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Ficha de Disciplina – COSIG

Complementos de Sistemas Gráficos

Mestrado em Engenharia Informática

Ano Lectivo: 2009/2010 2.º Semestre

ISEP-NOG-MOD001V0x Página 1/4

Grupo de disciplinas: Informática Industrial

Anual Obrigatória X

Semestral X Opcional

Regime Diurno Nocturno Horas/semana T–Teórica 1

Ano 1.º T/P–Teórico/Prática

Semestre 2.º P – Prática 3

OT – Orientação Tutória 1

...

ECTU 7.5

Enquadramento da disciplina

A unidade curricular de Complementos de Sistemas Gráficos é parte integrante do 1.º ano, 2.º semestre, do curso de Mestrado em Engenharia Informática, área de Sistemas Gráficos e Multimédia. A sua frequência pressupõe que o aluno detém conhecimentos, capacidades e competências elementares em temas de sistemas gráficos tais como projecções, modelação de sólidos, APIs gráficas (OpenGL), iluminação local e sombreamento de superfícies (texturas, etc.), compatíveis com o que é leccionado na unidade curricular de Sistemas Gráficos e Interacção da Licenciatura em Engenharia Informática do ISEP.

A aprovação nesta unidade curricular garante que o aluno será capaz de abordar e resolver problemas em que o recurso a sistemas gráficos 3D é um requisito fundamental.

Objectivos da disciplina

Objectivos/Competências Gerais:

Nesta unidade curricular pretende-se que os alunos compreendam os conceitos relacionados com os sistemas gráficos 3D e a síntese realista de imagem, saibam aplicar os conhecimentos adquiridos, desenvolver sistemas gráficos interactivos e analisar/avaliar sistemas gráficos existentes para aplicação na solução de projectos (nível 4 de Bloom).

Estratégias metodológicas (métodos e técnicas pedagógicas) e actividades de treino

Nesta unidade curricular pretende-se transmitir conhecimentos teóricos (para permitir ao aluno conceber e desenhar) e técnicas/boas práticas (para permitir ao aluno implementar e operar). As aulas teóricas, estruturadas em módulos, serão semi-activas, misturando fases expositivas, interrogativas, demonstrativas e casos de estudo. As aulas práticas laboratoriais serão activas, incluindo, em alguns casos, uma fase inicial demonstrativa, seguida por uma fase de treino (tipo hands-on) baseada num guião de trabalho.

Semanalmente será fomentado o estudo autónomo e a participação dos alunos em






actividades à distância através de uma ferramenta informática de apoio ao ensino/aprendizagem (Moodle-ISEP).

Programa da disciplina

1. Síntese de imagem (4 semanas)

a. Métodos realistas baseados no método de traçagem de raios

b. Métodos não realistas (NPR) e análise de alguns métodos

2. Iluminação (6 semanas)

a. Iluminação local e global

b. Introdução aos modelos de transporte da luz

c. Análise de métodos empíricos de iluminação

d. Análise de métodos fisicamente correctos de iluminação

3. Ambientes imersivos (4 semanas)

a. Introdução à realidade virtual

b. Introdução à realidade aumentada

Bibliografia

Livros

1. Rendering With Radiance: The Art And Science Of Lighting Visualization

Greg Ward Larson, Rob Shakespeare

Publisher: Booksurge Llc, revised edition, ISBN 978-0974538105, 2004

2. Real-Time Rendering, Third Edition

Tomas Akenine-Möller, Eric Haines, Naty Hoffman

Publisher: A. K. Peters, 3rd edition, ISBN 987-1-56881-424-7, 2008

Sítios Web

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Rendering_(computer_graphics)

2. http://en.wikipedia.org/wiki/Ray_tracing_(graphics)

3. http://en.wikipedia.org/wiki/Game_engine

Outros elementos de consulta estarão disponíveis na plataforma Moodle-ISEP.

Software utilizado e recomendado

Art of Illusion (http://www.artofillusion.org/)

POV-Ray (http://www.povray.org/)

Ogre 3D (http://www.ogre3d.org/)

Irrlicht (http://irrlicht.sourceforge.net/)

http://en.wikipedia.org/wiki/Rendering_(computer_graphics)

http://en.wikipedia.org/wiki/Ray_tracing_(graphics)

http://en.wikipedia.org/wiki/Game_engine

http://www.artofillusion.org/

http://www.povray.org/

http://www.ogre3d.org/

http://irrlicht.sourceforge.net/






Open Dynamics Engine (http://www.ode.org/)

Newton Game Dynamics (http://www.newtondynamics.com/)

NVIDIA PhysX (http://www.nvidia.com/object/nvidia_physx.html)

Técnicas, instrumentos e critérios de Avaliação

Avaliação durante o período lectivo:

Dois trabalhos em grupos de dois ou três elementos (25% + 35% = 60% do total), de execução e apresentação obrigatórias para todos os alunos.

Primeiro trabalho de grupo:

Tema: construção de um traçador de raios elementar.

Estimativa do esforço necessário: 25 pessoas-hora.

Data de lançamento: Março de 2010.

Data-limite de submissão (via Moodle): Abril de 2010.

Segundo trabalho de grupo:

Tema: construção de um sistema gráfico 3D interactivo baseado num motor gráfico 3D: Ogre 3D, Irrlicht, etc. Incluirá, como opção, um motor físico para a simulação realista da dinâmica dos corpos rígidos: ODE, Newton, NVIDIA PhysX, etc.

Estimativa do esforço necessário: 35 pessoas-hora.

Data de lançamento: Março de 2010.

Data-limite de submissão (via Moodle): Junho de 2010.

Avaliação na prova de exame:

A prova de exame será composta por uma parte teórica (40% do total).

Época especial: os alunos que não tiverem obtido nota numérica de frequência igual ou superior ao mínimo exigido terão de realizar também uma prova prática (60% do total).

Classificação final da disciplina

A classificação final da disciplina será obtida pela média pesada da nota de frequência (60%) e da nota de exame (40%). As classificações mínimas exigidas são de 8 valores para a frequência e de 8 valores para o exame.

Melhoria de Nota (avaliação)

Prova de exame composta por uma parte teórica (40% do total);

Prova prática (60% do total).

Nome

http://www.ode.org/

http://www.newtondynamics.com/

http://www.nvidia.com/object/nvidia_physx.html






Directo de Curso Maria de Fátima Coutinho Rodrigues

Orientador do grupo de disciplinas:

Eduardo Manuel Medicis Tovar

Responsável pela disciplina:

João Paulo Jorge Pereira

Docentes que leccionam a disciplina:

João Paulo Jorge Pereira

Nota biográfica do regente da disciplina

O regente da disciplina é doutorado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, nas áreas científicas específicas da Interacção Pessoa-Máquina e da Computação Gráfica, pela Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto.

Exerce as funções de Equiparado a Professor Adjunto no Departamento de Engenharia Informática do Instituto Superior de Engenharia do Porto.

Rubrica Data

Elaborado por: (Responsável pela disciplina)

Verificado por: (Orientador do Grupo de disciplina)

Aprovado por: (Conselho Pedagógico)

Aprovado por: (Conselho Científico)

Observações

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