PROGRAMA ANALÍTICO DE ASIGNATURA

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1 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE HIDALGO COORDINACIÓN DE DOCENCIA DIRECCIÓN DE PLANEACIÓN Y DESARROLLO EDUCATIVO 1.- DATOS GENERALES 1.1 INSTITUTO: Instituto de Ciencias Básicas e Ingeniería PROGRAMA ANALÍTICO DE ASIGNATURA _ 1.2 LICENCIATURA: Licenciatura en Sistemas Computacionales 1.3 ASIGNATURA: Graficación 1.4 Ubicación de la Asignatura en el Plan de Estudios 1.5 Carga Horaria de la Asignatura y créditos Semestre Área de Formación Clave 6 SEMANAL SEMESTRAL Créditos TEÓRICA PRÁCTICA TOTAL TEÓRICA PRÁCTICA TOTAL Elaborado por: Dra. Maritza Cáceres Mesa Mcs. Luis Rafael Sánchez Arce 1

2 1.6 Nombre del profesor que elaboró el programa Fecha de elaboración M. en C. Ramón Soto de la Cruz. M. en C. José Antonio Pacheco Medina 21 de Mayo de PAPEL DE LA ASIGNATURA EN EL PLAN DE ESTUDIOS Esta materia sirve de vínculo entre las asignaturas de programación y las materias de diversas áreas de énfasis. Pone la base de conocimientos teóricos necesarios para el diseño, tratamiento y generación de interfaces gráficas, para el tratamiento y edición de imágenes y la elaboración de animaciones que serán utilizadas en materias como multimedia. 3.- SERIACIÓN DE LA ASIGNATURA A PARTIR DE LA CONGRUENCIA INTERNA DE LOS CONTENIDOS ASIGNATURAS ANTECEDENTES ASIGNATURAS CONSECUENTES Programación I Programación OO I Programación OO II Materias de las áreas de énfasis Procesamiento de Imágenes y Señales Computación educativa Mecatrónica 4.- INTENCIÓN EDUCATIVA DE LA ASIGNATURA 4.1. OBJETIVOS GENERALES Establecer los principios, técnicas y algoritmos para la generación de imágenes por computadora. Estudiar las técnicas para transformar modelos abstractos en imágenes visibles por medio de la computadora. Establecer las bases para cursos avanzados de Graficación, Procesamiento de Imágenes, Multimedia, Vizualización Científica, etc. Se espera que el alumno al terminar el curso sea capaz de desarrollar aplicaciones gráficas en diversas áreas y desarrollar software de graficación Elaborado por: Dra. Maritza Cáceres Mesa Mcs. Luis Rafael Sánchez Arce 2

3 5.- OBJETIVOS PARTICULARES DE LAS UNIDADES O TEMAS 5.1. NÚMERO Y TÍTULO DE LAS 5.2. OBJETIVOS PARTICULARES DE CADA UNIDAD O TEMA UNIDADES O TEMAS Dar a conocer a los alumnos los diferentes usos de las gráficas por 1 Introducción computadora, así como presentar una panorámica general de las 2 herramientas comerciales disponibles para este propósito. Algoritmos básicos de gráficas Mostrar los conceptos básicos de la construcción de las gráficas por raster para primitivas en 2D computadora a través de figuras planas simples. 3 Transformaciones geométricas 4 Graficación en 3 D 5 Representación paramétrica de curvas y superficies Proporcionar al alumno los principios que se utilizan en la transformación de gráficas para mover, rotar y escalar. Extender los principios estudiados hasta el punto anterior a gráficas en tres dimensiones. Generar objetos complejos a través de curvas paramétricas. 6 Temas avanzados de graficaci6n 3D Analizar las principales técnicas de animación, iluminación y detección de superficies Elaborado por: Dra. Maritza Cáceres Mesa Mcs. Luis Rafael Sánchez Arce 3

4 6.- SISTEMA DE CONOCIMIENTOS DE LA ASIGNATURA NÚMERO DE LA UNIDAD PLAN TEMÁTICO, (SUBTEMAS Y TÓPICOS DE CADA UNIDAD) 1 Introducción 1.1 Aplicaciones de las gráficas por computadora. 1.2 Rasterización de una gráfica. 1.3 Principales herramientas y estándares de graf icación: D Studio Max, POV Ray, Java 3D, VRML, Maya, otros sistemas. 2 Algoritmos básicos de gráficas raster para primitivas en 2D 2.1 Primitivas de graficación. 2.2 Algoritmos para dibujo de líneas: Método directo; algoritmo DDA, algoritmo de punto medio - Bresenham. 2.3 Algoritmos para generación de círculos: Propiedades de los círculos; algoritmo de punto medio. 2.4 Rellenado de figuras. Algoritmos Flood-Fill, Boundaryfill y Parity-Fíll. 3 Transformaciones geométricas 3.1 Transformaciones 2D básicas: Traslación, rotación y cambios de escala. 3.2 Coordenadas homogéneas y representación matricial de transformaciones 2D 3.3 Transformaciones 2D compuestas: Traslación, rotación y cambios de escala; rotación de punto pivote, escalamiento de punto fijo y direcciones de escalamiento. TOTAL DE HORAS Elaborado por: Dra. Maritza Cáceres Mesa Mcs. Luis Rafael Sánchez Arce 4

