Guía Docente - Universitat de València

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34849 Gráficos Avanzados y Sonido
FICHA IDENTIFICATIVA
Datos de la Asignatura
Código
34849
Nombre
Gráficos Avanzados y Sonido
Ciclo
Grado
Créditos ECTS
6.0
Curso académico
2016 - 2017
Titulación(es)
Titulación
1405 - Grado de Ingeniería Multimedia
Materias
Titulación
1405 - Grado de Ingeniería Multimedia
Coordinación
Nombre
FERNANDEZ MARIN, MARCOS
Centro
ESCOLA TÈCNICA SUPERIOR
D'ENGINYERIA
Materia
14 - Gráficos y Audio por Computador
Curso Periodo
2
Segundo
cuatrimestre
Carácter
Obligatoria
Departamento
240 - INFORMÁTICA
RESUMEN
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L'assignatura Gràfics Avançats i So forma part de la matèria Gràfics i àudio per Computador l'objectiu
general del qual consisteix a presentar a l'alumne els fonaments que es dóna suport i les tècniques
bàsiques que s'utilitzen en la generació d'imatges sintètiques *bi i tridimensionals en aplicacions
gràfiques. És una assignatura obligatòria de caràcter quadrimestral que s'imparteix en el segon curs de
la titulació de Grau en Enginyeria Multimèdia durant el segon quadrimestre. En el pla d'estudis consta
d'un total de 6 crèdits *ECTS.
L'assignatura té un doble vessant teòrica i pràctica tant en els continguts de generació de gràfics com
de manipulació d'àudio. És necessari exposar a l'alumne les bases teòriques en les quals se
sustenten aquestes tècniques perquè sigui capaç de plantar cara a problemes o contingències no
previstes en les eines o llibreries disponibles. Per altra banda, és imprescindible que l'alumne es
familiaritzi a través de les pràctiques, amb la forma estàndard de treball en aquests camps usant
alguna de les eines i llibreries més utilitzades que existeixen per a generació de gràfics. L'alumne ha
de ser capaç a més de manejar el vocabulari tècnic d'aquests camps i poder valorar i argumentar
avantatges i inconvenients de l'ús de les diferents tècniques presentades, així com utilitzar els
continguts presentats en el plantejament i resolució de problemes proposats. En aquest aspecte les
presentacions orals de temes proposats i les sessions de problemes en grup tenen aquesta finalitat
d'ajudar a l'alumne en la tasca de síntesi, abstracció i comprensió necessàries per a la correcta
assimilació dels continguts.
La dinàmica de la classe és participativa. En les classes d'exposició de continguts, s'establix un diàleg
professor-alumne i alumne-alumne a través de formulació de qüestions tant pel professor com per
l'alumne. En les classes de problemes, es desenvoluparan activitats que fomentin la discussió en grup i
l'exposició oral per part dels alumnes. En els laboratoris es plantejarà el desenvolupament de treballs
en grups petits i la seva presentació al professor/a a través preferiblement d'un diàleg que promogui
una argumentació explicativa i raonada. Les sessions de tutories són voluntàries però formen una part
important de l'acomodació de l'alumne a la dinàmica de l'assignatura i són el lloc no només de resoldre
dubtes específics sobre els conceptes exposats, sinó també de plantejar qualsevol problema
d'enfocament o dificultat personal que sorgeixi respecte de qualsevol aspecte de l'assignatura.
CONOCIMIENTOS PREVIOS
Relación con otras asignaturas de la misma titulación
No se han especificado restricciones de matrícula con otras asignaturas del plan de estudios.
Otros tipos de requisitos
La asignatura tiene una relación directa con la asignatura previa de la materia que ser imparte en el
primer cuatrimestre: Informática Gráfica y presupone la correcta adquisición de la competencias allí
impartidas. Además como en dicha asignatura se recomienda haber cursado las asignaturas
Informática, Programación y Matemáticas I y II. Las dos primeras sirven para dotar al alumno de
destreza en el uso de las librerías y en la codificación de programas. La dos últimas dotan al alumno de
la capacidad de com
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COMPETENCIAS
1405 - Grado de Ingeniería Multimedia
- Capacidad para relacionar y estructurar información proveniente de diversas fuentes y de integrar
ideas y conocimientos.
- Poseer las habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores o mejorar su
formación con un cierto
grado de autonomía.
