ZUT - Polska Rama Kwalifikacji / Rok 2023/2024 / Wydział Informatyki / Informatyka (S1) / Inżynieria komputerowa / Sylabus przedmiotu

Wydział Informatyki - Informatyka (S1)
specjalność: Inżynieria komputerowa

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 dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
laboratoria	L	4	45	3,0	0,60	zaliczenie
wykłady	W	4	30	2,0	0,40	zaliczenie

Wymagania wstępne

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

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Zapoznanie 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-2	Nabycie przez studentów umiejętności i kompetencji w implementacji systemu graficznego.
C-3	Nabycie przez studentów podstawowych umiejętności i kompetencji w zakresie tworzenia elementów gier komputerowych związanych z technologiami grafiki komputerowej.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
laboratoria
T-L-1	Reprezentacja oraz wyświetlanie obrazów rastrowych	4
T-L-2	Implementacja algorytmu syntezy obrazów: przekształcenia geometryczne.	7
T-L-3	Implementacja algorytmu syntezy obrazów: główna pętla renderingu.	5
T-L-4	Implementacja algorytmu syntezy obrazów: model oświetlenia.	5
T-L-5	Implementacja algorytmu syntezy obrazów: teksturowanie.	2
T-L-6	Implementacja algorytmu syntezy obrazów: algorytmy przyspieszające obliczenia.	5
T-L-7	Modelowanie obiektów oraz scen trójwymiarowych.	6
T-L-8	Implementacja elementów gry komputerowej: wprowadzenie do środowisku do tworzenia gier.	2
T-L-9	Implementacja elementów gry komputerowej: tworzenie sceny.	4
T-L-10	Implementacja elementów gry komputerowej: sterowanie ruchem gracza.	2
T-L-11	Implementacja elementów gry komputerowej: animacja obiektów oraz kolizje.	2
T-L-12	Zaliczenie.	1
		45
wykłady
T-W-1	Technologie stosowane w grafice i wizualizacji komputerowej.	2
T-W-2	Tworzenie i wyświetlanie obrazów rastrowych.	4
T-W-3	Wybrane zagadnienia percepcji wzrokowej.	2
T-W-4	Reprezentacje koloru w technologiach komputerowych. Jednostki radiometryczne i fotometryczne. Pomiar zakresu widzialnego fali elektromagnetycznej. Fizyczne aspekty widzenia barw.	2
T-W-5	Algorytmy grafiki rastrowej.	1
T-W-6	Grafika wektorowa.	1
T-W-7	Modelowanie obiektów i scen trójwymiarowych.	2
T-W-8	Techniki syntezy obrazów.	7
T-W-9	Model oświetlenia oraz materiały. Elementy teorii falowej światła. Refrakcja oraz odbicie światła od powierzchni.	4
T-W-10	Podstawy gier komputerowych.	2
T-W-11	Graficzne interfejsy użytkownika.	2
T-W-12	Zaliczenie	1
		30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
laboratoria
A-L-1	uczestnictwo w zajęciach	45
A-L-2	praca indywidualna nad dokończeniem zadań realizowanych na laboratoriach	30
		75
wykłady
A-W-1	uczestnictwo w zajęciach	30
A-W-2	przygotowanie do zaliczenia	20
		50

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

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

Sposoby oceny

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

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia się	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
I_1A_C10_W01 Posiada wiedzę z zakresu grafiki komputerowej i wizualizacji, podstaw programowania systemów graficznych, projektowania graficznych interfejsów użytkownika	I_1A_W09, I_1A_W01	—	—	C-1, C-2, C-3	T-W-3, T-W-4, T-W-6, T-W-5, T-W-7, T-W-12, T-W-1, T-W-2, T-L-9, T-L-10, T-L-11, T-L-8, T-W-10, T-W-8, T-W-11, T-W-9	M-1, M-3	S-1

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia się	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
I_1A_C10_U01 Praktyczna umiejętność programowania struktur gry komputerowej, projektowania i programowania graficznych interfejsów użytkownika.	I_1A_U01	—	—	C-2	T-L-9, T-L-6, T-L-5, T-L-10, T-L-8, T-L-4, T-L-11, T-L-1, T-L-3, T-L-7, T-L-2	M-3, M-4, M-5, M-6	S-1

