DV1635 - Teknisk 3D-grafik - Blekinge Tekniska Högskola

1. Beslut

Denna kurs är inrättad av dekan 2021-04-08. Kursplanen är fastställd av prefekten vid institutionen för datavetenskap 2023-03-01 och gäller från 2023-03-01.

2. Förkunskapskrav

Grundläggande behörighet

3. Syfte och innehåll

3.1 Syfte

Kursen syftar till att ge studenten en introduktion till teknisk 3D-grafik.
3D-grafik handlar mycket om att lära sig om 3D-modeller, olika verktyg, modellering, texturering, skulptering, ljussättning och rendering. Kursen behandlar även de tekniska aspekterna bakom grafik. Den grafikskapande processen innebär ofta mycket manuellt arbete för en 3D-grafiker. För att kunna snabba upp en manuell process så används olika verktyg och skript för att automatisera och generera 3D-grafik. Kursen kommer därför även ge en första inblick i skripting för grafik.

Efter den här kursen förväntas studenten ha teoretisk och praktisk kunskap i att skapa enkel 3D-grafik och enkla skript samt ha grundläggande teoretisk kunskap om hur grafik är uppbyggd och hanteras tekniskt av både mjukvaror och hårdvaror.

3.2 Innehåll

Kursen ger introducerande och grundläggande kunskaper för att arbeta med spelgrafik där störst fokus är på 3D-grafik. Kursen omfattar teoretiska kunskaper om datorgrafik och dess användningsområden, samt grundläggande spelgrafiksteori.
Kursen fokuserar på följande områden:

3D-modellers uppbyggnad
Polygonmodellering
Topologi
Material för 3D-modeller
Texturering och UV-mappning
Teori och praktik gällande bump-, normal- och displacement-mapping
Ljussättning och skuggor
Relevanta filformat inom både 3D och 2D
Realtids- och offline-renderingstekniker
Maya Embedded Language (MEL)-skript

De praktiska momenten kommer bestå av att skapa och hantera olika grafiska komponenter som kombineras till en komplett 3D-modell färdig att användas i en spelmotor samt skapa enklare skript med hjälp av MEL för en spelgrafiksprocess.

4. Lärandemål

Följande lärandemål examineras i kursen:

4.1. Kunskap och förståelse

Efter genomförd kurs ska studenten:

förklara tekniska aspekter av enklare modelleringsprocesser och ha förståelse för tekniska metoder som ligger till grund för skapandet av grafik.
redogöra för tekniska aspekter som behöver tas hänsyn till vid skapandet av 3D-modeller samt visa kunskap om 3D-modellers uppbyggnad.

4.2. Färdighet och förmåga

Efter genomförd kurs ska studenten:

konstruera en fungerande 3D-modell anpassad för spel, utifrån en problembeskrivning, med hjälp av grafikprogramvaror som används i spelindustrin.
kritiskt och systematiskt använda kunskap för att teknisk anpassa och hantera spelgrafik
visa grundläggande färdighet i att optimera spelgrafiksskapandet med hjälp av enklare skript.

4.3. Värderingsförmåga och förhållningssätt

Efter genomförd kurs ska studenten:

argumentera för enklare val av filformat i en spelutvecklingsprocess.
diskutera för- och nackdelar av de olika modelleringstekniker som kursen går igenom, samt visa förmåga i att kunna identifiera när en grafisk arbetsprocess bör optimeras.

5. Läraktiviteter

Kursen består av tre moment.

Under första momentet lär sig studenterna skapa grundläggande skript i MEL och hur språket används för skapandet av enkla verktyg eller 3d-modeller. Undervisningsformen under detta moment kommer bestå av föreläsningar med efterföljande laborationer. Detta examineras med en inlämningsuppgift i form av ett MEL-skript.

Kursmål som uppfylls:

• visa grundläggande färdighet i att optimera spelgrafiksskapandet med hjälp av enklare skript.

Under andra momentet kommer studenten att introduceras till alla olika delar inom grundläggande teknisk 3D-grafik, både i teori och praktik.
Detta moment bygger på att teoretiska kunskaper tillsammans med praktiska laborationer ska leda fram till en enkel men komplett 3D-modell, med tillhörande texturer och information, färdig för någon av de spelmotorer branschen använder. Även som en enkel modell ska den vara optimerad och visa på förståelse för en bra uppbyggnad.
Detta examineras med en inlämningsuppgift.

Kursmål som uppfylls:

• konstruera en fungerande 3D-modell anpassad för spel, utifrån en problembeskrivning, med hjälp av grafikprogramvaror som används i spelindustrin.
• kritiskt och systematiskt använda kunskap för att teknisk anpassa och hantera spelgrafik
• förklara tekniska aspekter av enklare modelleringsprocesser och ha förståelse för tekniska metoder som ligger till grund för skapandet av grafik.
• redogöra för tekniska aspekter som behöver tas hänsyn till vid skapandet av 3D-modeller samt visa kunskap om 3D-modellers uppbyggnad.

Det tredje och avslutande momentet kommer bestå av att kunna förklara, redogöra diskutera och argumentera för olika teoretiska delar som kursen och kurslitteraturen går igenom.
Detta examineras med en hemtentamen.

Kursmål som uppfylls:

• argumentera för enklare val av filformat i en spelutvecklingsprocess.
• diskutera för- och nackdelar av de olika modelleringstekniker som kursen går igenom, samt visa förmåga i att kunna identifiera när en grafisk arbetsprocess bör optimeras.

Viss undervisning på engelska kan förekomma.

6. Bedömning och examination

Examinationsmoment för kursen

Kod	Benämning	Omf.	Betyg
2310	Inlämningsuppgift 1	1 hp	GU
2320	Inlämningsuppgift 2	3 hp	GU
2330	Hemtentamen	2 hp	GU

Kursen bedöms med betygen G Godkänd, UX Underkänd, något mer arbete krävs, U Underkänd.

I kurstillfällets information inför kursstart framgår i vilka examinationsmoment som kursens lärandemål examineras samt gällande bedömningsgrunder.

Examinator kan, efter samråd med högskolans FUNKA-samordnare, fatta beslut om anpassad examinationsform för att en student med varaktig funktionsvariation ska ges en likvärdig examination jämfört med en student utan funktionsvariation.

7. Kursvärdering

Kursvärdering ska göras i enlighet med BTH:s beslut om frågeställning i kursvärderingar och beslut om process för hantering och uppföljning av kursvärderingar.

8. Begränsningar i examen

Kursen kan ingå i examen men inte tillsammans med annan kurs vars innehåll, helt eller delvis, överensstämmer med innehållet i denna kurs.

9. Kurslitteratur och övriga lärresurser

Practical Rendering and Computation with Direct3D 11
Jack Hoxley, Jason Zink, Matt Pettineo
ISBN: 9781568817200

Rekommenderad litteratur:
Beginning PBR Texturing: Learn Physically based Rendering with Allegorithmic’s Substance Painter, 1st edition,
Abhishek Kumar
ISBN: 9781484258989
Immersive 3D Design Visualization
With Autodesk Maya and Unreal Engine 4
Abhishek Kumar
ISBN: 9781484265970
Kompletterande material samt online-artiklar och källtexter görs tillgängliga via kursens webbplats och kommer att annonseras i början av kursen.