Programowanie Gier Komputerowych

Data:
16.04.2008r.
Wydanie: I
Załącznik
Symbol:
Z-5.4-1-1
Strona:
Status:
obowiązujący
1/1
KARTA PRZEDMIOTU
KARTA PRZEDMIOTU
Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki, Rok akademicki: 2009/2010
Nazwa przedmiotu:
Kod/nr
PROGRAMOWANIE GIER KOMPUTEROWYCH
Kierunek:
INFORMATYKA
Specjalność:
INTERAKTYWNA GRAFIKA TRÓJWYMIAROWA
Tryb studiów:
STACJONARNE JEDNOLITE MAGISTERSKIE
Rodzaj przedmiotu:
Instytut/ Katedra:
Semestr:
Prowadzący przedmiot:
Prowadzący zajęcia:
TECHNICZNY
Liczba pkt ECTS
INFORMATYKI
IX
prof. dr hab. inŜ. Konrad Wojciechowski
Liczba godzin
Wykład: prof.
Wojciechowski
dr
hab.
inŜ.
Konrad Wykład: 30
Ćwiczenia:
Laboratorium: mgr inŜ. Kamil Urbanek,
Ćwiczenia:
mgr inŜ. Robert Mikuszewski, mgr inŜ.
Adrian Dębowski, mgr inŜ. Mariusz Laboratorium: 30
Szynalik, mgr inŜ. Jakub Grudziński, mgr
inŜ. Jakub Stępień, mgr inŜ. Przemysław
Projekt:
Pruszowski
Seminarium:
Projekt:
Seminarium:
Załącznik
Data:
16.04.2008r.
Wydanie: I
Status:
obowiązujący
Symbol:
Z-5.4-1-1
Strona:
2/1
KARTA PRZEDMIOTU
Powiązanie ze standardami i cel kształcenia
Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z problematyką programowania gier
komputerowych. Tematyka gier komputerowych porusza wiele zagadnień znanych z
innych gałęzi informatyki, w szczególności waŜne są zagadnienia związane z grafiką
komputerową, dźwiękiem, algorytmiką i sztuczną inteligencją; w ostatnich latach równie
istotne stają się teŜ zagadnienia sieciowe ze względu na coraz popularniejsze gry sieciowe,
tzw. w trybie dla wielu graczy. Przede wszystkim jednak gry komputerowe są niezwykle
złoŜonymi aplikacjami, w których najtrudniejszym problemem staje się sprawne
połączenie wielu oddzielnych elementów. W ramach wykładu przedstawiane są
podstawowe tematy realizowane przy tworzeniu gry komputerowej od etapu
projektowania, poprzez opracowanie podstawowych struktur programu, najwaŜniejszych
podsystemów gry aŜ do powstania pełnej aplikacji. Prezentowane są róŜne podejścia do
rozwiązywania niektórych problemów. W ćwiczeniach laboratoryjnych szczególną uwagę
poświęca się metodom praktycznego wykorzystania prezentowanych na wykładach
technik i algorytmów wykorzystując najnowsze środowiska programistyczne (Visual C++,
Visual C#). Osobne ćwiczenie poświęcone jest teŜ tworzeniu gier z wykorzystaniem
dedykowanych środowiskach (np. XNA Studio Express) oraz korzystaniu z narzędzi do
profilowania wydajności wyświetlania trójwymiarowej grafiki (NVidia NVPerfHud, ATI
Pix Plugin).
Przedmioty wprowadzające oraz wymagania wstępne
Student powinien posiadać podstawową wiedzę z zakresu grafiki komputerowej,
interaktywnej grafiki trójwymiarowej oraz znajomość paradygmatu programowania
obiektowego. Przedmioty wprowadzające: Grafika komputerowa, Programowanie
Komputerów, InŜynieria Oprogramowania, Podstawy Interaktywnej Grafiki
Komputerowej, Programowanie w API Graficznych.
Załącznik
Data:
16.04.2008r.
Wydanie: I
Status:
obowiązujący
Symbol:
Z-5.4-1-1
Strona:
3/1
KARTA PRZEDMIOTU
Treść wykładów:
Wprowadzenie do tematyki programowania gier komputerowych. Podstawowe pojęcia,
gatunki gier, architektura gier komputerowych.
Organizacja danych w grach komputerowych. Graf sceny. Podstawowe mechanizmy
silników graficznych. Architektura złoŜonych aplikacji wykorzystujących grafikę
trójwymiarową. NajwaŜniejsze podsystemy silnika gry komputerowej.
Interaktywna animacja komputerowa. Zasada działania animacji opartej o klatki kluczowe.
Przykłady praktycznej animacji sceny trójwymiarowej. Parametryzacja animacji
komputerowej.
