Politechnika
Warszawska

Katalog
ECTS

Nazwa przedmiotu:

Projektowanie środowiska wirtualnego

Koordynator przedmiotu:

dr inż. Joanna Porter-Sobieraj

Status przedmiotu:

Obowiązkowy

Poziom kształcenia:

Studia II stopnia

Program:

Informatyka i Systemy Informacyjne

Grupa przedmiotów:

Wspólne

Kod przedmiotu:

Semestr nominalny:

2 / rok ak. 2019/2020

Liczba punktów ECTS:

6

Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:

1. godziny kontaktowe – 90 h; w tym a. obecność na wykładach – 30 h b. obecność na ćwiczeniach – 30 h c. obecność na laboratoriach – 30 h 2. przygotowanie do ćwiczeń, rozwiązanie prac domowych – 20 h 3. przygotowanie do zajęć laboratoryjnych – 45 h 4. zapoznanie się z literaturą – 10 h 5. konsultacje – 5 h 6. przygotowanie do egzaminu i obecność na egzaminie – 20 h Razem nakład pracy studenta 190 h = 6 pkt. ECTS

Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:

1. obecność na wykładach – 30 h 2. obecność na ćwiczeniach – 30 h 3. obecność na laboratoriach – 30 h 4. konsultacje – 5 h Razem: 95 h, co odpowiada 3 pkt. ECTS.

Język prowadzenia zajęć:

polski

Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:

1. obecność na ćwiczeniach – 30 h 2. obecność na laboratoriach – 30 h 3. przygotowanie do ćwiczeń, rozwiązanie prac domowych – 20 h 4. przygotowanie do zajęć laboratoryjnych – 45 h Razem: 125 h, co odpowiada 4 pkt. ECTS.

Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:

• Wykład30h
• Ćwiczenia30h
• Laboratorium30h
• Projekt0h
• Lekcje komputerowe0h

Wymagania wstępne:

Modelowanie geometryczne, Programowanie urządzeń sterowanych numerycznie, Grafika komputerowa II.

Limit liczby studentów:

Bez limitu

Cel przedmiotu:

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z metodami konstruowania i implementacji modeli rzeczywistości wirtualnej, w szczególności symulacji ruchu i interakcji z użytkownikiem oraz analizowanie cech systemów symulacji i związanych z nimi artefaktów.

Treści kształcenia:

Czasoprzestrzeń. Mechanika Newtona. Ruch ciała sztywnego. Wirowanie. Ruch w obecności ograniczeń: zasada d’Alamberta, mechanika Lagrange’a i Hamiltona. Układy wielu ciał. Systemy dynamiczne: model matematyczny, linearyzacja układów dynamicznych, stabilność układów dynamicznych, drgania. Systemy sterowania: model matematyczny, liniowe systemy sterowania, sterowanie układów o skalarnym wejściu i wyjściu. Programowanie dynamiczne, równanie Eulera, sterowanie optymalne.

Metody oceny:

Student może maksymalnie otrzymać 100 punktów (40 punktów za zadania laboratoryjne, 20 punktów za pracę na ćwiczeniach i rozwiązania prac domowych, 10 punktów za sprawdziany wejściowe i 30 punktów za egzamin). Zajęcia laboratoryjne składają się z 4 zadań rozwiązywanych indywidualnie lub w grupach dwuosobowych. Przekroczenie terminu oddania zadania skutkuje odjęciem połowy punktów za to zadanie. Sprawdziany wejściowe odbywają się na początku 10 wyznaczonych wykładów, składają się z jednego pytania z materiału przedstawionego na poprzednim wykładzie i są oceniane na maksymalnie 1 punkt. Egzamin składa się z 8 zadań, warunkiem koniecznym zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie z niego przynajmniej 12 punktów. Ocena końcowa zależy od sumy zdobytych punktów i wystawiana jest zgodnie z następującymi zasadami: 0–50 punktów – brak zaliczenia, 51–60 – 3,0,  61–70 – 3,5, 71–80 – 4,0, 81–90 – 4,5, 91–100 – 5,0.

Egzamin:

tak

Literatura:

Arnold V. I., Metody matematyczne mechaniki klasycznej, PWN, Warszawa 1981. DeLoura M., Treglia D., Perełki programowania gier, Tom 1, 2 i 3, Helion, 2002. Garcia de Jalon J., Bayo E., Kinematic and Dynamic Simulation of Multibody Systems, Springer Verlag New York 1994. Haug E. J., Deyo R. C., Real-Time Integration Methods for Mechanical System Simulation, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1991. Shabana A. A., Dynamics of Multibody Systems, Cambridge University Press.

Witryna www przedmiotu:

brak

Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W2_01

Posiada podstawową wiedzę w zakresie fizyki klasycznej i geometrii różniczkowej; posiada wiedzę z zakresu mechaniki i zna podstawy numerycznego modelowania zagadnień tej dziedziny
Weryfikacja: Aktywny udział w ćwiczeniach, wejściówki, ocena prac domowych i zadań indywidualnych na laboratorium, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: CC_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka W2_02

Posiada wiedzę o przydatnych algorytmach numerycznych i kombinatorycznych modelowania przestrzeni konfiguracji takich jak: bryła sztywna lub łańcuch kinematyczny
Weryfikacja: Aktywny udział w ćwiczeniach, wejściówki, ocena prac domowych i zadań indywidualnych na laboratorium, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: CC_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka W2_03

Posiada wiedzę o przydatnych algorytmach numerycznych i kombinatorycznych modelowania pól wektorowych i sterowania w przestrzeniach stanu
Weryfikacja: Aktywny udział w ćwiczeniach, wejściówki, ocena prac domowych i zadań indywidualnych na laboratorium, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: CC_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka W2_04

Posiada wiedzę o parametrach dynamiki interakcji użytkownika z środowiskiem wirtualnym
Weryfikacja: Aktywny udział w ćwiczeniach, wejściówki, ocena prac domowych i zadań indywidualnych na laboratorium, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: CC_W09
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U2_01

Potrafi wykorzystać wiedzę matematyczną do analizy i optymalizacji rozwiązań z zakresu projektowania modeli rzeczywistości wirtualnej
Weryfikacja: Ocena zadań wykonywanych na ćwiczeniach i zadań laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: CC_U06, CC_U07
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka U2_02

Potrafi zaprojektować poprawną dynamicznie interakcję użytkownika z systemem czasu rzeczywistego
Weryfikacja: Ocena zadań laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: CC_U18
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka U2_03

Jest przygotowany do prac informatycznych w zespole badawczym w zakresie mechaniki klasycznej
Weryfikacja: Ocena zadań wykonywanych na ćwiczeniach, prac domowych i zadań laboratoryjnych; egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: CC_U23
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K2_01

Potrafi posługiwać się językiem angielskim w stopniu umożliwiającym bezproblemową komunikację w zakresie zagadnień rzeczywistości wirtualnej
Weryfikacja: Egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: CC_K08
Powiązane charakterystyki obszarowe: