aplikacji. |
| C-7 | Zdobycie kompetencji społecznych w zakresie współpracy z innymi studentami, wymiany informacji o sposobie rozwiązywania konkretnych problemów implementacyjnych, porównywanie jakości własnych rozwiązań do osiągnięć innych osób. |
| C-8 | Zdobycie kompetencji personalnych związanych z prezentacją oraz obroną własnych rozwiązań projektowych i programistycznych. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| T-P-1 | Architektura aplikacji grafiki czasu rzeczywistego. | 2 |
| T-P-2 | Implementacja interaktywnej kamery pierwszoosobowej. | 2 |
| T-P-3 | Wykorzystanie technik oświetlenia w oparciu o nieprogramowalny potok renderowania. Źródła światła i cechy materiału. | 2 |
| T-P-4 | Definicja geometrii złożonej bryły trójwymiarowej. | 2 |
| T-P-5 | Teksturowanie powierzchni brył trójwymiarowych. | 2 |
| T-P-6 | Implementacja modelu oświetlenia Phonga i cieniowania gładkiego w oparciu o programowalny potok renderowania. | 3 |
| T-P-7 | Techniki detekcji i reakcji na kolizje. | 2 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wstęp do tworzenia gier komputerowych 1. Dziedziny powiązane z tworzeniem gier 2. Architektura systemu grafiki komputerowej czasu rzeczywistego | 1 |
| T-W-2 | Synteza trójwymiarowej grafiki komputerowej w czasie rzeczywistym 1. Pojęcie sceny, modelu, syntezy obrazu 2. Przekształcenia geometryczne w przestrzeni trójwymiarowej | 1 |
| T-W-3 | Wirtualna kamera jako część sceny 1. Projekcja perspektywiczna, rzutowanie prostokątne 2. Cechy widoku i projekcji wirtualnej kamery 3. Obsługa wejścia od użytkownika w GLUT 4. Interaktywna kamera pierwszoosobowa | 2 |
| T-W-4 | Definicja geometrii i rasteryzacja 1. Rasteryzacja z wykorzystaniem prymitywów 2. Sposoby definicji zbioru punktów 3. Optymalizacja renderowania dużych zbiorów wierzchołków | 1 |
| T-W-5 | Oświetlenie 1. Oświetlenie a cieniowanie 2. Oświetlenie globalne, oświetlenie lokalne 3. Model oświetlenia Phonga 4. Rachunek wektorowy w modelu Phonga | 2 |
| T-W-6 | Teksturowanie 1. Tekstura jako macierz danych 2. Mapowanie tekstur na powierzchnię elementów sceny 3. Metody filtracji tekstur 4. Zastosowania teksturowania | 2 |
| T-W-7 | Zarządzanie sceną i przestrzenią 1. Sposoby reprezentacji hierarchii obiektów sceny 2. Metody przestrzennej organizacji sceny 3. Metody optymalizacji renderowania sceny | 2 |
| T-W-8 | Interakcja gracza ze światem gry 1. Realizacja akcji inicjowanych przez gracza: użycie przedmiotu, strzelanie, ekwipunek postaci 2. Statyczne i dynamiczne metody detekcji kolizji 3. Reakcja na kolizje 4. Wykrywanie elementów sceny wybranych przez gracza | 2 |
| T-W-9 | Programy cieniujące 1. Programowalny potok renderowania w OpenGL 2. Tworzenie programów cieniujących w języku GLSL 3. Vertex shader, fragment shader, geometry shader | 2 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| A-P-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-P-2 | Praca własna związana z implementacją gry komputerowej. | 44 |
| A-P-3 | Prezentacja projektu zaliczeniowego | 1 |
| 60 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-W-2 | Studia literaturowe | 7 |
| A-W-3 | Przygotowanie do zaliczenia | 7 |
| A-W-4 | Udział w teście zaliczeniowym | 1 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | wykład informacyjny, problemowy i konwersatoryjny |
| M-2 | dyskusja dydaktyczna związana z wykładem |
| M-3 | prezentacja slajdów i filmów związanych z tematyką gier komputerowych |
| M-4 | ćwiczenia z zakresu programowania grafiki czasu rzeczywistego w oparciu o OpenGL i programowania logiki gry komputerowej |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: ocena formująca: kontrola postępów w tworzeniu gry komputerowej |
