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BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACION Programa de Asignatura: “Graficación” 1 Programa Educativo (PE): Ingeniería en Ciencias de la Computación Área: Interacción Hombre Máquina Programa de Asignatura: Graficación Código: CCOM-259 Créditos: 5 Fecha: Julio de 2009 BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACION Programa de Asignatura: “Graficación” 2 1. DATOS GENERALES Nivel Educativo: Licenciatura Nombre del Programa Educativo: Ingeniería en Ciencias de la Computación Modalidad Académica: Mixta Nombre de la Asignatura: Graficación Ubicación: Licenciatura: formativo Ingeniería: básico Correlación: Asignaturas Precedentes: Geometría Analítica con Algebra Lineal, Programación II Asignaturas Consecuentes: Procesamiento Digital de Imágenes, Introducción a la Robótica Conocimientos, habilidades, actitudes y valores previos: Conocimientos: Definir e identificar los problemas del graficado por computadora Reconocer estructuras de datos y algoritmos para la representación de objetos gráficos Fortalecer las bases matemáticas relacionándolas con la graficación Habilidades: Representar un objeto gráfico de manera adecuada para su manipulación Relacionar los conceptos de geometría analítica plana y espacial con los problemas que implican la representación gráfica de objetos Buscar y seleccionar las herramientas adecuadas para la solución de problemas de graficado y áreas relacionadas Ser capaz de utilizar y desarrollar modelos matemáticos para la solución de problemas de graficación Actitudes: Ser flexible para la apropiación de nuevas representaciones de objetos gráficos Preocuparse por estar actualizado con las BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACION Programa de Asignatura: “Graficación” 3 tendencias y herramientas del graficado por computadora. Discutir la pertinencia del uso de las graficas por computadora en la solución de problemas 2. CARGA HORARIA DEL ESTUDIANTE Concepto Horas por periodo Total de horas por periodo Número de créditos Teorías Prácticas Horas teoría y práctica Actividades bajo la conducción del docente como clases teóricas, prácticas de laboratorio, talleres, cursos por internet, seminarios, etc. (16 horas = 1 crédito) 48 32 80 5 Horas de práctica profesional crítica. Servicio social, veranos de la investigación, internado, estancias, ayudantías, proyectos de impacto social, etc. (50 horas = 1 crédito) 0 0 0 0 Horas de trabajo independiente. En donde se integran aprendizajes de la asignatura y tiene como resultado un producto académico ejem. exposiciones, recitales, maquetas, modelos tecnológicos, asesorías, ponencias, conferencias, congresos, visitas, etc. (20 horas = 1 crédito) 0 0 0 0 Total 48 32 80 5 3. REVISIONES Y ACTUALIZACIONES Autores: Etelvina Archundia Sierra Marcela Rivera Martínez Mariano Larios Gómez Iván Olmos Pineda Abraham Sánchez López Luis René Marcial Castillo Manuel Martín Ortiz Luís Carlos Altamirano Robles Martín Orato Ramírez Fecha de diseño: 1 de Junio, 2009 Fecha de la última actualización: Agosto, 2007 Revisores: Abraham Sánchez López Manuel Martín Ortiz Mariano Larios Gómez Etelvina Archundia Sierra Marcela Rivera Martínez Iván Olmos Pineda Luis René Marcial Castillo BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACION Programa de Asignatura: “Graficación” 4 Sinopsis de la revisión y/o actualización: Se ha mantenido el rigor matemático y las aplicaciones de software derivadas del curso. Se ha incorporado el uso de librerías y componentes de software para el desarrollo de aplicaciones. Se ha adaptado el curso a nuevas herramientas de desarrollo. 4. PERFIL DESEABLE DEL PROFESOR (A) PARA IMPARTIR LA ASIGNATURA: Disciplina profesional: Ciencias de la Computación, Matemáticas, Física Nivel académico: Maestría Experiencia docente: 2 años Experiencia profesional: 2 años Nota: se consideran la disciplina profesional que debe tener, el grado académico, la experiencia disciplinaria y docente, las asignaturas que debe haber impartido y la formación o capacitación docente/disciplinaria que se juzgue adecuada. 5. OBJETIVOS: 5.1 Educacional: El alumno aprenderá a modelar diferentes escenarios virtuales a través de la selección de técnicas y métodos de representación de objetos bidimensionales y tridimensionales, además contará con los elementos de base para la visualización científica. 