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia się	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
I_1A_C10_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_K01	—	—	C-2, C-3	T-L-12, T-W-12	M-3, M-5, M-6	S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
I_1A_C10_W01 Posiada wiedzę z zakresu grafiki komputerowej i wizualizacji, podstaw programowania systemów graficznych, projektowania graficznych interfejsów użytkownika	2,0
	3,0	Potwierdzenie zdobycia wiedzy wyrażone zdaniem egzaminu na poziomie dostatecznym.
	3,5	Potwierdzenie zdobycia wiedzy wyrażone zdaniem egzaminu na poziomie ponad dostatecznym.
	4,0	Potwierdzenie zdobycia wiedzy wyrażone zdaniem egzaminu na poziomie dobrym.
	4,5	Potwierdzenie zdobycia wiedzy wyrażone zdaniem egzaminu na poziomie ponad dobrym.
	5,0	Potwierdzenie zdobycia wiedzy wyrażone zdaniem egzaminu na poziomie bardzo dobrym lub przygotowanie wyróżniającego się projektu, który potwierdzi posiadanie wymaganej wiedzy.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
I_1A_C10_U01 Praktyczna umiejętność programowania struktur gry komputerowej, projektowania i programowania graficznych interfejsów użytkownika.	2,0
	3,0	Zakończenie projektu w podstawowym wymaganym czasie i zakresie.
	3,5	Wykonanie projektu w podstawowym wymaganym zakresie z wybranymi funkcjonalnościami wykonanymi w stopniu dobrym.
	4,0	Wykonanie projektu ze wszystkimi wymaganymi funkcjonalnościami w stopniu dobrym.
	4,5	Wykonanie projektu ze wszystkimi wymaganymi funkcjonalnościami wykonanymi w stopniu dobrym a wybranymi funkcjonalnościami w stopniu bardzo dobrym.
	5,0	Wykonanie wyróżniającego się projektu wykraczającego poza obowiązkowy zakres funkcjonalności.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
I_1A_C10_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
	3,0	Zakończenie projektu w podstawowym wymaganym czasie i zakresie.
	3,5	Wykonanie projektu w podstawowym wymaganym zakresie z wybranymi funkcjonalnościami wykonanymi w stopniu dobrym.
	4,0	Wykonanie projektu ze wszystkimi wymaganymi funkcjonalnościami w stopniu dobrym.
	4,5	Wykonanie projektu ze wszystkimi wymaganymi funkcjonalnościami wykonanymi w stopniu dobrym a wybranymi funkcjonalnościami w stopniu bardzo dobrym.
	5,0	Wykonanie wyróżniającego się projektu wykraczającego poza obowiązkowy zakres funkcjonalności.

Literatura podstawowa

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

Literatura dodatkowa

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

Treści programowe - laboratoria

KOD	Treść programowa	Godziny
T-L-1	Reprezentacja oraz wyświetlanie obrazów rastrowych	4
T-L-2	Implementacja algorytmu syntezy obrazów: przekształcenia geometryczne.	7
T-L-3	Implementacja algorytmu syntezy obrazów: główna pętla renderingu.	5
T-L-4	Implementacja algorytmu syntezy obrazów: model oświetlenia.	5
T-L-5	Implementacja algorytmu syntezy obrazów: teksturowanie.	2
T-L-6	Implementacja algorytmu syntezy obrazów: algorytmy przyspieszające obliczenia.	5
T-L-7	Modelowanie obiektów oraz scen trójwymiarowych.	6
T-L-8	Implementacja elementów gry komputerowej: wprowadzenie do środowisku do tworzenia gier.	2
T-L-9	Implementacja elementów gry komputerowej: tworzenie sceny.	4
T-L-10	Implementacja elementów gry komputerowej: sterowanie ruchem gracza.	2
T-L-11	Implementacja elementów gry komputerowej: animacja obiektów oraz kolizje.	2
T-L-12	Zaliczenie.	1
		45

