prácticos: 1.5/1.5 CURSO: 2º CUATRIMESTRE: 1º CICLO: 1º

Transcripción

1 FICHA DE ASIGNATURAS DE INGENIERO TÉCNICO EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN Y SISTEMAS PARA GUÍA DOCENTE. EXPERIENCIA PILOTO DE CRÉDITOS EUROPEOS. UNIVERSIDADES ANDALUZAS DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA NOMBRE: GRÁFICOS POR ORDENADOR CÓDIGO: Gestión y Sistemas AÑO DE PLAN DE ESTUDIO: 1999 TIPO (troncal/obligatoria/optativa) : OPTATIVA Créditos totales (LRU / Créditos LRU/ECTS Créditos LRU/ECTS ECTS): 4.5/ 4 teóricos: 3/2.5 prácticos: 1.5/1.5 CURSO: 2º CUATRIMESTRE: 1º CICLO: 1º DATOS BÁSICOS DE LOS PROFESORES NOMBRE: EDUARDO GUTIÉRREZ DE RAVÉ AGÜERA CENTRO/DEPARTAMENTO: E.P.S. Dpto. INGENIERÍA GRÁFICA y GEOMÁTICA ÁREA: EXPRESIÓN GRÁFICA EN LA INGENIERÍA Nº DESPACHO: C ir1gurae@uco.es TF: URL WEB: DATOS ESPECÍFICOS DE LA ASIGNATURA 1. DESCRIPTOR Gráfico: Principios y soportes. Gráficos en 2D y 3D. Animaciones 2. SITUACIÓN 2.1. PRERREQUISITOS: Matemáticas I y II; Fundamentos Físicos de Informática; Metodología y Tecnología de Programación. Conocimientos elementales de álgebra, geometría, trigonometría y cálculo CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN: Está relacionada con las siguientes asignaturas: - Fundamentos físicos de la informática. Matemáticas I y II. Metodología y tecnología de la programación. Informática aplicada. Sistemas multimedia RECOMENDACIONES: Experiencia en programación en C o C COMPETENCIAS 3.1. COMPETENCIAS TRANSVERSALES/GENÉRICAS: Capacidad de análisis y síntesis. Capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica. Capacidad de organización y planificación

2 3.2. COMPETENCIAS ESPECÍFICAS: Cognitivas (Saber): Expresión gráfica en la ingeniería. Matemáticas y Física. Procedimentales/Instrumentales (Saber hacer): Generación en el ordenador de gráficos y herramientas en dos y tres dimensiones, a partir de primitivas y transformaciones geométricas. Programación gráfica utilizando la librería gráfica OpenGL. Actitudinales (Ser): Toma de decisión y calidad. 4. El objetivo principal de esta asignatura es introducir al alumno en los principios y técnicas matemáticas y algorítmicas básicas necesarias para el trabajo en informática gráfica. Introducción a la librería gráfica OpenGL como una interfaz de programación gráfica aplicada. 5. METODOLOGÍA NÚMERO DE HORAS DE TRABAJO DEL ALUMNO: PRIMER SEMESTRE: Nº de Horas: 100 (45 presenciales y 55 no presenciales) Clases Teóricas*: 10.5 Clases Prácticas*: 21 Exposiciones y Seminarios*: 5 Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales): A) Colectivas*: 7 B) Individuales: 3 Realización de Actividades Académicas Dirigidas: A) Con presencia del profesor*: 1.5 B) Sin presencia del profesor: Otro Trabajo Personal Autónomo: A) Horas de estudio: 37 B) Preparación de Trabajo Personal: 10 C)... Realización de Exámenes: A) Examen escrito: 5 B) Exámenes orales (control del Trabajo Personal): 6. TÉCNICAS DOCENTES (señale con una X las técnicas que va a utilizar en el desarrollo de su asignatura. Puede señalar más de una. También puede sustituirlas por otras): Sesiones académicas teóricas X Exposición y debate: Tutorías especializadas: X Sesiones académicas prácticas X Visitas y excursiones: Controles de lecturas obligatorias:

3 Otros (especificar): DESARROLLO Y JUSTIFICACIÓN: La teoría se dará en el aula y las prácticas en la sala de Ordenadores. La materia de esta asignatura tiene un contenido eminentemente práctico. Para conocerla es necesario programar para generar gráficos en el ordenador. Se utilizará el compilador Microsoft Visual C++ y C++ de Linux, utilizando la librería gráfica OpenGL. Las prácticas, con carácter obligatorio, se harán en clase. El profesor revisará durante las sesiones prácticas que el alumno ha realizado las prácticas correctamente. A lo largo del curso se propondrán trabajos individuales y en grupo. Al final del curso los alumnos deberán entregar un trabajo de prácticas propuesto por el profesor. Metodología docente: Clases de teoría: o Introducción al tema y relación con otros temas. o Aplicaciones prácticas reales del tema a estudiar o Explicación detenida de los fundamentos teóricos de cada sección. o Destacar las partes más importantes de cada tema al finalizar su explicación. o Control para ver el grado de comprensión del alumno. Clases de prácticas: o Descripción de los objetivos que se pretenden conseguir con el desarrollo de cada una de las prácticas. o Explicación necesaria para el desarrollo de la práctica o Presentación y evaluación de la práctica. Lecturas: Al alumno se le facilitará información sobre antecedentes de gráficos por ordenado, así como de las últimas novedades, recomendándose su lectura. Cuestionarios: A lo largo del curso se realizarán una serie de cuestionarios, relativo a lo explicado en la clase teórica, bien de forma presencial, al final de la clase teórica o a través del aula virtual UcoMoodle. Las notas de estos cuestionarios se tendrá en cuenta en la nota final. Tutorías: o Resolución de dudas de teoría o prácticas. o Supervisión de las prácticas. Material docente: Clases de teoría: o Se utilizará la pizarra para el desarrollo de los contenidos teóricos y el cañón de proyección para explicar la teoría. o El alumno dispondrá de unos apuntes desde el comienzo del curso. o Se entregarán a los alumnos hojas de control Clases de prácticas: o Se utilizará el cañón de proyección para explicar el desarrollo de la práctica o Se entregará a los alumnos fotocopias de los enunciados de prácticas. Disponibilidad de cualquier otra información adicional a través de: ftp://login@lucano.uco.es/../ir1gurae/pub Gráficos por Ordenador

4 7. BLOQUES TEMÁTICOS (dividir el temario en grandes bloques temáticos; no hay número mínimo ni máximo) Introducción a Gráficos por ordenador. Herramientas para dibujar en el ordenador en dos dimensiones. Transformaciones geométricas. Dibujo en tres dimensiones. 8. BIBLIOGRAFÍA 8.1 GENERAL Gutiérrez de Ravé, Eduardo. Gráficos por Ordenador Hearn, D. Baker, M.P. Gráficas por computadora con OpenGL 3ª edición. Perason. Pretice-Hall. Madrid Richard S. Wright y Benjamin Lipchak. Programación OpenGL. Anaya Multimedia. Madrid Foley, J.D., A. van Dam, A. and S.K. Feiner, Computer Graphics : Priciples and Practice (2nd Edición), Addison-Wesley, Hill F.S. Jr. "Computer Graphics" Macmillan Publishing Company Richard S. Wright Jr. y Michael Sweet. OpenGL. Una guía de referencia completa de OpenGL Anaya Wright Jr. y Michael Sweet. OpenGL SuperBible. 2ª Ed. Waite Group Press Herber Schiltd. C++ Manual de Referencia. Mc Graw Hill. Madrid Samul R. Buss. 3-D Computer Graphics. A Mathematic Introduction with OpenGL. Cambridge University Press David F. Rogers. An Introduction to NURBS. Morgan Kaufmann. Londres John Vince. Geometry for Computer Graphics, Formulae, Examples & Proofs. Springer. Londres Gerald Farin, Dianne Hansford. The Geometry Toolbox. A.K. Meter Massachussets ESPECÍFICA (con remisiones concretas, en lo posible) Temas 1 a 8 Gutiérrez de Ravé, Eduardo. Gráficos por Ordenador Temas 1, 3, 4, 5 y 7 Hearn, D. Baker, M.P. Gráficas por computadora. Pretice-Hall Temas 2,3,4,8,9 Richard S. Wright Jr. y Michael Sweet. OpenGL. Una guía de referencia completa de OpenGL Anaya Wright Jr. y Michael Sweet. OpenGL SuperBible. 2ª Ed. Waite Group Press Richard S. Wright y Benjamin Lipchak. Programación con OpenGL. Anaya Multimedia. Madrid F. S. Hill, JR; Stephen M. Kelley. Computer Graphics using OpenGL 3ª Ed. Pearson. Londres

5 9. TÉCNICAS DE EVALUACIÓN (enumerar, tomando como referencia el catálogo de la correspondiente Guía Común) La evaluación de la asignatura se realizará mediante: - Controles semanales de teoría. - Control de las prácticas presenciales. - Trabajos final de prácticas - Examen final de teoría y/o prácticas para los alumnos que no superen por curso Criterios de evaluación y calificación (referidos a las competencias trabajadas durante el curso): En caso de no superar las prácticas por curso habrá un examen final de prácticas. Nota Prácticas = 0.8 Nota práctica Nota de trabajo de prácticas Nota de teoría = 0.8 cuestionarios presenciales cuestionarios UcoMoodle Nota final = 0.30 Nota Teoría Nota Prácticas Competencias transversales. Evaluación de competencias transversales adquiridas: - competencia de capacidad de organización y planificación: 1% de la nota final - capacidad de análisis y síntesis.: 2% de la nota final - competencia de aplicar los conocimientos en la práctica: 2% de la nota final No podrá aprobarse la asignatura si no se obtiene una calificación igual o superior a cuatro (4) en cada una de las partes. De no superar por curso la asignatura se hará un examen de teoría y/o prácticas durante el periodo de exámenes. Nota: en las convocatorias extraordinarias, la evaluación de la asignatura se realizará exclusivamente mediante un examen final de teoría y otro de prácticas.

6 Distribuya el número de horas que ha respondido en el punto 5 en 20 semanas para una asignatura semestral y 40 para una anual 10. ORGANIZACIÓN DOCENTE SEMANAL (Sólo hay que indicar el número de horas que a ese tipo de sesión va a dedicar el estudiante cada semana) SEMANA Nº de horas de Nº de horas Nº de horas Nº de horas Nº de horas Nº de horas Nº de horas Temas del temario a tratar sesiones sesiones Exposiciones Visita y Tutorías Lecturas Examen Teóricas prácticas y seminarios excursiones especializadas recomendadas Final Primer Semestre 1ª Semana: T-1 2ª: T-2 3ª: T-3 4ª: T-3 5ª: T-3 y T-4 6ª: T-4 7ª: T-5 8ª: T-5 9ª: T-5 y T-6 10ª: T-6 11ª: T-6 y T-7 12ª: T-7 13ª: T-7 y T-8 14ª: T-8 15ª: T-9 Exámenes primer 5 cuatrimestre

7 Segundo Semestre 1ª Semana 2ª Semana 3ª Semana 4ª Semana 5ª Semana 6ª Semana 7ª Semana 8ª Semana 9ª Semana 10ª Semana 11ª Semana 12ª Semana 13ª Semana 14ª Semana 15ª Semana Exámenes segundo cuatrimestre

8 11. TEMARIO DESARROLLADO (con indicación de las competencias que se van a trabajar en cada tema) TEORÍA En todos los tema se trabajarán las competencias genéricas y específicas indicadas anteriormente TEMA 1 INTRODUCCIÓN A LOS GRÁFICOS POR ORDENADOR. Horas de clase: 1h Dar una visión general de los campos de aplicación de los GPO. Descripción de la importancia de los dispositivos de entrada y salida. Antecedente. Introducción a los gráficos por ordenador. Funciones gráficas. Estándares Gráficos. Representación de las coordenadas normalizadas en los dispositivos. Interfaces gráficas para el usuario. TEMA 2 INTRODUCCIÓN A OpenGL. Horas de clase: 1h Realizar el primer programa para generar un gráfico en el ordenador. Aprender las bases de programación con OpenGL. Desarrollar algunas herramientas básicas para dibujar gráficos con líneas, polilíneas y polígonos. Desarrollar las herramientas que permitan al usuario controlar el programa con el ratón y el teclado. Introducción. Abriendo una ventana gráfica para dibujar. Dibujo de primitivas gráficas básicas. Tipo de datos de OpenGL. Estado de OpenGL. Sistema de Coordenadas. Programa completo de OpenGL. Dibujo de líneas con opengl. Patrones de línea. Dibujo de polilíneas y polígonos. Parametrización de figuras. Dibujo de polilíneas guardadas en una lista. Dibujo de líneas usando moveto() y lineto(). Dibujo de rectángulos alineados. Relación de aspecto de rectángulos alineados. Rellenado de polígonos. Otras primitivas gráficas. Interacción simple del ratón y el teclado. Sumario TEMA 3 VENTANA Y PUERTO DE VISTA. Horas de clase: 2.5h Introducción al concepto de Puerto de Vista. Desarrollar la transformación de Venta a Puerto de Vista. Algoritmos de recorte. Crear herramientas para dibujar en Coordenadas Universales. Desarrollar una clase encapsulada en C++ para dibujar rutinas. Selección de la ventana y puerto de vista para optimizar la visualización. Crear dibujos complejos, usado el método de la tortuga gráfica. Construir figuras basadas en polígonos regulares y polígonos estrellados. Dibujo de arcos y círculos. Realizar la primera animación. Introducción. Ventana Universal y Puerto de Vista. Paso de Ventana a Puerto de Vista. Ejemplo. Puerto de Vista con OpenGL. Creación de Ventana y Puerto de Vista Automáticamente. Desarrollo de la clase canvas. Animación con OpenGL y GLUT.

