Tecnologias de Jogos de Vídeo

2011-2012

Abel Gomes
Associate Professor
Gab. 3.26, Fase VI
Departamento de Informática
University of Beira Interior
6200-001 Covilhã
PORTUGAL

agomes@di.ubi.pt
tel: +351 275 319 891
fax: +351 275 319 899

Bibliography

AVISOS:

--- (13-Maio-2012)
As aulas de amanhã (segunda-feira, 14 de Maio) serão lecionadas na quarta-feira (16 de Maio) no mesmo horário, mas a sala da aula teórica será a sala 6.16.

--- (09-Maio-2012)
A escala de apresentações de hoje.

--- (07-Maio-2012)
A aplicação de base em JOGL (Java + OpenGL) para o desenvolvimento do projecto em NetBeans e das aulas práticas que restam do semestre.

--- (07-Maio-2012)
A sala 6.13 é onde decorrerá as defesas de projecto (1ª fase) no dia 9 de Maio, pelas 14:00.

--- (09-Abril-2012)
A matéria que será avaliada na 1ª frequência compreende os capítulos T01, T02, T03 e parte do T04 (só até às árvores BSP inclusive).

Objectivos

Após a conclusão da disciplina, o estudante deve ser capaz de:

descrever a importância dos jogos no mercado de software;
saber como construir jogos simples, possivelmente envolvendo ambientes 2D e 3D;
analisar jogos inacabados e integrar técnicas de animação nos referidos jogos incompletos;
demonstrar um conhecimento suficiente nas áreas da matemática, como é usual em quase todos os projectos de jogos;
demonstrar um conhecimento suficiente nas áreas da física, como é usual em muitos projectos de jogos;
demonstrar um conhecimento suficiente nas áreas da inteligência artificial, como é usual em vá projectos de jogos;
demonstrar um conhecimento suficiente nas áreas de redes de computadores, como é usual em projectos de jogos que envolvem vários jogadores;
demonstrar um conhecimento profundo dos paradigmas de programação usados em desenvolvimento de jogos;
demonstrar um conhecimento abrangente dos conceitos principais inerentes à programação gráfica 3D em tempo real, incluindo programação de coloradores ("shaders", em inglês) e efeitos especiais.

Teóricas

T00 : Introdução, Planeamento e Projecto
----- : Introduction, Planning, and Project
T01 : Géneros de Jogos
----- : Game Genres
T02 : Desenho de Jogos
----- : Game Design
----- : Understanding Fun
T03 : Motores de Jogos
----- : Game Engines
T04 : Gestão e Renderização de Cenas
----- : Scene Management and Rendering
T05 : Modelação de Terrenos
----- : Terrain Generation and Modeling
T06 : Detecção de Colisões
----- : Collision Detection