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Technologie stosowane w grafice i wizualizacji komputerowej.	2
T-W-2	Tworzenie i wyświetlanie obrazów rastrowych.	4
T-W-3	Wybrane zagadnienia percepcji wzrokowej.	2
T-W-4	Reprezentacje koloru w technologiach komputerowych. Jednostki radiometryczne i fotometryczne. Pomiar zakresu widzialnego fali elektromagnetycznej. Fizyczne aspekty widzenia barw.	2
T-W-5	Algorytmy grafiki rastrowej.	1
T-W-6	Grafika wektorowa.	1
T-W-7	Modelowanie obiektów i scen trójwymiarowych.	2
T-W-8	Techniki syntezy obrazów.	7
T-W-9	Model oświetlenia oraz materiały. Elementy teorii falowej światła. Refrakcja oraz odbicie światła od powierzchni.	4
T-W-10	Podstawy gier komputerowych.	2
T-W-11	Graficzne interfejsy użytkownika.	2
T-W-12	Zaliczenie	1
		30

Formy aktywności - laboratoria

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-L-1	uczestnictwo w zajęciach	45
A-L-2	praca indywidualna nad dokończeniem zadań realizowanych na laboratoriach	30
		75

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	uczestnictwo w zajęciach	30
A-W-2	przygotowanie do zaliczenia	20
		50

