Computação Gráfica em Jogos Digitais

Imagem d@ Abel João Padrão Gomes [Ficheiro Local]
Abel João Padrão Gomes
Código:
17917
Ano:
1
Semestre:
S2
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
PL(30H)/T(30H)
Área Científica:
Informática
Tipo de ensino:
Presencial.
Estágios:
Não aplicável.
Objectivos de Aprendizagem:
Os objetivos gerais da unidade curricular são:
- Proporcionar aos alunos uma compreensão abrangente da computação e da computação gráfica através dos jogos digitais.
- Capacitar os alunos com competências em inovação, design e desenvolvimento de motores de jogo, incluindo as suas estruturas de dados e algoritmos.
- Preparar os alunos para a investigação ao nível de mestrado e de doutoramento.

No que respeita a objetivos de aprendizagem, o estudante deve ser capaz de pelo menos:
- Utilizar um motor de jogo para criar um jogo.
- Construir um kernel geométrico para modelação de cenas 3D (e.g., “winged-edge data structure”).
- Construir um algoritmo de pesquisa de pontos (e.g., “o vizinho mais próximo”) a partir de uma estrutura de dados de aceleração (e.g., Kd-tree).
- Construir um algoritmo de deteção de colisões em cenas 3D (e.g., algoritmo GJK).
- Construir um algoritmo de busca de caminhos em cenas 3D (e.g., algoritmo A*).
- Construir um algoritmo de geração de sombras em cenas 3D.
Conteúdos programáticos:
00. Géneros de jogos (opcional).
01. Arquitetura de motores de jogos de vídeo.
02. Estruturas de dados geométricos.
03. Estruturas de dados espaciais.
04. Geração e modelação de terrenos.
05. Gestão e renderização de cenas 3D.
06. Abate geométrico em cenas 3D.
07. Deteção de colisões.
08. Geração de sombras em cenas 3D (opcional)
09. Traçados de caminhos em cenas 3D (opcional).
10. Renderização deferida (opcional).
11. Modelação da física dos corpos em jogos.
12. Gestão de formações alinhadas e de multidões.
13. Descoberta de caminhos.
14. Fundamentos de design de jogos (opcional).
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
Para que o estudante possa adquirir as competências (veja-se objetivos de aprendizagem) exigidas na unidade curricular, estão previstas:
- 2h/semana de aulas teóricas (T) sobre conceitos teóricos, métodos e algoritmos, utilizando-se para isso a projeção de transparências, a escrita/demonstração no quadro e a discussão de ideias;
- 2h/semana de aulas prático-laboratoriais (PL), nas quais o estudante aplicará e testará os conceitos, as estruturas de dados e os algoritmos introduzidos nas aulas T através da resolução de exercícios que constam em fichas criadas para o efeito;
- 2h/semana de tutoria para o esclarecimento de dúvidas e resolução de problemas das fichas práticas que não foram resolvidos nas aulas PL, bem como para apoio na elaboração dos projetos/trabalhos individuais dos alunos.
Bibliografia principal:
- D. Eberly. 3D Game Engine Architecture. Morgan Kaufmann Publishers, 2005.
- J. Gregory, J. Lander, and M. Whiting. Game Engine Architecture, 2nd ed., AK Peters / CRC Press, 2014.
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- M. McShaffry and D. Graham. Game Coding Complete, 4th ed., Cengage Learning PTR, 2012.
- A. Watt and F. Policarpo. 3D Games: Real-time Rendering and Software Technology (vol.1).
Addison-Wesley Publ. Company, 2000.
- A. Watt and F. Policarpo. 3D Games: Animation and Advanced Real-time Rendering (vol.2).
Addison-Wesley Publ. Company, 2003.
- T. Akenine-Moller, E. Haines, and N. Hoffmann. Real-Time Rendering, 3rd ed, . A.K. Peters / CRC Press, 2008.
- D. Eberly. Game Physics. CRC Press, 2010.
- Christer Erikson. Real-time Collision Detection. The Morgan Kaufmann Series in Interactive 3-D
Technology, CRC Press, 2004.
- Ian Millington and John Funge. Artificial Intelligence for Games. CRC Press, 2009.
- Mat Buckland. Programming Game AI by Example. Wordware Publishing Inc., 2004.
Língua:
Português