Práticas

P01 : História dos Jogos de Vídeo
----- : Brief History of Games
P02 : Construção do Jogo 2D em XNA
----- : 1 - Crie um jogo em XNA e execute-o imediatamente. Repare que o XNA cria o esqueleto de qualquer jogo.
----- : 2 - Leia agora o seguinte documento: Jogos XNA em 2D
----- : 3 - Carregue o seguinte programa/jogo, alterando-o depois de modo que a sprite efectue movimentos circulares: Moving cat sprite.
----- : 4 - Carregue o seguinte programa/jogo, alterando-o depois de modo que 1 um segmento de rode sobre si pr&ocute;prio, que se desloque dentro da window, e que ao bater nas paredes da window seja refletido (bouncing movement): Bouncing LineSegment.
----- : 5 - Leia o seguinte tutorial e construa o jogo de pong respectivo passo-a-passo: Jogo de Pong
P03 : Construção do Jogo 3D em XNA
----- : 1 - Faça uma leitura rápida do seguinte documento: Notas sobre XNA
----- : 2 - Leia agora o seguinte documento: Mais notas sobre XNA
----- : 3 - Carregue o seguinte programa/jogo, alterando-o depois de modo que modelo se desloque ao longo do eixo Z, usando para isso cliques na tecla Z: Rotating space ship
Veja-se ainda os recursos disponíveis em: Going Beyond: XNA Game Studio in 3D
----- : 4 - Altere o programa anterior por forma a fazer a nave deslocar-se numa circunferência no plano YZ.
P04 : Motor de Jogo
----- : 1 - Apresentação do Motor de Jogo
----- : 2 - Instalação do Motor de Jogo
----- : 3 - Testes preliminares do Motor de Jogo
P05 : Gestão de Cenas
----- : 1 - Gestão de Cenas
P06 : Deteção de Colisões
----- : 1 - Deteção de Colisões fora do GameProject. Este código em Java é auto-contido e serve para testar a "narrow phase" em colisões. A "broad phase" já está implementada.
----- : 2 - Deteção de Colisões dentro do GameProject. Esta ficha servirá de guia para aqueles que quiserem perceber como se altera o código do motor de física do Game Project.
P07 : Geração de Terrenos
----- : 1 - Geração de Terrenos fora do GameProject. Este código em Java é auto-contido e serve como base de partida para algoritmos de geração de terrenos.
----- : 2 - Diamond-Step Algorithm. Analise este algoritmo no link ao lado e implemente-o no código de base fornecido no ponto 1.

Bibliografia

J. Foley, A. van Dam, S. Feiner, J. Hughes. Computer Graphics: Principles and Practice (2nd edition in C). Addison-Wesley Publ. Company, 1996.
D. Eberly. 3D Game Engine Architecture. Morgan Kaufmann Publishers, 2005.
D. Eberly. 3D Game Engine Design. Morgan Kaufmann Publishers, 2007.
A. Watt and F. Policarpo. 3D Games: Real-time Rendering and Software Technology (vol.1). Addison-Wesley Publ. Company, 2000.
A. Watt and F. Policarpo. 3D Games: Animation and Advanced Real-time Rendering (vol.2). Addison-Wesley Publ. Company, 2003.
T. Akenine-Moller and E. Haines. Real-Time Rendering. A.K. Peters, 2002.
R. Fernando. GPU Gems: Programming Techniques, Tips and Tricks for Real-Time Graphics Addison-Wesley Professional, 2004.
M. Pharr and R. Fernando. GPU Gems 2: Programming Techniques for High-Performance Graphics and General-Purpose Computation. Addison-Wesley Professional, 2005.
H. Nguyen. GPU Gems 3. Addison-Wesley Professional, 2007.

Avaliação

General Assessment:

1 project in games (6.5 marks for code + 2.0 marks for report + 1.5 marks for paper)
2 mid-term written exams (10 marks = 5 marks for first + 5 marks for second) ;

Written Examination Dates:

1st Mid-term Exam (1° Teste) : ~~28/03/2012~~ 10/04/2012, Tuesday, 18:00, sala 6.26.
2nd Mid-term Exam (2° Teste) : 30/05/2012, Wednesday, 14:00.

Important Dates for Ongoing Project:

~~Wednesday, 11th April~~ Friday, 2nd May (Wednesday,14:00): Public discussion of a scientific paper.
~~Wednesday, 11th April~~ Friday, 2nd May (Wednesday,14:00): Project's alpha code hand-in with preliminary report.
Friday, 08th June (14:00): Full project hand-in with final report.
Wednesday, 13th June (14:00): Assurance vivas (defesa do projecto).

Avaliação do Projecto:

Enunciados entregues na segunda semana de aulas.
Não serão aceites projectos fora de prazo.
Os projectos são obrigatória e pessoalmente entregues ao regente da disciplina num ficheiro .zip.
O projecto carece de demonstração prática e apresentação oral dos alunos perante o docente.
Projectos que não funcionem terão nota zero.
Os alunos que não demonstrem dominar as particularidades da concepção, desenvolvimento e teste do seu projecto terão nota zero. Por outras palavras, não serão admitidos a exame em caso de fraude.
O projecto carece de relatório final escrito em Latex