Visuell interaktiv simulering, 7,5 hp

Innehåll

Kursens mål är att ge en teoretisk fördjupning inom området interaktiva visuella simuleringsmetoder, samt ge överblick av såväl forskningsfronten som industritrender. Kursen ska dessutom ge praktisk erfarenhet av såväl implementation av metoder och algoritmer som av utveckling av applikationer. Stor tonvikt läggs vid visuella resultat och interaktivitet.

Moment 1, teoridel, 3 högskolepoäng
Kursen behandlar modeller och algoritmer för dynamisk simulering av stela kroppar, partikelsystem, deformerbara material, vätskor och tyg. Metoder som behandlas är t.ex. bivillkor och tvång, linjär komplementaritet, iterativa impulsmetoder, penalty-metoder, elasticitet, mass-fjäder-modeller, integration av differentialekvationer samt kollisionsdetektion för geometriska objekt och partiklar. Dessutom behandlas programvarukonstruktion av simuleringsbibliotek ("fysikmotor"), koppling till datorgrafik, användbarhet och produktionsflöden, modularitet och återanvändbarhet. Tillämpningar återfinnes inom bl.a. fordonsdynamik, biomekanik, robotik, maskinella system, dataspel, träningssimulatorer, interaktiva läromedel, virtual reality, design, prototyping och virtuell konstruktion, animerad film, specialeffekter i film m.m.

Moment 2, laborationsdel, 4,5 högskolepoäng
Design, utveckling och implementation av metoder för interaktiv visuell simulering.

Förväntade studieresultat

Efter avslutad kurs ska studenten kunna:
- redogöra för och tillämpa begrepp och metoder för programmering av applikationer med interaktiv visuell och fysikalisk simulering
- förklara och redogöra för såväl teoretiska som praktiska begränsningar och möjligheter med interaktiv visuell simulering
- effektivt inhämta och tillgodogöra sig ny och erforderlig kunskap inom området
- förklara, använda, utvärdera och utveckla programvarubibliotek (?fysikmotorer?) för visuell interaktiv simulering

Behörighetskrav

Univ: För tillträde till kursen krävs 60 hp i huvudområdet datavetenskap eller 2 års studier i båda fallen inkluderande kurserna Systemnära programmering (5DV088) eller Programmeringsmetodik med C och Matlab (5DV104), Teknisk-vetenskapliga beräkningar (5DV005) eller Fysikens numeriska metoder C (5FY033) och Datorgrafik och visualisering (5DV111) eller motsvarande kunskaper.
En A och svenska för grundläggande behörighet för högskolestudier (om kursen ges på svenska).

Undervisningens upplägg

Undervisningen bedrivs i form av föreläsningar, demonstrationer och laborationer i datorlabb, samt handledning i samband med obligatoriska inlämningsuppgifter. I slutredovisningen av laborationsuppgifterna integreras samtliga laborationer till en komplett 3D-scen med ett flertal olika simuleringskomponenter. Genomförandet av detta upptar huvuddelen av kurstiden.
Utöver schemalagda aktiviteter krävs även individuellt arbete med materialet.

Examination

Examinationen sker dels genom skriftlig tentamen (på teoridelen) dels genom ett laborationsmoment. På en skriftlig tentamen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). På laborationsmomentet ges endast betygen Underkänd (U) eller Godkänd (G). På hela kursen ges något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). För att bli godkänd på hela kursen krävs att samtliga prov och obligatoriska moment är godkända. Betyget utgör en sammanfattande bedömning av resultaten vid examinationens olika delar och sätts först när alla obligatoriska moment är godkända. Studerande som godkänts i ett prov får inte undergå förnyat prov för att få ett högre betyg.

För studerande som inte godkänns vid ordinarie provtillfälle anordnas ytterligare provtillfälle.
En student som utan godkänt resultat har genomgått två prov för en kurs eller en del av en kurs, har rätt att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22 §).
Begäran om ny examinator ställs till prefekten vid Institutionen för datavetenskap.

TILLGODORÄKNANDE
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.

Tillgodoräknande av studier prövas individuellt (se universitetets regelsamling och tillgodoräknandeordning). Ansökan om tillgodoräknande görs på speciell blankett och ställs till den Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, Umeå universitet.