- Considerar el contexto económico y social en las soluciones de ingeniería, siendo consciente de la
diversidad y la multiculturalidad, y garantizando la sostenibilidad y el respeto a los derechos humanos
y a la igualdad hombre-mujer.
- Capacidad de integrarse dentro de grupos de trabajo y colaborar en entornos multidisciplinares,
siendo capaz de comunicarse con adecuadamente con profesionales de todos los ámbitos.
- Capacidad para liderar adecuadamente grupos de trabajo, respetando y valorando el trabajo de lo
demás, atendiendo a las necesidades del grupo y mostrando disponibilidad y accesibilidad.
- Conocimiento, diseño y utilización de forma eficiente los tipos y estructuras de datos más adecuados
a la resolución de un problema.
- Capacidad para diseñar y evaluar interfaces persona computador que garanticen la accesibilidad y
usabilidad a los sistemas, servicios y aplicaciones informáticas.
- Poseer conocimiento y capacidad de comprensión de hechos esenciales, conceptos, principios y
teorías relativas a los sistemas multimedia incluyendo todas las disciplinas que estos sistemas
abarcan.
- Capacidad de comprensión y manejo de las diversas tecnologías implicadas en los sistemas
multimedia. Tanto desde el punto de vista del hardware y la electrónica, como desde el punto de
vista del software.
- Aplicar de forma adecuada las metodologías, tecnologías, procedimientos y herramientas en el
desarrollo profesional de los productos multimedia en un contexto de uso real, aplicando las
soluciones adecuadas en cada entorno.
- Saber aplicar los recursos teóricos y prácticos para abordar en su globalidad una aplicación
multimedia.
- Ser capaz de aplicar los principios de diseño y comunicación gráfica audiovisual a los productos
multimedia.
- Integrar los conocimientos de las diferentes tecnologías multimedia para crear productos que
ofrezcan soluciones globales adecuadas a cada contexto.
- Programar de forma correcta en los diferentes lenguajes específicos de los sistemas multimedia
teniendo en cuenta las restricciones de tiempo y coste.
- Poseer conocimientos y capacidad para aplicar los diferentes mecanismos y elementos de la
construcción de los relatos audiovisuales tanto lineales como no lineales atendiendo a diferentes
formatos, tecnologías y soportes de producción.
- Conocer los sistemas gráficos 2D y 3D actuales y su aplicación a los desarrollos multimedia.
- Conocer y ser capaz de utilizar las técnicas de audio digital y sistemas de audio direccional que
pueden integrarse en aplicaciones multimedia.
- Ser capaz de responder profesionalmente a las exigencias de cada paso en un proceso de
producción multimedia: mostrando habilidades en confección/comprensión de guiones y
comunicación, diseño gráfico para comunicación, manejo de tecnología de streaming, diseño de web
y procesos de producción y post-producción.
- Conocimiento teórico-práctico de las tecnologías aplicadas a los medios de comunicación
audiovisuales (fotografía, radio, sonido, televisión, vídeo, cine, y soportes multimedia).
- Conocer las herramientas básicas existentes para la creación de contenidos multimedia que incluyan
imagen y sonido de alta definición.
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- Comunicar de forma efectiva, tanto por escrito como oralmente, conocimientos, procedimientos,
resultados e ideas relacionadas con las TIC y, concretamente de la Multimedia, conociendo su
impacto socioeconómico.
- Poseer conocimiento y capacidad de comprensión de hechos esenciales, conceptos, principios y
teorías relativas a la Multimedia así como al espectro de sus disciplinas de referencia.
- Capacidad para diseñar, desarrollar, evaluar y asegurar la accesibilidad, ergonomía, usabilidad y
seguridad de los sistemas, servicios y aplicaciones multimedia, así como de la información que
gestionan.
- Capacidad para resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, autonomía y creatividad.
Capacidad para saber comunicar y transmitir los conocimientos, habilidades y destrezas de la
profesión de Ingeniero Multimedia.
RESULTADOS DE APRENDIZAJE
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Las destrezas que el estudiante adquirirá con el seguimiento de la asignatura son las siguientes:
1. Tener una visión modular y funcional del problema de la síntesis de imágenes.
2. Tener una visión general de los diferentes problemas relacionados con la síntesis y el tratamiento
de audio digital para multimedia.
3. Conocer los algoritmos de tratamiento de los diferentes procesos que se dan en la tubería de
generación de gráficos. Ser capaz de adaptar éstos a los problemas concretos.
