Kursen behandlar grunderna inom 2- och 3-dimensionell datorgrafik.
Kursen ger en introduktion till datorgrafik med fokus på realtidsgrafik. Stor vikt läggs på att få en förståelse av grafikflödet från processor (CPU) via grafikprocessor (GPU) till skärm. Vidare behandlas alla centrala steg i översättning från en objektbeskrivning av en 2D- eller 3D-modell till en renderad bild. Exempel på teori och algoritmer som tas upp är: Geometriska projektioner, transformationer och koordinatsystem; rastering och polygonritning; parametriska kurvor; fastställande av synliga linjer och ytor; ljussättningsmodeller och shading; färgteori samt textur- och bump-mappning.
Teorier, metoder och tekniker tillämpas i ett individuellt projekt där ett visualiseringsprogram för 2D- och 3D-objekt designas och implementeras. Under projektet tränas programmeringsfärdigheter i C++ kombinerat med datorgrafikstandarden OpenGL för grafikprogrammering i 2D och 3D. I detta ingår shader-programmering på GPU och användandet av programbibliotek för grafiska användargränssnitt.
Förväntade studieresultat
Kunskap och förståelse Efter avslutad kurs ska studenten kunna:
(FSR 1) förstå dataflödet och dess olika komponenter i ett rasteriseringsbaserat grafikrenderingssystem,
(FSR 2) förstå hur 3D-modeller är representerade som polygonmodeller i en datorgrafisk kontext inklusive grundläggande ljussättningsmodeller, renderingstekniker och algoritmer inom polygonorienterad datorgrafik,
(FSR 3) härleda geometriska betraktnings- och projektionsmodeller samt transformationer av homogena koordinater inom datorgrafik, såsom transformationer av 3D-objekt, transformationer mellan objekt-värld-kamera koordinatsystemen samt perspektiv och parallell-projektioner.
Färdighet och förmåga Efter avslutad kurs ska studenten kunna:
(FSR 4) implementera och tillämpa teorier och algoritmer inom datorgrafik, såsom geometriska projektioner och transformationer, betraktnings- och projektionsmodeller samt olika ljussättningsmodeller och algoritmer för rendering av polygonbaserade objekt,
(FSR 5) använda en datorgrafikstandard, såsom OpenGL, och grundläggande programmering av shaders på GPU-hårdvara,
(FSR 6) designa och implementera ett enklare program för visualisering av 2D- och 3D-objekt.
Värderingsförmåga och förhållningsätt Efter avslutad kurs ska studenten kunna:
(FSR 7) visa förmåga att avgöra vad som är relevant vid en muntlig presentation av ett utfört programvaruprojekt samt att genomföra presentationen på ett sätt så att detta blir tydligt för åhörarna,
(FSR 8) kritiskt reflektera över sitt eget val av programbibliotek och systemdesign och ge förslag på förbättringar.
Behörighetskrav
Minst 90 hp varav minst 60 hp datavetenskap eller minst 120 hp inom ett program. Minst 7,5 hp programmering; 7,5 hp objektorienterad programmering; 7,5 hp datastrukturer och algoritmer; 7,5 hp linjär algebra; och 7,5 hp differentialkalkyl.
Undervisningens upplägg
Undervisningen sker i form av föreläsningar och kompletterande workshops där fokus ligger på att få en djupare förståelse för centrala teoretiska och praktiska delar. Det praktiska momentet löper parallellt med det teoretiska, och består av 2-3 individuella uppgifter och ett större individuellt projektarbete som genomförs under hela kursen.
Examination
Examinationen av teorin sker genom en skriftlig salstentamen (FSR 1, 2, 3). Examinationen av projektet sker genom kodgranskning samt muntliga redovisningar och demonstrationer av de olika delarna i projektet (FSR 4, 5, 6, 7, 8), både enskilt och i grupp.
På kursen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5) efter en samlad bedömning av prestationerna på de examinerande momenten.
Anpassad examination Examinator kan besluta om avsteg från kursplanens examinationsform. Individuell anpassning av examinationsformen ska övervägas utifrån studentens behov. Examinationsformen anpassas inom ramen för kursplanens förväntade studieresultat. Student som har behov av en anpassad examination ska senast 10 dagar innan examinationen begära anpassning hos Institutionen för datavetenskap. Examinator beslutar om anpassad examination som sedan meddelas studenten.
Övriga föreskrifter
I en examen får denna kurs ej ingå, helt eller delvis, samtidigt med en annan kurs med likartat innehåll. Vid tveksamheter bör den studerande rådfråga studievägledare vid Institutionen för datavetenskap och/eller programansvarig för sitt program.
Om kursplanen har upphört att gälla eller kursen slutat erbjudas garanteras en student som någon gång registrerats på kursen minst tre provtillfällen (inklusive ordinarie provtillfälle) enligt denna kursplan under en tid av maximalt två år från det att kursplanen upphört att gälla eller kursen slutat erbjudas.
