-

Γραφικά Υπολογιστών

  • Κωδικός: 5703
  • Εξάμηνο: Εξαμ. Ζ
  • Τύπος: Μάθημα Επιστημονικής Περιοχής (ΜΕΠ)
  • Κατηγορία: Μάθημα Ειδικότητας (ΜΕ)
  • Είδος: Επιλογής Υποχρεωτικό (ΕΥ), Μάθημα Κατεύθυνσης (ΜΚ)
  • Ειδικότητα: Μηχανικών Η/Υ

(1) ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Το μάθημα Γραφικά Υπολογιστών μελετά τα σύγχρονα συστήματα απεικόνισης γραφικών, τη σχεδίαση με βάση τον υπολογιστή (CAD), και προγραμματιστικά εργαλεία (APIs). Ο κυριότερος στόχος του μαθήματος είναι να αποκτήσει κάθε σπουδαστής τις κατάλληλες γνώσεις και δεξιότητες έτσι ώστε να κατανοεί το θεωρητικό υπόβαθρο των σύγχρονων γραφικών συστημάτων και είναι σε θέση να υλοποιεί αυτοδύναμες εργασίες επάνω στο σχεδιασμό και προγραμματισμό 2D& 3D εφαρμογών.

Αναλυτικά οι στόχοι του θεωρητικού μέρους είναι:

    • Να κατανοούν τον τρόπο λειτουργίας των αλγορίθμων που χρησιμοποιούνται σε γραφικά συστήματα (παράστασης βασικών σχημάτων σε πλεγματικές οθόνες, αλγόριθμοι απόκρυψης & φωτισμού)
    • Να κατανοούν τα διάφορα συστήματα συντεταγμένων (ομογενών, καρτεσιανών, πολικών, σφαιρικών) και τους γεωμετρικούς μετασχηματισμούς 2Δ/3Δ.
    • Να δημιουργούν εικονικές σκηνές με απλά γραφικά συστατικά (γραμμές, κύκλους επιφάνειες)
    • Να γνωρίσουν τα μοντέλα φωτισμού και σκίασης και τον χειρισμό της εικονικής κάμερας.

 

Στις ασκήσεις πράξεις οι στόχοι είναι:

    • Να εξοικειωθούν με διεπαφές λογισμικών σχεδιασμού, επεξεργασίας και προγραμματισμού 2Δ/3Δ γραφικών.
    • Να μπορούν να υλοποιούν αλγορίθμους σχεδίασης και μετασχηματισμούς,
    • Να αποκτήσουν βιωματικές εμπειρίες από την εργαστηριακή χρήση του σχεδιαστικού λογισμικού (CAD) σε επίπεδο εντολών και σε επίπεδο ανάπτυξης σχεδιαστικής στρατηγικής.

 

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση να:

    • Δημιουργεί απλές ή/και σύνθετες εικονικές σκηνές με χρήση απλών γεωμετρικών σχημάτων
    • Δημιουργεί απλά παιγνίδια και κινούμενες εικόνες με την χρήση εφαρμογών
    • Συνδυάσει διάφορες τεχνολογίες και μεθοδολογίες για την ολοκλήρωση εικονικών σκηνών σε ατομικών και ομαδικών εργασιών

 

 

(2) ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Τα θέματα που καλύπτει το μάθημα

    • Υλικό (Hardware): Συσκευές εισόδου όπως συστήματα οδηγούμενα από κάμερα, συσκευές με γυροσκοπική λειτουργία, τρισδιάστατοι σαρωτές, γάντια και φόρμες εικονικής πραγματικότητας, πειραματικές διατάξεις. Συσκευές εξόδου γραφικών όπως οθόνες, 2Δ/3Δ εκτυπωτές, βίντεο.
    • Τεχνικές γραφικής απεικόνισης -Γεωμετρικοί μετασχηματισμοί: Αλγόριθμοι σχεδίασης ευθειών και καμπυλών, Χρωματισμός πολυγώνων, Αλγόριθμοι ταύτισης και αντιταύτισης, Συστήματα συντεταγμένων και μετασχηματισμοί, Αλγόριθμοι απόκρυψης ακμών και επιφανειών, Χρωματικά μοντέλα, Ανάκλαση, διαφάνεια, απεικόνιση υφής και ανάγλυφου (τεχνικές TextureMapping), αποδοση επιφανειών ( Phong, Gauraud), απεικόνιση ανακλάσεων, Μοντέλα φωτισμού καιπαρακολούθηση ακτίνων. OpenGL. Animation.

 

(3) ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ και ΜΑΘΗΣΙΑΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ – ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ

ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ

Στην τάξη και στις ασκήσεις πράξης στο εργαστήριο

ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Χρήση διαφανειών παρουσίασης θεωρίας μέσω videoprojector.
-Περαιτέρω υποστήριξη της μαθησιακής διαδικασίας
μέσω της ιστοσελίδας του μαθήματος.
-Χρήση εξειδικευμένου λογισμικού (Google Sketchup, κλπ.)