5 NÚMERO DE LA UNIDAD PLAN TEMÁTICO, (SUBTEMAS Y TÓPICOS DE CADA UNIDAD) 4 Graficación en 3 D 4.1. Representación de cuerpos en 3D: Superficies poligonales, parches paramétricos y Geometría Sólida Constructiva Transformaciones en 3D Proyecciones y profundidad Proyecciones geométricas planas Sistemas de coordenadas Especificación de vistas 3D y estereoscópicas 5 Representación paramétrica de curvas y superficies 5.1 Redes poligonales. 5.2 Curvas paramétricas. 5.3 Curvas paramétricas cúbicas y bi-cúbicas. 5.4 Representaciones Splíne. 6 Temas avanzados de graficación 3D 6.1 Detección de superficies visibles: Back-Face, Depth-Buffer, A-Buffer. 6.2 Iluminación y rendering: Modelos básicos de iluminación; Ray-Tracing. 6.3 Animación por computadora: Funciones de animación por computadora; animaciones raster; morphíng y simulación acelerada; especificaciones de movimiento. TOTAL DE HORAS Elaborado por: Dra. Maritza Cáceres Mesa Mcs. Luis Rafael Sánchez Arce 5

6 7.- SISTEMA DE HABILIDADES 7.1. HABILIDADES GENERALES, PRÁCTICAS O ESPECÍFICAS QUE FORMARÁ Y DESARROLLARÁ LA ASIGNATURA Esta asignatura ayuda al alumno a aplicar un manejo fluido de principios teóricos, prácticos y metodológicos que sustenten el diseño y desarrollo de sistemas gráficos. Mejora el nivel de abstracción del alumno al permitirle observar imágenes visibles de modelos matemáticos simples y complejos. El alumno adquiere experiencia con el manejo de los principales programas comerciales para el desarrollo de gráficos. Se desarrollan los elementos básicos para la participación en proyectos de desarrollo de videojuegos, material multimedios, software didáctico, software de visualización científica, interfaces gráficas de usuario, planificación de trayectorias en robots y otras aplicaciones gráficas. 8.- CONSIDERACIONES METODOLÓGICAS Y DE ORGANIZACIÓN DE LA ASIGNATURA 8.1. METODOS, FORMAS ORGANIZATIVAS Y RECURSOS DIDÁCTICOS PARA EL DESARROLLO DEL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE La materia se desarrolla en forma teórica y práctica. Exposición por parte del profesor de los temas centrales del curso, así como desarrollo de ejemplos. Prácticas de laboratorio, tareas y exposición de temas complementarios por parte de los estudiantes. 9. SISTEMA DE EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE 9.1. FORMAS DE EVALUACIÓN QUE ADOPTA LA ASIGNATURA. Se sugiere el siguiente mecanismo de evaluación: Tres exámenes parciales: 60 %. Proyecto de fin de curso: 30 %. Tareas y participación en clase: 10 %. Elaborado por: Dra. Maritza Cáceres Mesa Mcs. Luis Rafael Sánchez Arce 6

7 10.- BIBLIOGRAFÍA NECESARIA PARA EL DESARROLLO DEL PROGRAMA BÁSICA COMPLEMENTARIA 1. Foley, James; Van Dam, Andries; Feiner, Steven y Hugues, John. Computer Graphics: Principales and Practice. Addison Wesley. 2. Hearn, Donald y Baker, M. Pauline. Computer Graphics. C version. Prentice Hall. 1. Angell, Ian O. High Resolution Computer Graphicas Using C. Macmillan. 2. David Rogers, Procedural Elements for Computer Graphics, McGraw-Hill. 3. Kalwick, D. 3D Graphics; Tips, Tricks & Techniques With CDROM. AP Professional PERFIL PROFESIOGRÁFICO PERFIL IDEAL DEL PROFESOR QUE SE REQUIERE PARA IMPARTIR LA ASIGNATURA Egresado de la Licenciatura en Sistemas Computacionales o carrera afín. 4. Neider, Jackie; Davison, Tom y Mason Woo. OpenGL Programming Guide, Addison Wesley. 5. Rogers, David y Adams, J. Alan. Mathematical Elements for Computer Graphicas. Mc Graw Hill. 6. Watt, Alan. Fundamentals of Three Dimensional Computer Graphics Addison Wesley. 7. Watt, Alan. 3D Computer Graphics. Addison- Wesley Pub Co. Con experiencia en la construcción, configuración y evaluación de sistemas gráficos en entornos computacionales. Con experiencia en el uso de sistemas comerciales para el desarrollo de gráficas. Elaborado por: Dra. Maritza Cáceres Mesa Mcs. Luis Rafael Sánchez Arce 7