5.2 General: El estudiante estará capacitado para usar, modificar e implementar librerías y componentes gráficas para el desarrollo de aplicaciones y herramientas de graficado 5.3 Específicos: 1. El alumno aprenderá a relacionar los conceptos de geometría analítica con los de graficación 2. El alumno conocerá y aplicará los algoritmos y técnicas de graficado en dos dimensiones (2D). 3. El alumno generalizará los conceptos de graficado en dos dimensiones al espacio tridimensional (3D) 4. El alumno conocerá y aplicará los elementos de realismo gráfico artificial (iluminación superficies visibles, sombreado, textura) BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACION Programa de Asignatura: “Graficación” 5 BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACION Programa de Asignatura: “Graficación” 6 6. MAPA CONCEPTUAL DE LA ASIGNATURA: BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACION Programa de Asignatura: “Graficación” 7 7. CONTENIDO Unidad Objetivo Específico Contenido Temático/Actividades de aprendizaje Bibliografía Básica Complementaria 1 Conceptos básicos Conocer la problemática del graficado por computadora 1.1 Modelado por Computadora 1.2 Animación por computadora 1.3 Gráficos 2D y 3D 1.4 Realidad virtual 1.5 Plataformas 1.6 Dispositivos de entrada y salida 1.7 Unidades de Procesamiento Gráfico (GPU) 1.8 Problemas actuales y tendencias Gráficos por computadora con OpenGL. Hearn, Baker. Prentice Hall, 2009 Computer Graphics and applications. Shirley. Addison Wesley, 2005 Computer Graphics: Principles and Practice in C James D. Foley, Andries van Dam, Steven K. Feiner, and John F. Hughes. 1995 2. Graficado en 2D El alumno conocerá y aplicará los algoritmos y técnicas de graficado en 2D 2.1 Primitivas gráficas. 2.2. Sistemas de Coordenadas. Cartesianas, Polares, Paramétricas, otras 2.3. Punto, línea, poli- líneas y curvas. 2.4. Color y Manejo de Colores. 2.5. Funciones y = f(x). 2.6. Puerto de Visión 2.7. Transformaciones 2D: traslación, rotación y escalación 2.8. Otras Gráficos por computadora con OpenGL. Hearn, Baker. Prentice Hall, 2009 Computer Graphics and applications. Shirley. Addison Wesley, 2005 Mathematics for Computer Graphics. John Vince, 2005 Interactive Computer Geometry for Computer Graphics: Formulae, Examples and Proofs John Vince, 2004 BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTADDE CIENCIAS DE LA COMPUTACION Programa de Asignatura: “Graficación” 8 Unidad Objetivo Específico Contenido Temático/Actividades de aprendizaje Bibliografía Básica Complementaria transformaciones: reflexión y recorte 2.9. Coordenadas Homogéneas. 2.10. Composición de Transformaciones 2.11. Proyección. Graphics: A Top-Down Approach Using OpenGL Edward Angel, 2008 3. Graficado en 3D El alumno conocerá y aplicará los algoritmos y técnicas de graficado en 3D 3.1. Transformaciones de cuerpo rígido: traslación, rotación y escalación 3.2. Coordenadas Homogéneas y composición de transformaciónes. 3.3. Rotaciones 3D generales 3.4. Proyecciones: paralela y perspectiva 3.5. Superficies cuádricas, superelipse y superelipsoide 3.6. Primitivas básicas de la librería gráfica 3.7. Modelado poligonal Computer Graphics and applications. Shirley. Addison Wesley, 2005 Computer Graphics and Geometric Modelling: Implementation & Algorithms. Max K. Agoston, 2005 Computer Graphics and Geometric Modelling: Mathematics Max K. Agoston, 2005 Computer Graphics: Principles and Practice in C James D. Foley, Andries van Dam, Steven K. Feiner, and John F. Hughes. 1995 OpenGL SuperBible. Benjamin Lipchak, 2004 OpenGL Graphics Through Applications Robert Whitrow, Springer Verlag, 2008 Transformations and Projections in Computer Graphics. David Salomón, 2006 BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACION Programa de Asignatura: “Graficación” 9 Unidad Objetivo Específico Contenido Temático/Actividades de aprendizaje Bibliografía Básica Complementaria 4. Realismo 3D El alumno conocerá y aplicará los elementos de realismo gráfico artificial 4.1. Iluminación 4.2. Sombras 4.3. Determinación de superficies visibles. 