9 TEMA 4 GEOMETRÍA BÁSICA EN GRÁFICOS. Horas de clase: 1h Revisión de los vectores y aplicaciones a GPO. Concepto de geometría relativa y su representación algebraica Ecuaciones paramétricas del plano y la recta. Diferencia entre las propiedades de los puntos y vectores. Aplicaciones del producto escalar en GPO. Desarrollo de herramientas para trabajar con objetos 3D, incluyendo el producto vectorial. Coordenadas de Referencia. Puntos y vectores. Línea, Rayo y Segmento. Intersección de dos líneas rectas. Polígonos. Producto escalar de dos vectores. Aplicaciones. Corte de una línea por un plano. TEMA 5 TRANSFORMACIONES GEOMÉTRICAS. Horas de clase: 2.5h Desarrollo de herramientas para transformar una figura en otra. Introducción a los conceptos fundamentales de una transformación afín: Rotación, escala y traslación. Desarrollo de funciones para realizar las transformaciones afines a los objetos. Transformaciones Básicas. Representación matricial y coordenadas homogéneas. Transformaciones compuestas. Otras transformaciones. Transformaciones entre sistemas de coordenadas. Transformación geométricas 3D. Transformaciones afines 3D compuestas. Transformaciones geométricas en un programa con OpenGL. Usando transformaciones geométricas en un programa. Guardado del CT para su uso posterior. TEMA 6 DIBUJO DE ESCENAS 3D CON OpenGL. Horas de clase: 2h Creación de una cámara con OpenGL para ver escenas 3D. Creación de una cámara con OpenGL para ver escenas 3D. Introducción. Procesos de visualización y tuberías gráficas. Algunas herramientas OpenGL para modelar y visualizar. Asignación de la cámara OpenGL (Para una proyección paralela). Posicionando y direccionamiento de la cámara. Formas primitivas que tiene OpenGL. Ejemplo de una escena compuesta por primitivas OpenGL. Ejemplo de una escena 3D con render y sombreado. TEMA 7 DISEÑO Y AJUSTE DE CURVAS. Horas de clase: 2h Concepto matemático de curva y superficies de interpolación y aproximación. Curvas y superficies spline y de Bézier. Crear gráficos de curvas y superficies splines con OpenGL. Representación de splines. Interpolación y aproximación de splines. Condiciones de continuidad paramétrica. Condiciones de continuidad geométrica. Especificaciones de spline. Curvas y superficies de Bézier. Interpolación de Hermite. Curvas y superficies con OpenGL.

10 TEMA 8 VISTAS EN TRES DIMENSIONES. Horas de clase: 1h Desarrollo de herramientas para crear manipular una "cámara" para generar escenas 3D. Movimiento de la cámara a través de la escena para producir animaciones. Aprender las matemáticas de los distintos tipos de proyecciones. Desarrollo de estos conceptos con OpenGL. Introducción. Revisión de la cámara. Creación de una cámara en un programa. Proyección en perspectiva de objetos 3D. Taxonomía de la proyección. TEMA 9 MODELOS Y APLICACIONES DEL COLOR Horas de clase: 1h PRÁCTICAS Práctica de Introducción al entorno y OpenGL 1.5 horas Práctica Nº1. Representación de Puntos, Líneas, Polilíneas y Rectángulos. 3 horas Practica Nº 2. Interacción con el ratón y el teclado 3 horas Practica Nº 3. Ventana y Puerto de Vista 4.5 horas Practica Nº 4. Utilización de Canvas. 6 horas Practica Nº 5. Ajuste a Curvas y superficies 3 horas 12. MECANISMOS DE CONTROL Y SEGUIMIENTO (al margen de los contemplados a nivel general para toda la experiencia piloto, se recogerán aquí los mecanismos concretos que los docentes propongan para el seguimiento de cada asignatura): El seguimiento de la asignatura se hará mediante el control de: La asistencia a las clases de teoría y prácticas La elaboración del trabajo de prácticas. La corrección de los cuestionarios. La corrección de las prácticas.