4. Conocer y manejar la librería estándar de gráficos OpenGl.
5. Saber configurar la iluminación de una escena empleando librerías gráficas estándar.
6. Conocer lo modelos de iluminación fotorealista empleados en gráficos por ordenador.
7. Conocer los mecanismos de optimización de graficos 3D para su representación en estructuras de
alto nivel.
8. Conocer y manejar las fuentes biliográficas específicas de la materia.
9. Desarrollar las habilidades de comunicación y trabajo en grupo en el campo del desarrollo de
aplicaciones gráficas multimedia y de la comunicación visual.
10.
Integrar las capacidades aprendidas de síntesis de gráficos y audio dentro de las
habilidades generales de codificación para crear programas multimedia.
11.
Adaptar los conocimientos previos adquiridos en Programación y en Matemáticas y
Física al contexto de la síntesis de gráficos
Además de los objetivos específicos señalados con anterioridad, durante el curso se fomentará el
desarrollo de diversas competencias genéricas, entre las cuales cabe destacar:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Capacidad de análisis y de síntesis.
Capacidad para argumentar desde criterios racionales y lógicos.
Capacidad para expresarse de forma correcta y organizada.
Capacidad para desarrollar un problema de forma sistemática y organizada.
Capacidad para el trabajo personal y la distribución del tiempo.
Capacidad para el trabajo en grupo.
DESCRIPCIÓN DE CONTENIDOS
1. 1. Iluminación Local y Rendering Básico
Interacción Básica Luz y Materia. Representación Computacional del Color
Modelos de Iluminación Local
Sombrado y Texturado
Rendering y Shaders basados en GPU
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2. 2: Modelado Geometrico Avanzado
Modelos de Representación de Superficie
Particiones Espaciales
Fractales y Gramática Generativas.
3. 3: Estructuras de Visualización Gráfica de Alto nivel
Factores de Coste de Visualización. Niveles de Detalle
Estructuras Avanzadas de Representación Gráfica.
Formatos Gráficos 3D.
4. 4:Modelos de Iluminación Global
Modelo Computacional de la Luz
Trazado de Rayos
Radiosidad
Modelos Híbridos
5. 5: Sonido 3D
Elementos de Sonidos en Gráficos
Sonido Direccional y Efectos
Implementación en la librería OpenAL
6. Relación de Prácticas
P1. Implementación de Modelos de Iluminación Básicos sobre Open GL
P2. Shader básicos en GLSL
P3. Implementación de Superficies paramétricas sobre openGL
P4. Composición de escenas sobre OpenSceneGraph
P5. Rendering fotorealista sobre PowRay
P6. Practica de sonido basado en OpenAL
VOLUMEN DE TRABAJO
ACTIVIDAD
Clases de teoría
Prácticas en laboratorio
Prácticas en aula
Elaboración de trabajos en grupo
Elaboración de trabajos individuales
Estudio y trabajo autónomo
Lecturas de material complementario
Preparación de actividades de evaluación
Preparación de clases de teoría
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Horas
30,00
20,00
10,00
4,00
4,00
12,00
5,00
5,00
25,00
% Presencial
100
100
100
0
0
0
0
0
0
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Preparación de clases prácticas y de problemas
Resolución de casos prácticos
TOTAL
15,00
20,00
150,00
0
0
METODOLOGÍA DOCENTE
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El desarrollo de la asignatura se estructura en torno a tres entornos de trabajo: aprendizaje con el
profesor (sesiones de teoría, problemas y las tutorías presenciales), las sesiones de laboratorio y el
trabajo en grupo para la realización del trabajo de exposición propuesto.
Aprendizaje en grupo con el profesor
En las sesiones de teoría se utilizará el modelo de lección magistral. En ellas el profesor expondrá los
contenidos fundamentales de la asignatura, utilizando para ello los medios audiovisuales a su alcance
(presentaciones, transparencias, pizarra, demostraciones).
En la sesiones problemas, la dinámica será dirigida eminentemente por el alumno. Se espera que los
alumnos participen en la explicación de los problemas propuestos. Para ello, previamente el profesor
indicará qué día se va a dedicar a la resolución de problemas y qué problemas se pretenden resolver,
de tal manera que el alumno asista a dichas clases con el planteamiento de los problemas preparado
con antelación.
Trabajo en grupo.
