コンピュータグラフィックス

科目基礎情報

学校 旭川工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 コンピュータグラフィックス
科目番号 0011 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 システム制御情報工学科 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 適宜プリントを配布する
担当教員 以後 直樹

目的・到達目標

1.コンピュータグラフィックスの表現するために必要な構成要素を理解し,説明できる。
2.2次元の平行移動・拡大縮小・回転と同次座標系の関係を理解し,説明できる。
3.3次元の平行移動・拡大縮小・回転と同次座標系の関係を理解し,説明できる。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1コンピュータグラフィックスの表現するために必要な構成要素を理解し,説明できるコンピュータグラフィックスの表現するために必要な構成要素を理解できるコンピュータグラフィックスの表現するために必要な構成要素の理解が十分でない
評価項目22次元の平行移動・拡大縮小・回転と同次座標系の関係を理解し、説明できる2次元の平行移動・拡大縮小・回転と同次座標系の関係を理解できる2次元の平行移動・拡大縮小・回転と同次座標系の関係を理解が十分でない
評価項目33次元の平行移動・拡大縮小・回転と同次座標系の関係を理解し、説明できる3次元の平行移動・拡大縮小・回転と同次座標系の関係を理解できる 3次元の平行移動・拡大縮小・回転と同次座標系の関係を理解が十分でない

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 システム制御情報工学科の教育目標 ③ 説明 閉じる
学習・教育到達度目標 本科の教育目標 ③ 説明 閉じる

教育方法等

概要:
コンピュータグラフィックスが,数学で表現されることを理解するために必要な要素技術を学習する。さらに,コンピュータグラフィックスを構成する要素技術も学習する。
授業の進め方と授業内容・方法:
座学授業では,方程式やアルゴリズムを学習する。また,その学習した方程式やアルゴリズムを実装するプログラム演習を適宜実施し,結果をPDFに出力してGoogle Classroomを用いて提出する。
また,「サイバーセキュリティ人材育成事業(K-SEC)」により作成された教育コンテンツ(K-SEC教材)を使用する。
注意点:

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 コンピュータグラフィックス概要(1) コンピュータグラフィックスの成り立ち,専門用語,2DCGと3DCGの違いを説明できる。
2週 コンピュータグラフィックス概要(2) コンピュータグラフィックスの成り立ち,専門用語,2DCGと3DCGの違いを説明できる。
3週 C言語の復習と直線(1) C言語における配列,ポインタ,ファイルへの入出力を説明できる。
直線の方程式を説明できる。
4週 直線(2) 直線と点の距離,内分点・外分点,線分の方程式を説明できる。
5週 直線(3) アンチエイリアシングを説明できる。
6週 直線(4) 直線を表示するプログラムを作成できる。
線分を表示するプログラムを作成できる。
7週 中間試験
8週 表示装置 画面解像度,色空間,表示装置の種類,表示装置のインタフェースを説明できる。
2ndQ
9週 多角形(1) 多角形の概要を説明できる。
10週 多角形(2) n角形の方程式を説明できる。
11週 多角形(3) 点と多角形の内外判定を説明できる。
12週 多角形(4) 多角形を表示するプログラムを作成できる。
13週 多角形(5) 多角形を表示するプログラムを作成できる。
14週 座標変換(1) 2次元座標の座標変換を説明できる。
15週 座標変換(2) 2次元座標において,合成変換行列を用いた座標変換を説明できる。
16週 期末試験 学んだ知識の確認ができる。
後期
3rdQ
1週 座標変換(3) 2次元座標において,合成変換行列を用いた座標変換のプログラムを作成できる。
2週 座標変換(4) 3次元座標において,合成変換行列を用いた座標変換を説明できる。
3週 座標変換(5) 3次元座標において,合成変換行列を用いた座標変換のプログラムを作成できる。
4週 座標変換(6) 同次変換行列を用いた座標変換を説明できる。
5週 座標変換(7) 同次変換行列を用いた座標変換のプログラムを作成できる。
6週 座標変換(8) 同次変換行列を用いて直線を座標変換するプログラムを作成できる。
7週 中間試験
8週 コンピュータグラフィックスにおける座標変換(1) コンピュータグラフィックスにおいて使用する座標系を説明できる。
4thQ
9週 コンピュータグラフィックスにおける座標変換(2) コンピュータグラフィックスにおける座標系を変換する処理を説明できる。
10週 コンピュータグラフィックスにおける座標変換(3) 同次変換行列を用いて,コンピュータグラフィックスにおける座標系を変換できる。
11週 コンピュータグラフィックスにおける座標変換(4) 同次変換行列を用いて,コンピュータグラフィックスにおける座標系を変換するプログラムを作成できる。
12週 集合演算(1) 集合の基本的な概念を説明できる。
13週 集合演算(2) コンピュータグラフィックスにおける集合の演算ができる。
14週 3次元形状の表現方法(1) 3次元形状の基本モデルを説明できる。
15週 3次元形状の表現方法(2)
情報リテラシー基礎
3次元形状データの表現法を説明できる。
情報リテラシーの基本を説明できる。
16週 学年末試験 学んだ知識の確認ができる。

評価割合

試験課題相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80200000100
基礎的能力305000035
専門的能力3010000040
分野横断的能力205000025