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ISCTE-IUL  >  Ensino  >  METI

Programação 3D (1 º Sem 2018/2019)

Código: M8118
Acrónimo: M8118
Nível: 2º Ciclo
Estruturante: Não
Língua(s) de Ensino: Português
Língua(s) amigável(is):
Ser English-friendly ou qualquer outra língua-friendly, significa que a UC é leccionada numa língua mas que se pode verificar qualquer uma das seguintes condições:
1. Existem materiais de apoio em língua inglesa/outra língua;
2. Existem exercícios, testes e exames em língua inglesa/outra língua;
3. Existe a possibilidade de se apresentar trabalhos escritos ou orais em língua inglesa/outra língua.
1 6.0 12.0 h/sem 15.0 h/sem 9.0 h/sem 0.0 h/sem 0.0 h/sem 0.0 h/sem 1.0 h/sem 37.0 h/sem 113.0 h/sem 0.0 h/sem 150.0 h/sem
Em vigor desde o ano letivo 2018/2019
Pré-requisitos Formais:
- Não Aplicável

Informais:
1. Conceitos básicos de álgebra linear e trigonometria;
2. Conceitos de programação orientada a objectos, de preferência em C++.
Objectivos Pretende-se que os alunos desenvolvam competências na especificação, modelação e programação de algoritmos para geração de gráficos tridimensionais em computador. Com uma forte ênfase nos modelos matemáticos e nos algoritmos que os realizam de forma eficiente, pretende-se com este programa aprofundar a formação dos alunos em multimédia e computação gráfica. O conhecimento detalhado dos mecanismos subjacentes à geração de gráficos em computador é essencial em áreas tão diversas como a visualização de dados científicos, animação por computador, indústria do cinema, jogos por computador, tele-presença, entre outras.
Programa Os principais conteúdos programáticos a abordar são:

CP1. História e aplicações;
CP2. Percepção visual e cor;
CP3. Pipeline gráfico;
CP4. Perspectiva, visualização e transformações;
CP5. Ray tracing e rasterização
CP6. Iluminação direta e indireta
CP7. Splines, curvas e superfícies;
CP8. Texturas
CP9. Percepção aplicada para sintetização selectiva
CP10. Grafos de cena e gráficos procedimentais
CP11. Toolkits para programação 3D (eduRayTracer, OpenGL, OSG)
CP12. Casos de uso.
Processo de avaliação Avaliação periódica: 2 testes realizados ao longo do semestre (2 x 20%) e 1 projeto realizado em grupo, sujeito a entregas intermédias e avaliação de progresso semanal (60%); existe nota mínima de 7.5 valores na média dos testes, assim como no projeto; a presença nas aulas não é obrigatória.

Avaliação nas épocas de recurso e especial: exame final composto por uma parte teórica (40%) e uma parte prática (60%) (ver detalhes obrigatórios no campo Observações).
Processo de ensino-aprendizagem As aulas são divididas em dois módulos. O primeiro módulo engloba aulas teóricas expositivas intercaladas com aulas teórico-práticas baseadas num conjunto de fichas de trabalho. O segundo módulo é composto por aulas laboratoriais, onde os alunos serão introduzidos ao projeto prático e acompanhados no seu desenvolvimento. Como trabalho autónomo, espera-se que os alunos pesquisem e analisem literatura relevante e realizem a implementação do projeto prático.
Observações Relativamente ao exame final:

- A parte teórica do exame final avaliará os conhecimentos abordados pelos testes para avaliação periódica, enquanto que a parte prática avaliará os conhecimentos práticos  necessários ao desenvolvimento de projetos de complexidade semelhante à do projeto considerado para avaliação periódica. A parte prática envolverá programação em papel, computador ou ambos. Por razões logísticas, a realização da parte prática poderá não decorrer no dia da realização da parte teórica.

- Os alunos que entregarem projeto na data estipulada para avaliação periódica poderão optar por não realizar a parte prática do exame. Nesse caso, a nota da parte prática do exame será a nota atribuída ao projecto. Esta possibilidade de re-aproveitar a nota do projeto é imediatamente renunciada pelo aluno assim que este aceitar receber o enunciado da parte prática do exame final.

- A realização da parte prática do exame final requer inscrição através do email do docente, com pelo menos dois dias úteis de antecedência.


Com esta UC, pretende-se que os estudantes aprofundem de forma considerável conhecimentos adquiridos na UC introdutória de Multimédia e Computação Gráfica e que os estudantes complementam a formação obtida em UCs onde a computação gráfica é considerada apenas numa perspectiva funcional: Animação por computador, Jogos por Computador e Realidade Mista e Aplicações.
Bibliografia básica - Acetatos e artigos científicos disponibilizados na plataforma de e-Learning

- OpenSceneGraph 3.0 Beginners Guide (2010), by Rui Wang and Xuelei Qian, from  Packt Publishing Ltd., ISBN 978-1-849512-82-4.

- Real-Time Rendering (2008), by Tomas Akenine-Möller, Eric Haines, and Naty Hoffman, from A.K. Peters Ltd., 3rd edition, ISBN 987-1-56881-424-7.

- Fundamentals of computer graphics (2005), by Shirley, P. et al., from AK Peters Ltd, ISBN 1-56881-269-8.

- Computer graphics with openGL (2011), by Donald Hearn, M. Pauline Baker, Warren R. Carithers, from Prentice Hall, ISBN 0132484579.
Bibliografia complementar - OpenGL superbible - Fifth Edition (2011), by R. Wright Jr, from Pearson Education Inc, ISBN 978-0-32-171261-5.

- Principles of three dimensional computer animating: modeling, rendering, and animation with 3D computer graphics (2003) by Michael O'Rourke, from W. W. Norton, ISBN 0393730832.

- 3D computer graphics (2000), by Alan Watt, from Addison-Wesley, ISBN: 0201398559.

- Introduction to computer graphics (1994), by James D. Foley, from Addison-Wesley, ISBN 0201609215.