Los alumnos se dividirán en grupos de 3 personas para realizar un trabajo de recopilación
bibliográfica. El trabajo será expuesto al resto de compañeros en días de sesiones presenciales
habilitados para ello, que podrán ser a lo largo del curso, conectando con los contenidos teóricos
expuestos hasta el momento, o bien ser agrupados en unas sesiones de exposición al final de la
asignatura. Los alumnos deberán manejar fuentes bibliográficas recomendadas por el profesor así
como deberán preparar una charla de 15 minutos con material audiovisual que expondrán al resto de
compañeros.
Sesiones de laboratorio
En las sesiones de laboratorio se utilizará la librería gráficas OpenGl y OpenSceneGraph, así
como software adicional para realizar los trabajos propuestos. El trabajo será revisado en las sesiones
de tutorías concertadas para este propósito en las que los alumnos explicarán la realización de la
práctica al profesor y se mantendrá un diálogo acerca de aspectos técnicos involucrados en el
desarrollo de la misma.
Estás sesiones de laboratorio estarán organizadas en torno a grupos de trabajo formados como
máximo por dos personas.
Tutorías
Los alumnos dispondrán de un horario de tutorías cuya finalidad es la de resolver problemas, dudas,
y la presentación de los trabajos propuestos en el laboratorio. El horario de dichas tutorías se indicará
al inicio del curso académico. Además tendrán la oportunidad de aclarar algunas dudas mediante
correo electrónico o foros de discusión mediante el empleo de la herramienta “Aula Virtual”, que
proporciona la Universitat de Valencia.
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EVALUACIÓN
La evaluación de la asignatura se llevará a cabo mediante:
(C) Evaluación continua, basada en la participación y grado de implicación en el proceso de enseñanza
-aprendizaje, teniendo en cuenta la asistencia regular a las actividades presenciales previstas.
Formarán parte de la evaluación continua un conjunto de actividades consistentes en trabajos
individuales o en grupo a realizar en casa o en el aula, presentaciones orales, resolución de cuestiones
y problemas en clase, así como algunas pruebas individuales parciales que se podrán realizar durante
el curso. Estos ejercicios y controles podrán ser propuestos sin aviso previo.
(E) Prueba objetiva individual, consistente en uno o varios exámenes, o pruebas de conocimiento, que
constarán tanto de cuestiones teórico-prácticas como de problemas.
(P)Evaluación de las actividades prácticas a partir de la asistencia y realización de los trabajos en las
sesiones prácticas y de la realización de un trabajo final.
La nota final se calculará de la siguiente forma:
Nota Final = 0,2 * C + 0,5 * E + 0,3 * P
Para que se pueda realizar el cálculo de la nota final se exige un mínimo de 4 sobre 10 en las
partes E y P.
En segunda convocatoria se conservará la nota de la evaluación continua (C) y de las partes (E y P)
aprobadas. De las partes no aprobadas (E y P) se realizará un examen, calculándose la nota final de
igual forma que en primera convocatoria.
La evaluación se ajustará a la Normativa de Calificaciones de la Universitat de València. En el
momento de redacción de la presente guía docente, la normativa vigente es la aprobada por el
Consejo de Gobierno de la UVEG de 27 de enero de 2004, que se ajusta a lo establecido a tal efecto
por los Reales Decretos 1044/2003 y 1125/2003. En ella se establece básicamente que las
calificaciones serán numéricas de 0 a 10 con expresión de un decimal y a las que se debe añadir la
calificación cualitativa correspondiente a la escala siguiente:
De 0 a 4,9: “Suspenso”
De 5 a 6,9: “Aprobado”
De 7 a 8,9: “Notable”
De 9 a 10: “Sobresaliente” o “Sobresaliente con Matrícula de Honor”
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REFERENCIAS
Básicas
- Computer Graphics. Foley, Van Dam, Feiner, Hughes. Addison-Wesley. 2nd. Edition . 1995
Gráficos por computadora con Opente. Hearn&Baker. Prentice Hall. 2006
Interactive Computer Graphics. Edwar Angel. Addison Wesley.2001
Computer Graphics and Virtual Environments. Slater M., Steed, A., Chrysantou Y.
Addison-Wesley.2002
3D Sound For virtual Reality and Multimedia. Duran R. Begault.AP Profesional. 1994
Complementarias
- OpenGL Programming Guide: The official guide to learning OpenGL. Shreiner. Addison-Wesley
Professional. 7th Edition. 2009.
OpenSceneGraph Reference Manual v2.2. 2007
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