Hoppa till innehållet


KURSPLAN

Realtidsgrafik och geometriska algoritmer 7,5 högskolepoäng

Real-time graphics and computational geometry
Avancerad nivå, D7045E
Version
Kursplan gäller: Höst 2021 Lp 1 - Tills vidare
Vald version visar för vilken termin och läsperiod som denna kursplanen gäller för. Senaste version visas först.


Utbildningsnivå
Avancerad nivå
Fördjupningskod
A1N
Betygskala
G U 3 4 5
Ämne
Datalogi
Ämnesgrupp (SCB)
Datateknik
Ingår i huvudområde
Datateknik

Behörighet

Grundläggande kunskap i datateknik samt särskilt kunskap motsvarande D0012E Algoritmer och datastrukturer, D0003E Realtidssystem och D0020E Projekt i datateknik.


Urval

Urvalet grundas på 20-285 högskolepoäng



Mål/Förväntat studieresultat
Kursen behandlar teorier, metoder och principer för programmering av interaktiv realtidsgrafik baserad på tidsvarianta scener.

Efter kursen ska studenten känna till

  1. effektiva algoritmer och datastrukturer för tidsvarianta scener med tredimensionella objekt.
  2. de olika steg som översättningen av en scen till renderad bild består av.
  3. de grundläggande transformer och algoritmer som tillämpas i översättningsstegen.
  4. hur rendering på olika sätt kan optimeras.
  5. hur realtidsgrafik i grunden programmeras med moderna hårdvarunära API:er.
  6. grafikkorts principiella funktion och uppbyggnad.

Efter kursen ska studenten kunna

  1. skriva datorprogram som genererar interaktiv realtidsgrafik för tidsvarianta scener med hjälp av hårdvarunära API:er.
  2. skapa, analysera och kritiskt utvärdera algoritmer och datastrukturer för att konstruera och representera scener med tredimensionella objekt så givna funktionella krav uppfylls.
  3. skapa, analysera och kritiskt utvärdera programmeringstekniska dellösningar på problemet att  producera realtidsgrafik utgående från scener med tredimensionella objekt.
  4. formulera och implementera optimeringsalgoritmer för realtidsgrafik.
  5. tillsammans med andra planera, genomföra och avrapportera projekt som utmynnar i mjukvara med inslag av tidsvariant realtidsgrafik både muntligt och skriftligt

Kursinnehåll
Kursen handlar om teorier, metoder och principer för utveckling av tekniska system innefattande realtidsgrafik samt algoritmer och datastrukturer för såväl datorgrafik som geometriska grundproblem.

Programmering av interaktiv realtidsuppdaterad datorgrafik. Representation och konstruktion (datastrukturer), samt effektiv hantering (algoritmer) av, tredimensionella tidsvarianta kurvor, ytor och sammansatta objekt samt hela sammanhängande scener. Algoritmer och datastrukturer för rendering av realtidsgrafik (pipelinen). Geometriska transformationer. Rastrering. Pixelhantering. Grundläggande datorgrafiksalgoritmer och optimering av renderingens olika faser. Optiska ytegenskaper. Ljussättning, skuggning och bildbaserad ytbetäckning (texturering).


 

Genomförande
Kursens undervisningsspråk samt undervisningsform anges för varje kurstillfälle och framgår av kurssidan på Luleå tekniska universitets hemsida.
Undervisningen sker i form av föreläsningar, lektioner och laborationer. Eget arbete på laborationerna sker både enskilt och i grupp. Under tiden kursen ges kan det också förekomma hemuppgifter som ger bonuspoäng på den tentamen som följer direkt efter kursen.

Examination
Om det finns beslut om särskilt pedagogiskt stöd, i enlighet med Riktlinjen Studentens rättigheter och skyldigheter vid Luleå tekniska universitet, finns möjlighet till anpassad eller alternativ examinationsform.
Skriftlig tentamen samt skriftliga och muntliga laborationsredogörelser. För godkänt på kursens laborationsdel krävs att alla laborationer redovisats med godkänt resultat.

Slutbetyget är en sammanvägning av betygen på tentamen och laborationerna.

Kursmålen examineras på följande sätt:

Mål 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8 och 9: Med tentamen.
Mål 2, 5, 7, 10 och 11: Med laborationsuppgifter.


Examinator
Håkan Jonsson

Litteratur. Gäller från Höst 2020 Lp 2 (Kan ändras fram till 10 veckor innan studiestart)
Angle and Shreiner. Interactive computer graphics: A top-down approach. Boston, MA: Pearson. Upplaga 6 (C++) eller upplaga 7-8 (WebGL/javascript).

de Berg, Cheong, van Kreveld och Overmars. Computational Geometry - Algorithms and Applications, upplaga 3, Springer (2008).

Referensbok: Akenine-Möller, Haines och Hoffman. Real-Time Rendering, upplaga 4, CRC Press (2018).

Kursgivare
Institutionen för system- och rymdteknik (SRT)

Moduler
KodBenämningBetygskalaHPTillståndGäller frånTitel
0001LaborationG U 3 4 54.00ObligatoriskH19
0002TentamenG U 3 4 53.50ObligatoriskH19

Studiehandledning
Studiehandledning finns i lärplattformen Canvas före kursstart. Du som är ny student hittar all information du behöver på www.ltu.se/nystudent. Du som redan studerar vid Luleå tekniska universitet hittar information om kursstart via schema på studentwebben alternativt via kursrummet i lärplattformen. Du når lärplattformen via Mitt LTU.

Kursplanen fastställd
av Jonny Johansson, HUL SRT 2019-02-15

Reviderad
av Jonny Johansson, HUL SRT 2021-02-17