4.4. Mapeo de texturas 4.5. Curvas y superficies 3D Lighting: History, Concepts, and Techniques Arnold Gallardo, 2000 Advanced Animation and Rendering Techniques. M. Watt, 1992 Color Theory and Modeling for Computer Graphics, Visualization, and Multimedia Applications Haim Levkowitz, 1997 Nota: La bibliografía deberá ser amplia, actualizada (no mayor a cinco años) con ligas, portales y páginas de Internet, se recomienda usar los criterios del APA para referir la bibliografía. BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACION Programa de Asignatura: “Graficación” 10 8. CONTRIBUCIÓN DEL PROGRAMA DE ASIGNATURA AL PERFIL DE EGRESO Unidad Perfil de egreso (anotar en las siguientes tres columnas a qué elemento(s) del perfil de egreso contribuye esta asignatura) Conocimientos Habilidades Actitudes y valores 1. Conceptos Básicos Identificar las herramientas matemáticas, estructuras y algoritmos para resolver un problema de graficación. Analizar y modelar problemas que requieran de las graficas por computadora. Proponer soluciones adecuadas y de ser necesario innovadoras, según el contexto de implementación 2. Graficado en 2D Relacionar los conceptos de la geometría para representar objetos 2D Ser capaz de modelar y resolver problemas que requieran una representación bidimensional Implementar soluciones con ayuda de librerías gráficas para la resolución de problemas que impliquen la representación de objetos. 3. Graficado en 3D Relacionar los conceptos de la geometría para representar objetos 3D Ser capaz de modelar y resolver problemas que requieran una representación tridimensional Tener iniciativa para proponer soluciones que requieran una representación tridimensional de objetos, aplicando las transformaciones geométricas de cuerpo rígido y seleccionando la proyección más adecuada. 4. Realismo 3D Identificar los elementos necesarios para el realismo gráfico artificial de una escena virtual Ser capaz de aplicar modelos de iluminación, sombras, determinación de superficies visibles y mapeo de texturas, en escenas virtuales Creatividad para proponer mejoras a las escenas virtuales, utilizando las funcionalidades de las librerías gráficas BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACION Programa de Asignatura: “Graficación” 11 9. ORIENTACIÓN DIDÁCTICO-PEDAGÓGICA. (Enunciada de manera general para aplicarse durante todo el curso) Estrategias a-e Técnicas a-e Recursos didácticos Estrategias de aprendizaje: De las lecturas sugeridas por el docente, realizar: - Comparaciones - Análisis - Síntesis Realizar las actividades encomendadas por el docente con forme a los materiales suministrados de manera pertinente. Desarrollar proyectos de manera colaborativa. Estrategia de enseñanza: 1. Exposición de los objetivos de cada tema al inicio del mismo. 2. Solucionar problemas reales mediante la aplicación de los conceptos planteados en clase. 3. Evaluación mediante rubricas de las actividades colaborativas. Actividades y experiencias de aprendizaje: 1. Análisis de casos de estudio para la identificación de las técnicas adecuadas para la representación de objetos 2D y 3D. 2. Elaboración de proyectos basados en los conceptos vistos en clase. Ambientes de aprendizaje: Generar un ambiente de interacción entre docente y alumnos. Método basado en problemas: Se les plantea a los discentes un problema que involucre el uso de los conceptos discutidos en clase. Método basado en proyectos: Se les pide a los discentes realizar un programa que permita resolver un problema real, en donde utilicen los elementos de graficación 2D y 3D. Materiales: Pizarrón, plumones, borrador, computadora, cañón, software de tecnología de la información (moodle), software de aplicación, bibliotecas gráficas. Nota: ver glosario 10. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Criterios Porcentaje Exámenes Participación en clase Tareas 30% Exposiciones Simulaciones BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACION Programa de Asignatura: “Graficación” 12 Trabajos de investigación y/o de intervención Prácticas de laboratorio 30% Visitas guiadas Reporte de actividades académicas y culturales Mapas conceptuales Portafolio 10% Proyecto final 30% Otros Total 100 % Nota: Se refiere a lo que se evaluará del proceso A-E, considerando sus finalidades, la información y las consecuencias que se derivan de este proceso, los resultados, los momentos, las orientaciones, las técnicas y los instrumentos, todo esto nos conducirá al diálogo y reflexión sobre el aprendizaje del grupo. Los porcentajes serán establecidos por la academia de acuerdo a los objetivos de cada asignatura. 11. REQUISITOS DE ACREDITACIÓN Estar inscrito oficialmente como alumno del PE en la BUAP Haber aprobado las asignaturas que son pre-requisitos de ésta Aparecer en el acta El promedio de las calificaciones de los exámenes aplicados deberá ser igual o mayor que 6 Cumplir con las actividades propuestas por el profesor Nota: Describe los requisitos que el estudiante debe cumplir para acreditar la materia.
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