| S-2 | Ocena podsumowująca: ocena podsumowująca: ocena praktycznej pracy studenta w ciągu semestru i obrona zaprezentowanego przez niego projektu zaliczeniowego |
| S-3 | Ocena podsumowująca: ocena podsumowująca: test z wiedzy teoretycznej |
| S-4 | Ocena formująca: ocena formująca: ocena prezentowanego przez studenta inżynierskiego podejścia do rozwiązywania problemów podczas implementacji gry komputerowej |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_1A_C/17_W01 zdobycie wiedzy na temat sposobu działania i implementacji gier komputerowych | I_1A_W13, I_1A_W16 | — | — | C-1, C-4, C-5 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-9, T-W-7, T-W-8 | M-3, M-1, M-2 | S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_1A_C/17_U01 Umiejętność praktycznego rozwiązywania problemów technicznych metodami programistycznymi na przykładzie implementacji technik grafiki czasu rzeczywistego na potrzeby stworzenia gry komputerowej. | I_1A_U01, I_1A_U15, I_1A_U19, I_1A_U05 | — | — | C-1, C-4, C-5 | T-P-1, T-P-2, T-P-3, T-P-4, T-P-5, T-P-6, T-P-7 | M-4 | S-1, S-2, S-4 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_1A_C/17_K01 Kompetencje personalne w zakresie umiejętności odszukania wiedzy i wykorzystania jej w praktyce w implementacji gry komputerowej, kompetencje personalne w zakresie prezentacji i obrony proponowanych rozwiązań technicznych, kompretencje społeczne w zakresie konsultowania się w związku z rozwiązywaniem określonych problemów. | I_1A_K07, I_1A_K01 | — | — | C-2, C-5, C-6, C-7, C-8 | T-P-1, T-P-2, T-P-3, T-P-4, T-P-5, T-P-6, T-P-7 | M-2, M-4 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_1A_C/17_W01 zdobycie wiedzy na temat sposobu działania i implementacji gier komputerowych | 2,0 | Niedostateczne opanowanie wiedzy prezentowanej na wykładzie. |
| 3,0 | Opanowanie wiedzy prezentowanej na wykładzie w stopniu dostatecznym. | |
| 3,5 | Ponad dostateczne opanowanie wiedzy prezentowanej na wykładzie. | |
| 4,0 | Dobre opanowanie wiedzy prezentowanej na wykładzie. | |
| 4,5 | Bardzo dobre opanowanie wiedzy prezentowanej na wykładzie. | |
| 5,0 | Wyróżniające opanowanie wiedzy prezentowanej na wykładzie. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_1A_C/17_U01 Umiejętność praktycznego rozwiązywania problemów technicznych metodami programistycznymi na przykładzie implementacji technik grafiki czasu rzeczywistego na potrzeby stworzenia gry komputerowej. | 2,0 | |
| 3,0 | Ukończenie implementacji własnej gry komputerowej obejmujące jej podstawową funkcjonalność. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_1A_C/17_K01 Kompetencje personalne w zakresie umiejętności odszukania wiedzy i wykorzystania jej w praktyce w implementacji gry komputerowej, kompetencje personalne w zakresie prezentacji i obrony proponowanych rozwiązań technicznych, kompretencje społeczne w zakresie konsultowania się w związku z rozwiązywaniem określonych problemów. | 2,0 | |
| 3,0 | Ukończenie implementacji własnej gry komputerowej obejmujące jej podstawową funkcjonalność. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- M. McShaffry, D. Graham, Game Coding Complete, Cengage Learning PTR, Stany Zjednoczone, 2012, 4
- Tomas Akenine-Moller, Eric Haines, Naty Hoffman, Real-Time Rendering, AK Peters, 2008, 3
- Dave Shreiner, Mason Woo, Jackie Neider, Tom Davis, OpenGL Programming Guide (Sixth Edition) - The Official Guide to Learning OpenGL, Version 2.1, Addison-Wesley Professional, 2007, 6
Literatura dodatkowa
- J.D. Foley, A. van Dam, S.K. FEiner, J.F. Highes, R.L. Phillips, Wprowadzenie do grafiki komputerowej, WNT, Warszawa, 1995, 1
- Jan Zabrodzki (pz), Grafika komputerowa metody i narzędzia, WNT, Warszawa, 1994, 1