Nazwa modułu: Grafika komputerowa Rok akademicki: 2012/2013 Kod: EIB-1-560-s Punkty ECTS: 3 Wydział: Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej Kierunek: Inżynieria Biomedyczna Specjalność: Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 5 Strona www: Osoba odpowiedzialna: dr inż. Gajer Mirosław (gajer@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: dr inż. Gajer Mirosław (gajer@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 Posiada wiedzę z obszaru matematyki potrzebną do pracy z nowoczesnymi pakietami grafiki 2D i 3D IB1A_W01 M_W002 Dysponuje wiedzą w zakresie fizyki współczesnej niezbędną do realizacji symulacji przebiegu wybranych zjawisk fizycznych z wykorzystaniem współczesnych pakietów do tworzenia animowanej grafiki 3D IB1A_W02 M_W003 Posiada wiedzę na temat technik obliczeniowych stosowanych w nowoczesnej grafice komputerowej wektorowej i rastrowej IB1A_W07 Kolokwium Umiejętności M_U001 Potrafi pozyskiwać z literatury informacje na temat najnowszych osiągnięc w obszarze współczesnej grafiki komputerowej IB1A_U01 Projekt M_U002 Potrafi pracować w zespole grafików komputerowych, potrafi także prawidłowo ocenić czas przewidziany na realizację zadań związanych z opracowywaniem projektów z obszaru grafiki wektorowej i rastrowej IB1A_U02, Projekt M_U003 Posługuje się językiem angielskim w stopniu wystarczającym do korzystania z fachowej literatury dotyczącej nowoczesnej grafiki komputerowej IB1A_U05 Projekt 1 / 7
Kompetencje społeczne M_K001 Potrafi przekazywać społeczeństwu informacje dotyczące najnowszych trendów rozwojowych w obszarze nowoczesnej grafiki komputerowej IB1A_K05 M_K002 Potrafi pracować w interdyscyplinarnym zespole projektowym pełniąc rolę grafika komputerowego Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład Ćwiczenia audytoryjne Ćwiczenia laboratoryjne Ćwiczenia projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne terenowe warsztatowe Inne E-learning Wiedza M_W001 M_W002 M_W003 Umiejętności M_U001 M_U002 Posiada wiedzę z obszaru matematyki potrzebną do pracy z nowoczesnymi pakietami grafiki 2D i 3D Dysponuje wiedzą w zakresie fizyki współczesnej niezbędną do realizacji symulacji przebiegu wybranych zjawisk fizycznych z wykorzystaniem współczesnych pakietów do tworzenia animowanej grafiki 3D Posiada wiedzę na temat technik obliczeniowych stosowanych w nowoczesnej grafice komputerowej wektorowej i rastrowej Potrafi pozyskiwać z literatury informacje na temat najnowszych osiągnięc w obszarze współczesnej grafiki komputerowej Potrafi pracować w zespole grafików komputerowych, potrafi także prawidłowo ocenić czas przewidziany na realizację zadań związanych z opracowywaniem projektów z obszaru grafiki wektorowej i rastrowej + - - - - - - - - - - + - - - - - - - - - - + - - - - - - - - - - - - + - - - - - - - - - - + - - - - - - - - 2 / 7
M_U003 Posługuje się językiem angielskim w stopniu wystarczającym do korzystania z fachowej literatury dotyczącej nowoczesnej grafiki komputerowej - - + - - - - - - - - Kompetencje społeczne M_K001 M_K002 Potrafi przekazywać społeczeństwu informacje dotyczące najnowszych trendów rozwojowych w obszarze nowoczesnej grafiki komputerowej Potrafi pracować w interdyscyplinarnym zespole projektowym pełniąc rolę grafika komputerowego + - + - - - - - - - - + - + - - - - - - - - Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład Modelowanie oświetlenia Wyznaczanie cieni, typy źródeł światła, cieniowanie powierzchni przedmiotów, tekstury, modele materiałów, kolory,algorytm śledzenia promieni Podstawy grafiki rastrowej Mapy bitowe, kadrowanie obrazów, efekty 3D, pociągnięcia ozdobne, rozmywanie, transformacje kolorów, obrysy, trasowanie map bitowych, efekty twórcze, zniekształcanie obrazów, wyostrzanie obrazów Modelowanie w pakietach graficznych 3D Modelowanie scen 3D z wykorzystaniem pakietu Softimage, modelowanie scen 3D z wykorzystaniem pakietu Maya, Modelowanie scen 3D z wykorzystaniem pakietu 3ds max, modelowanie scen 3D z wykorzystaniem pakietu Blender, obiekty typu polygon mesh, obiekty typu surface, krzywe, źródła oświetlenia, kamery Opis wirtualnej rzeczywistości w języku VRML Wprowadzenie do języka VRML, węzły geometryczne, węzły właściwości, węzły czujników, węzły interpolatorów, zdarzenia wysyłane przez węzły, zdarzenia odbierane przez węzły, trasy łączące węzły Modelowanie krzywych Reprezentacja krzywych, wielomiany i funkcje sklejane, zasady interpolacji, krzywe Beziera, gładka interpolacja fragmentami wielomianów stopnia trzeciego, krzywe B- sklejane Geometria w przestrzeni 3D Przekształcenia punktów w przestrzeni 3D, przekształcenia układu współrzędnych, rzutowanie obiektów 3D na płaszczyznę 2D, definiowanie ostrosłupa widzenia Modelowanie powierzchni Powierzchnie Beziera, powierzchnie B-sklejane, powierzchnie Coonsa, powierzchnie Gordona 3 / 7