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	I_1A_C10_W01	Posiada wiedzę z zakresu grafiki komputerowej i wizualizacji, podstaw programowania systemów graficznych, projektowania graficznych interfejsów użytkownika
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_1A_W09	Zna zasady działania i podstawowe metody projektowania interfejsów komunikacyjnych człowiek-maszyna, ze szczególnym uwzględnieniem obrazowania komputerowego i wizualizacji danych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_1A_W01	Posiada poszerzoną wiedzę w zakresie matematyki stosowanej i obliczeniowej oraz fizyki, niezbędną do formułowania i rozwiązywania problemów w informatyce i dyscyplinach pokrewnych.
Cel przedmiotu	C-1	Zapoznanie 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-2	Nabycie przez studentów umiejętności i kompetencji w implementacji systemu graficznego.
	C-3	Nabycie przez studentów podstawowych umiejętności i kompetencji w zakresie tworzenia elementów gier komputerowych związanych z technologiami grafiki komputerowej.
Treści programowe	T-W-3	Wybrane zagadnienia percepcji wzrokowej.
	T-W-4	Reprezentacje koloru w technologiach komputerowych. Jednostki radiometryczne i fotometryczne. Pomiar zakresu widzialnego fali elektromagnetycznej. Fizyczne aspekty widzenia barw.
	T-W-6	Grafika wektorowa.
	T-W-5	Algorytmy grafiki rastrowej.
	T-W-7	Modelowanie obiektów i scen trójwymiarowych.
	T-W-12	Zaliczenie
	T-W-1	Technologie stosowane w grafice i wizualizacji komputerowej.
	T-W-2	Tworzenie i wyświetlanie obrazów rastrowych.
	T-L-9	Implementacja elementów gry komputerowej: tworzenie sceny.
	T-L-10	Implementacja elementów gry komputerowej: sterowanie ruchem gracza.
	T-L-11	Implementacja elementów gry komputerowej: animacja obiektów oraz kolizje.
	T-L-8	Implementacja elementów gry komputerowej: wprowadzenie do środowisku do tworzenia gier.
	T-W-10	Podstawy gier komputerowych.
	T-W-8	Techniki syntezy obrazów.
	T-W-11	Graficzne interfejsy użytkownika.
	T-W-9	Model oświetlenia oraz materiały. Elementy teorii falowej światła. Refrakcja oraz odbicie światła od powierzchni.
Metody nauczania	M-1	wykład informacyjny
Metody nauczania	M-3	z użyciem komputera
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: ocena podsumowująca jakości wykonanego projektu, zdobytych umiejętności oraz wiedzy
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Potwierdzenie zdobycia wiedzy wyrażone zdaniem egzaminu na poziomie dostatecznym.
	3,5	Potwierdzenie zdobycia wiedzy wyrażone zdaniem egzaminu na poziomie ponad dostatecznym.
	4,0	Potwierdzenie zdobycia wiedzy wyrażone zdaniem egzaminu na poziomie dobrym.
	4,5	Potwierdzenie zdobycia wiedzy wyrażone zdaniem egzaminu na poziomie ponad dobrym.
	5,0	Potwierdzenie zdobycia wiedzy wyrażone zdaniem egzaminu na poziomie bardzo dobrym lub przygotowanie wyróżniającego się projektu, który potwierdzi posiadanie wymaganej wiedzy.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	I_1A_C10_U01	Praktyczna umiejętność programowania struktur gry komputerowej, projektowania i programowania graficznych interfejsów użytkownika.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_1A_U01	Potrafi wykrywać związki i zależności w procesach zachodzących w systemach rzeczywistych i na tej podstawie tworzyć modele komputerowe i przeprowadzać ich symulacje.
Cel przedmiotu	C-2	Nabycie przez studentów umiejętności i kompetencji w implementacji systemu graficznego.
Treści programowe	T-L-9	Implementacja elementów gry komputerowej: tworzenie sceny.
	T-L-6	Implementacja algorytmu syntezy obrazów: algorytmy przyspieszające obliczenia.
	T-L-5	Implementacja algorytmu syntezy obrazów: teksturowanie.
	T-L-10	Implementacja elementów gry komputerowej: sterowanie ruchem gracza.
	T-L-8	Implementacja elementów gry komputerowej: wprowadzenie do środowisku do tworzenia gier.
	T-L-4	Implementacja algorytmu syntezy obrazów: model oświetlenia.
	T-L-11	Implementacja elementów gry komputerowej: animacja obiektów oraz kolizje.
	T-L-1	Reprezentacja oraz wyświetlanie obrazów rastrowych
	T-L-3	Implementacja algorytmu syntezy obrazów: główna pętla renderingu.
	T-L-7	Modelowanie obiektów oraz scen trójwymiarowych.
	T-L-2	Implementacja algorytmu syntezy obrazów: przekształcenia geometryczne.
Metody nauczania	M-3	z użyciem komputera
	M-4	pokaz
	M-5	ćwiczenia laboratoryjne
	M-6	metoda projektów
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: ocena podsumowująca jakości wykonanego projektu, zdobytych umiejętności oraz wiedzy
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Zakończenie projektu w podstawowym wymaganym czasie i zakresie.
	3,5	Wykonanie projektu w podstawowym wymaganym zakresie z wybranymi funkcjonalnościami wykonanymi w stopniu dobrym.
	4,0	Wykonanie projektu ze wszystkimi wymaganymi funkcjonalnościami w stopniu dobrym.
	4,5	Wykonanie projektu ze wszystkimi wymaganymi funkcjonalnościami wykonanymi w stopniu dobrym a wybranymi funkcjonalnościami w stopniu bardzo dobrym.
	5,0	Wykonanie wyróżniającego się projektu wykraczającego poza obowiązkowy zakres funkcjonalności.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	I_1A_C10_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.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_1A_K01	Potrafi krytycznie ocenić posiadaną wiedzę informatyczną oraz dostrzega dynamikę jej zmian.
Cel przedmiotu	C-2	Nabycie przez studentów umiejętności i kompetencji w implementacji systemu graficznego.
Cel przedmiotu	C-3	Nabycie przez studentów podstawowych umiejętności i kompetencji w zakresie tworzenia elementów gier komputerowych związanych z technologiami grafiki komputerowej.
Treści programowe	T-L-12	Zaliczenie.
Treści programowe	T-W-12	Zaliczenie
Metody nauczania	M-3	z użyciem komputera
	M-5	ćwiczenia laboratoryjne
	M-6	metoda projektów
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: ocena podsumowująca jakości wykonanego projektu, zdobytych umiejętności oraz wiedzy
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Zakończenie projektu w podstawowym wymaganym czasie i zakresie.
	3,5	Wykonanie projektu w podstawowym wymaganym zakresie z wybranymi funkcjonalnościami wykonanymi w stopniu dobrym.
	4,0	Wykonanie projektu ze wszystkimi wymaganymi funkcjonalnościami w stopniu dobrym.
	4,5	Wykonanie projektu ze wszystkimi wymaganymi funkcjonalnościami wykonanymi w stopniu dobrym a wybranymi funkcjonalnościami w stopniu bardzo dobrym.
	5,0	Wykonanie wyróżniającego się projektu wykraczającego poza obowiązkowy zakres funkcjonalności.