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

Kunskap och förståelse
Efter avslutad kurs ska studenten kunna:

• redogöra för begrepp och metoder för programmering av applikationer med interaktiv visuell och fysikalisk simulering (FSR 1)
• förklara och redogöra för såväl teoretiska som praktiska begränsningar och möjligheter med interaktiv visuell simulering (FSR2)

Färdighet och förmåga
Efter avslutad kurs ska studenten kunna:

• tillämpa begrepp och metoder för programmering av applikationer med interaktiv visuell och fysikalisk simulering (FSR 3)
• inhämta och tillgodogöra sig ny och erforderlig kunskap inom kursens område (FSR 4)
• förklara, använda, utvärdera och utveckla programvarubibliotek ("fysikmotorer") för visuell interaktiv simulering (FSR5)

Behörighetskrav

Univ:För tillträde till kursen krävs 90 hp avklarade studier varav 60 hp i huvudområdet datavetenskap eller 2 års avklarade studier (120hp) inom ett studieprogram,  i båda fallen inkluderande fördjupad erfarenhet av C-programmering om minst 15hp (ges tex av kursen 5DV088 tillsammans med 5DV157 eller 5DV158), minst 4.5hp inom Teknisk-vetenskapliga beräkningar (ges tex av kurserna 5DV005 eller 5DV154)  samt en kurs om minst 7.5hp som behandlar Datorgrafik (tex 5DV179) eller motsvarande kunskaper.

Svenska för grundläggande behörighet för högskolestudier samt Engelska A/5. Krav på svenska gäller endast om utbildningen 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 på Moment 1, teori, (FSR 1-4) sker genom en skriftlig tentamen. På momentet sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5).

Examinationen på Moment 2, praktik, (FSR 1-5) sker genom ett antal obligatoriska uppgifter. Antalet uppgifter varierar beroende på svårighetsgrad men är aldrig mer än fem.  På momentet ges 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. 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.

Examination baserad på denna kursplan garanteras under två år efter studentens förstagångsregistrering på kursen. Detta gäller även om kursen lagts ned och denna kursplan upphört gälla.

TILLGODORÄKNANDE
Student har rätt att få prövat om tidigare utbildning eller motsvarande kunskaper och färdigheter förvärvade i yrkesverksamhet kan tillgodoräknas för motsvarande utbildning vid Umeå universitet. Ansökan om tillgodoräknande skickas in till Studentcentrum/Examina. Mer information om tillgodoräknande finns på Umeå universitets studentwebb, www.student.umu.se, och i högskoleförordningen (6 kap). Ett avslag på ansökan om tillgodoräknande kan överklagas (Högskoleförordningen 12 kap) till Överklagandenämnden för högskolan. Detta gäller såväl om hela som delar av ansökan om tillgodoräknande avslås.

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.