Wprowadzenie do pakietów graficznych 3D Podstawy użytkowania pakietu Softimage, podstawy użytkowania pakietu Maya, podstawy użytkowania pakietu 3ds max, podstawy użytkowania pakietu Blender Animacje w języku VRML Animacja ruchu postępowego, animacja ruchu obrotowego, animacja właściwości materiałów, animacja wektorów normalnych, animacja kształtu obiektów, interakcja użytkownika z wirtualnym światem Rendering w pakietach graficznych 3D Realizacja renderingu w oparciu o pakiet Softimage, realizacja renderingu w oparciu o pakiet Maya, realizacja renderingu w oparciu o pakiet 3ds max, realizacja renderingu w oparciu o pakiet Blender Reprezentacja obiektów graficznych Krzywe i powierzchnie, obszary płaskie, bryły, reprezentacja szkieletowa, zakreślanie przestrzeni, konstruktywna geometria brył Algorytmy wyznaczania powierzchni zasłoniętych Algorytm z buforem głębokości, algorytm przeglądania liniami poziomymi, algorytm sortowania ścian, rysowanie powierzchni zadanych funkcją dwóch zmiennych Modelowanie praw fizyki w pakietach 3D Omówienie możliwości przeprowadzania symulacji zjawisk fizycznych w oparciu o pakiet Softimage, omówienie możliwości przeprowadzania symulacji zjawisk fizycznych w oparciu o pakiet Maya, omówienie możliwości przeprowadzania symulacji zjawisk fizycznych w oparciu o pakiet 3ds max, omówienie możliwości przeprowadzania symulacji zjawisk fizycznych w oparciu o pakiet Blender, bryły sztywne, ciała miękkie, tkaniny, cząstki Animacja w pakietach graficznych 3D Realizacja animacji z wykorzystaniem pakietu Softimage, realizacja animacji z wykorzystaniem pakietu Maya, realizacja animacji z wykorzystaniem pakietu 3ds max, realizacja animacji z wykorzystaniem pakietu Blender Geometria na płaszczyźnie w grafice 2D Przekształcenia punktów na płaszczyźnie, przekształcenia układu współrzędnych, okienkowanie i obcinanie, działania na wielokątach, wyznaczanie części wspólnej wielokątów wypukłych Ćwiczenia laboratoryjne Panel Model pakietu Softimage zasady korzystania z narzędzi typu get, zasady korzystania z mnarzędzi typu create, zasady korzystania z narzędzi typu modify, tworzenie przykładowych scen 3D Panel Animate pakietu Softimage Animacja ruchu postępowego, animacja aruchu obrotowego, klatki kluczowe animacji, prowadzenie kamery po zadanej trajektorii, wykorzystanie szkieletów obiektów, tworzenie przykładowych scen 3D Wypełnianie obiektów wektorowych Wypełnianie jednolite, miksery kolorów, palety barw, wypełnianie tonalne, wzorce wypełniania tonalnego, wypełnianie deseniem, wypełnianie teksturą, wypełnianie postscriptowe, interakcyjne wypełnianie tonalne, interakcyjne wypełnianie siatkowe, narzędzia inteligentnego wypełniania obiektów, nadwanie barwy i grubości konturom obiektów, tworzenie przykładowych rysunków wektorowych 4 / 7
Narzędzia interakcyjne Interakcyjna metamorfoza, interakcyjna głębia, interakcyjna obwiednia, interakcyjny cień, interakcyjny obrys, interakcyjna przeźroczystość, interakcyjne zniekształcenie, tworzenie przykładowych rysunków wektorowych Węzły geometryczne języka VRML Podstawowe prymitywy geometryczne, siatki wielokątów, obiekty typu wire, węzeł IndexedFaceSet, węzeł IndexedLineSet, węzeł ElevationGrid, węzeł Extrusion, modelowanie przykładowych scen 3D Węzły właściwości języka VRML Różne typy materiałów (diffuse color, specular color, emissive color), różne typy tekstur (pixel texture, image texture, movie texture), węzły definiujace globalny wygląd modelowanej sceny, zasady użytkowania skanera 3D i wprowadzanie do wirtualnych światów zeskanowanych obiektów 3D, tworzenie przykładowych scen 3D Operacje na mapach bitowych Kadrowanie obrazów, efekty 3D, pociągnięcia ozdobne, rozmywanie, transformacje kolorów, obrysy, trasowanie map bitowych, efekty twórcze, zniekształcanie obrazów, wyostrzanie obrazów, opracowywanie projektów graficznych zawierających mapy bitowe Praca z tekstem Tworzenie tekstów akapitowych, tworzenie tekstów artystycznych, przekształcanie tekstu w krzywe, edycja krzywych, krzywe Beziera, kształtowanie obiektów, tworzenie przykładowych rysunków wektorowych Animacja w języku VRML Animacja ruchu postępowego, animacjaa ruchu obrotowego, animacja współrzędnych obiektu, animacja wektorów normalnych, animacja koloru i właściwości materiałów, interakcja użytkownika z wirtualnym światem, czujniki (płaski, cylindryczny, sferyczny, dotyku), zastosowanie węzła anchor, tworzenie przykładowych scen 3D Obróbka zdjęć cyfrowych Podstawy fotografii cyfrowej, skanowanie i edycja obrazu, usuwanie zabarwienia, usuwanie plam, maski, warstwy i narzędzia malarskie, korygowanie perspektywy, korygowanie zdjęć prześwietlonych i niedoświetlonych, stosowanie masek i zaznaczeń, tworzenie przykładowych projektów zawierających zdjęcia Podstawy rysunku wektorowego Podstawy użytkowania pakietu graficznego CorelDRAW, metody rysowania obiektów wektorowych, tworzenie kopii obiektów, zmiana kolejności rysowania obiektów, przekształcenia geometryczne obiektów, narzędzia inteligentnego rysowania, przyciaganie do obiektów, prowadnic i siatki, tworzenie przykładowych rysunków wektorowych Panel Render pakietu Softimage Nadawanie właściwosci obiektom, które sa wyliczane na etapie renderingu, ustawianie oświetlenia, teksturowanie obiektów, tworzenie filmów animowanych z wykorzystaniem pakietu Softimage, tworzenie przykładowych scen 3D Panel Simulate pakietu Softimage Możliwości i ograniczenia realizacji symulacji wybranych praw fizyki i zjawisk fizycznych przy użyciu pakietu Softimage, modelowanie brył sztywnych, modelowanie ciał miękkich, modelowanie tkanin, symulacje wybuchów, detonacji, płomieni i dymów, wykorzystanie cząstek w modelowaniu zachowania się cieczy, tworzenie przykładowych scen 3D 5 / 7
Zapoznanie się z pakietami graficznymi 3D Zapoznanie się z podstawami uzytkowania pakietu Softimage, zapoznanie się z podstawami uzytkowania pakietu Maya, zapoznanie się z podstawami uzytkowania pakietu 3ds max, zapoznanie się z podstawami uzytkowania pakietu Blender, tworzenie przykładowych scen 3D Tworzenie scen 3D w wybranych pakietach Modelowanie scen 3D z wykorzystaniem pakietu Softimage, modelowanie scen 3D z wykorzystaniem pakietu Maya, modelowanie scen 3D z wykorzystaniem pakietu 3ds max, modelowanie scen 3D z wykorzystaniem pakietu Blender, wykorzystanie obiektów typu polygon mesh,wykorzystanie obiektów typu surface, tworzenie krzywych, siatek wielokątów i powierzchni krzywokreślnych Stosowanie efektów soczewek Rozjaśnienie, dodanie koloru, limit koloru, kolory niestandardowe, efekt rybiego oka, dopełnienie, mapa termiczna, powiększenie, odcienie szarości, przezroczystość, tworzenie przykładowych rysunków wektorowych Sposób obliczania oceny końcowej Ocena końcowa obliczana jest jako średnia arytmetyczna dla oceny z kolokwium oraz oceny uzyskanej za realizowane w ramach zajęć projekty, przy czym obie oceny cząstkowe muszą być pozytywne (minimum 3.0). Wymagania wstępne i dodatkowe Wymagana jest elementarna wiedza w zakresie matematyki, a w szczególności analizy matematycznej (wykresy funkcji, równania parametryczne), logiki formalnej (algebra Boola), algebry (operacje wykonywane na wektorach i macierzach) i geometrii (geometria płaska i stereometria). Ponadto wymagana jest wiedza z zakresu podstaw użytkowania komputerów i obsługi systemu Windows. Zalecana literatura i pomoce naukowe 1. Jankowski M.: Elementy grafiki komputerowej, WNT, Warszawa, 2006 2. Golker K.: GIMP dla fotografów techniki cyfrowej obróbki zdjęć, Wydawnictwo Helion, Gliwice, 2012 3. Gradias M.: CorelDRAW książka w kolorze, Wydawnictwo RM, warszawa, 2004 4. Krzemiński P.: Softimage XSI podstawy, Wydawnictwo Helion, Gliwice, 2002 5. Derekhshani D.: Maya 2011 wprowadzenie, Wydawnictwo Helion, Gliwice, 2011 6. Pasek J.: 3ds max 9 animacja 3D od podstaw, Wydawnictwo Helion, Gliwice, 2007 7. Kuklo K., Kolmaga J.: Blender kompendium, Wydawnictwo Helion, Gliwice, 2007 Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Nie podano dodatkowych publikacji Informacje dodatkowe Brak 6 / 7
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Przygotowanie do zajęć Wykonanie projektu Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 30 godz 30 godz 15 godz 15 godz 30 godz 120 godz 3 ECTS 7 / 7