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ
Δραστηριότητα Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου
Διαλέξεις 13 x 3= 39
Ασκήσεις πράξης 13 x 2= 26
Εργασίες προς παρουσίαση 13 x 3= 39
Επικοινωνία / συνεργασία 4
Αυτοτελής μελέτη 18 x 4= 72
Σύνολο Μαθήματος (30 ώρες φόρτου εργασίας ανά πιστωτική μονάδα) 180
ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ

1. Γραπτή τελική εξέταση (50%) στο θεωρητικό μέρος τουμαθήματος που περιλαμβάνει:
– Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής
– Ασκήσεις που αφορούν απλούς αλγορίθμους και προβλήματα στα γραφικά
– Ανάπτυξη θέματος θεωρητικού περιεχομένου

Αντί γραπτής εξέτασης δίνεται η δυνατότητα σε φοιτητές/τριες να αναλάβουν ένα πρότζεκτ και να ασχοληθούν :
α) με προγραμματισμό (σε γλώσσες όπως C/C++, java, python, C#, processing, HTML5, javascipt, jquery, κλπ.) για την δημιουργία γραφικών αντικειμένων, σκήνων, animation, ταινιών,
β) δημιουργία ταινίας animation ή παιγνιδιού με κάποια εφαρμογή όπως Blender, Unity 3D, 3dsMax κλπ.

2. Κάθε φοιτητής παρουσιάζει (30%) στους υπόλοιπους φοιτητές του μαθήματος ένα θέμα που αφορά τα Γραφικά Υπολογιστών και/ή την εφαρμογή τους. Η παρουσίαση γίνεται σε μορφή διαφανειών (slides). Παραδοτέα αυτής της παρουσίασης είναι α) το κείμενο (6-20 σελίδες) σε .doc ή pdf μορφή και β) οι διαφάνειες (16-30 σελίδες) σε .ppt ή .pdf μορφή

3. Κάθε φοιτητής/τρια με την χρήση του προγράμματος σχεδίασης Google Sketchup πρέπει να σχεδιάσει (20%) ένα κτήριο γνωστό ή της αρεσκείας των ή την εσωτερική διακόσμηση οικίας ή ένα αμάξι ή μια σκηνή υπαίθρου, πόλης, κλπ).

Το ως άνω σχήμα αξιολόγησης του μαθήματος γνωστοποιείται στους ενδιαφερόμενους φοιτητές με τους ακόλουθους τρόπους: α) κατά την πρώτη διάλεξη , β) την ιστοσελίδα του μαθήματος και β) με γραπτές ανακοινώσεις εξαμήνου στην Hydra

(4) ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ-ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

  • Θεοχάρης, Θ. κ.ά., Γραφικά και Οπτικοποίηση- Αρχές και αλγόριθμοι. Εκδόσεις Συμμετρια, 2010
  • Baker&Hearn. Γραφικά Υπολογιστών με OpenGL, 3η εκδοση. Εκδοσεις Tζιολα, 2011

Πρόσφατες Ανακοινώσεις

4 Οκτ 2019
Διδασκαλία μαθημάτων από Μεταδιδάκτορες (ΕΣΠΑ)
4 Οκτ 2019
ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΤΙΚΕΣ δηλώσεις μαθημάτων στο πληροφοριακό σύστημα ΠΥΘΙΑ 2019-20Χ
4 Οκτ 2019
Δηλώσεις τμημάτων εργαστηρίων 2019-20Χ
3 Οκτ 2019
ΠΡΟΘΕΣΜΙΕΣ ΚΑΙ ΔΙΚΑΙΟΛΟΓΗΤΙΚΑ ΣΙΤΙΣΗΣ ΑΚΑΔ.ΕΤΟΥΣ 2019-2020
3 Οκτ 2019
Οργάνωση Πινάκων Ανακοινώσεων
2 Οκτ 2019
ΔΗΛΩΣΕΙΣ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΕΩΝ – ΠΡΩΗΝ ΤΜ. ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ
2 Οκτ 2019
Θέση υποψήφιου διδάκτορα σε ερευνητικό έργο
1 Οκτ 2019
Μετακίνηση το Χειμερινό 2019-2020 – Δήλωση μαθημάτων στο Pithia (επείγον)

Πρόσφατες Εκδηλώσεις

3 Οκτ 2019
Τελετή Υποδοχής Πρωτοετών φοιτητών/τριών 2019-20
30 Σεπ 2019
Track on 5G for the Industrial Internet of Things @IEEE 5G World Forum
29 Αυγ 2019
Ημερίδα Πρακτικής Άσκησης
10 Ιουν 2019
Ημερίδα «Εθνική Στρατηγική Κυβερνοασφάλειας» στο Υπουργείο Ψηφιακής Πολιτικής
14 Απρ 2019
6ο Technology Forum – 15 Απριλίου 2019 (τελικό πρόγραμμα)
19 Μαρ 2019
6ο Technology Forum – 15 Απριλίου 2019 (εισιτήρια με μειωμένο κόστος)
19 Μαρ 2019
OWASP Student Chapter Συνάντηση «Introduction to Digital Forensics»
17 Δεκ 2018
Ομιλία του καθηγητή Man Wai Mak (Hong Kοng Polytechnic University)

Δείτε επίσης