Modele szkieletowe. Sterowanie ruchem wirtualnej postaci. Budowa szkieletu i zasady
poruszania wirtualnymi kośćmi. Zaawansowane techniki animacji modeli istot Ŝywych.
Dźwięk w grach komputerowych. Problemy i metody realizacji dźwięku
trójwymiarowego. Efekt Dopplera. Uwzględnianie kształtu sceny w ocenie słyszalności
dźwięku.
Interakcja w grach komputerowych. Wykrywanie kolizji i sterowanie ruchem obiektu na
podstawie jego cech fizycznych. Fizyka ciał sztywnych i wiotkich. Elementy symulacji
ubrań w czasie rzeczywistym.
Zaawansowane techniki graficzne. Oświetlenie na wierzchołek i na piksel. Mapy
nierówności i normalnych. Zasady dynamicznego oświetlania obiektów trójwymiarowych.
Cienie.
Wydajność i optymalizacja gier komputerowych. Wydajne renderowanie sceny.
Profilowanie aplikacji. Narzędzia do testowania wydajności renderowanej grafiki.
Dynamiczna kontrola poziomu szczegółowości sceny. Zmienny poziom szczegółowości
modeli trójwymiarowych. Algorytmy dynamicznej kontroli złoŜoności podłoŜa (terenu).
Gry dla wielu osób. Zagadnienia sieciowe w grach komputerowych. Gry typu Massive
Multiplayer Online.
Załącznik
Data:
16.04.2008r.
Wydanie: I
Status:
obowiązujący
Symbol:
Z-5.4-1-1
Strona:
4/1
KARTA PRZEDMIOTU
Treść/Tematy: Laboratorium
Architektura silnika gry trójwymiarowej,
Podsystem wyświetlania grafiki, eliminacja niewidocznych obiektów, wydajne
renderowanie, oświetlenie,
Podsystem interakcji, wykrywanie i reakcja na kolizje, róŜne poziomy dokładności
wykrywania kolizji, podstawy fizyki,
Programowanie ruchu wirtualnej postaci, kontrolery animacji, inteligentne sterowanie
ruchem i animacją,
Podsystem dźwięku, odgrywanie dźwięków, optymalizacja pracy z dźwiękami i muzyką,
Języki skryptowe w grach komputerowych, wspomaganie skryptowe sterowania
wirtualnymi postaciami,
Zagadnienia sieciowe w grach komputerowych, gry dla wielu graczy,
Środowiska dedykowane do tworzenia gier, tworzenie gier na PC i XBOX Live,
Narzędzia zaawansowanego profilowanie wydajności renderowania grafiki (NVidia
NVPerfHud, ATI Pix Plugin).
Metody dydaktyczne
Wykład: Prowadzący przedmiot w trakcie wykładu wykorzystuje prezentacje
multimedialne, a takŜe przedstawia studentom przykłady konfiguracji oraz działania
aplikacji.
Laboratorium: Do kaŜdego laboratorium dołączona jest instrukcja, w której znajduje się
wprowadzenie do zagadnienia, opis narzędzi wykorzystywanych w trakcie zajęć oraz lista
zadań lub pytań wymaganych do zaliczenia danych zajęć laboratoryjnych.
Forma egzaminu/zaliczenia przedmiotu
1. Wykład — kolokwium zaliczeniowe w formie pisemnej
2. Laboratorium – pozytywne zaliczenie wszystkich zajęć laboratoryjnych
Minimalne wymagania do egzaminu /zaliczenia
Zaliczenie kolokwium z wykładu, zaliczenie wszystkich zajęć laboratoryjnych
Załącznik
Data:
16.04.2008r.
Wydanie: I
Status:
obowiązujący
Symbol:
Z-5.4-1-1
Strona:
5/1
KARTA PRZEDMIOTU
Literatura (podstawowa i specjalistyczna)
1. M. de Loura, Perełki Programowania Gier (tomy 1-3), Helion.
2. David H. Eberly, 3D Game Engine Design (2nd edition), The Morgan Kaufmann
Series in Interactive 3D Technology
3. David H. Eberly, 3D Game Engine Architecture, The Morgan Kaufmann Series in
Interactive 3D Technology
4. David H. Eberly, Game Physics, The Morgan Kaufmann Series in Interactive 3D
Technology
5. Gino van den Bergen, Collision Detection in Interactive 3D Environments, The
Morgan Kaufmann Series in Interactive 3D Technology
6. James M. Van Verth and Lars M. Bishop, Essential Mathematics for Games and
Interactive Applications, The Morgan Kaufmann Series in Interactive 3D
Technology
Zatwierdzono:
…………………………….
…………………………………………………
(data i podpis prowadzącego)
(data i podpis Dyrektora Instytutu/Kierownika Katedry)