授業内容・計画(詳細)の情報


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1.基本事項
2017 年度 春 学期  
開講クラス 文学部・文明学科
文学部・アジア文明学科
文学部・ヨーロッパ文明学科
文学部・アメリカ文明学科
文学部・北欧学科
文学部・歴史学科-日本史専攻
文学部・歴史学科-東洋史専攻
文学部・歴史学科                -西洋史専攻
文学部・歴史学科-考古学専攻
文学部・日本文学科
文学部・文芸創作学科
文学部・英語文化コミュニケーション学科
文学部・広報メディア学科
文学部・心理・社会学科
政治経済学部・政治学科
政治経済学部・経済学科
政治経済学部・経営学科
法学部・法律学科
教養学部・人間環境学科-自然環境課程
教養学部・人間環境学科-社会環境課程
教養学部・芸術学科-音楽学課程
教養学部・芸術学科-美術学課程
教養学部・芸術学科-デザイン学課程
教養学部・国際学科
体育学部・体育学科
体育学部・競技スポーツ学科
体育学部・武道学科
体育学部・生涯スポーツ学科
体育学部・スポーツ・レジャーマネジメント学科
理学部・数学科
理学部・情報数理学科
理学部・物理学科
理学部・化学科
情報理工学部・情報科学科
情報理工学部・コンピュータ応用工学科
工学部・生命化学科
工学部・応用化学科
工学部・光・画像工学科
工学部・原子力工学科
工学部・電気電子工学科
工学部・材料科学科
工学部・建築学科
工学部・土木工学科
工学部・精密工学科
工学部・機械工学科
工学部・動力機械工学科
工学部・航空宇宙学科              -航空宇宙学専攻
工学部・航空宇宙学科              -航空操縦学専攻
工学部・医用生体工学科
観光学部・観光学科
健康科学部・看護学科
健康科学部・社会福祉学科
授業科目名 コンピュータグラフィックス
曜日 時限 木-3
テーマ コンピュータグラフィックスの仕組みと技術を学ぶ
キーワード コンピュータグラフィックス プログラミング 視覚化


2.授業で育成する力・スキル
全学共通:自ら考える力(学習力、思考力、探求力)
センター:情報処理力(ITによる付加価値の高い情報を生み出すための、論理力、問題解
決力、ソフトウェア開発力)

3.授業要旨または授業概要
コンピュータグラフィックスは、産業、医療、科学、工学、TV、映画、ゲームなど、
さまざまな分野に幅広く普及し、情報処理技術の一分野として重要な役割を担っている。
授業では、Processingというツールを使ってコンピュータグラフィックスの製作実習を行
う。プログラミングをしながら、2次元と3次元のコンピュータグラフィックスの基本原理
や基礎技術を学習すると共に、さまざまな分野で充分に活用できる応用力を養うことを
目標にしている。
この授業では、マルチメディア関連のツール群を使って高度なコンピュータグラフィック
スを製作するわけではなく、その裏側で高速処理されている根幹の計算技術について学ぶ
ものであり、複雑な数学の方程式を読み解き、プログラミングによる細かな描画処理を実
体験することに重きを置いている。

この授業を通して「自ら考える力」と「情報処理力(問題解決力、論理力、ソフトウェア開
発力)」を育成する。

先修条件はないが、「プログラミング」のいずれかの科目を履修したのと同程度のプログ
ラミング経験があることを前提に授業を展開する。


4.学習の到達目標
7つの学習到達目標を設定して、各項目で育成する力・スキルは以下の通りです。詳細は別
紙「成績評価基準」を確認してください。

(1)グラフィック・システム
 グラフィックに関連する各種データフォーマット、ハードウェアとソフトウェアの変遷の
知識を身につけている

 学習力

(2)グラフィックにおける基礎技術
 2次元及び3次元のグラフィックスに関連する数学的な方程式の知識を身につけている

 論理力、問題解決力

(3)2次元画像の生成と加工
 ピクセルを単位とした単純な2次元の図形描画、画素ごとの濃淡変換と色変換の知識と技
術を理解している

 学習力、論理力

(4)モデリング
 3次元物体の表現方法、線と面の表現と変形、ポリゴンなどの知識と技術を理解している

 学習力、論理力

(5)レンダリング
 ワイヤフレーム、隠線消去、マッピング、シェーディング、レイ・トレーシングなど、レ
ンダリングの知識と技術を理解している

 学習力、探求力、論理力

(6)コンピュータ・アニメーション
 運動の数式とグラフィックス、マウスの動きなどを組み合わせて、アニメーションを作成
する知識と技術を理解している

 論理力、問題解決力

(7)視覚化
 3次元のスカラーとベクトルの視覚化する知識と技術を理解している

 探求力、ソフトウェア開発力
添付ファイル:コンピュータグラフィックス.pdf

5.授業スケジュール
先修条件はないが、「プログラミング」のいずれかの科目を履修したのと同程度のプログ
ラミング経験があることを前提に授業を展開する。


第1回: ガイダンス、授業の進め方説明
    グラフィック・システム1、ハードウェアとソフトウェアの変遷
       事後学習(課題を提出する。作業4時間)

第2回: グラフィック・システム2、グラフィックに関連する各種データフォーマット
       事前学習(指定したWEBページと配布資料を読む。作業2時間)
       事後学習(課題を提出する。作業2時間)

第3回: グラフィックにおける基礎技術1、グラフィックスに関連する数学的な方程式
       事前学習(指定したWEBページと配布資料を読む。作業2時間)
       事後学習(課題を提出する。作業2時間)

第4回: グラフィックにおける基礎技術2、グラフィックスに関連する数学的な方程式
       事前学習(指定したWEBページと配布資料を読む。作業2時間)
       事後学習(課題を提出する。作業2時間)

第5回: 2次元画像の生成と加工、ピクセルを単位とした単純な2次元の図形描画
       事前学習(指定したWEBページと配布資料を読む。作業2時間)
       事後学習(課題を提出する。作業2時間)

第6回: モデリング1、3次元物体の表現方法
       事前学習(指定したWEBページと配布資料を読む。作業2時間)
       事後学習(課題を提出する。作業2時間)

第7回: モデリング2、線と面の表現と変形
       事前学習(指定したWEBページと配布資料を読む。作業2時間)
       事後学習(課題を提出する。作業2時間)

第8回: レンダリング1、ワイヤフレームモデルの実習
       事前学習(指定したWEBページと配布資料を読む。作業2時間)
       事後学習(課題を提出する。作業2時間)

第9回: レンダリング2、隠線消去、シェーディングの実習
       事前学習(指定したWEBページと配布資料を読む。作業2時間)
       事後学習(課題を提出する。作業2時間)

第10回: レンダリング3、マッピング技術の実習
       事前学習(指定したWEBページと配布資料を読む。作業2時間)
       事後学習(課題を提出する。作業2時間)

第11回: コンピュータ・アニメーション1、2次元のアニメーション製作
       事前学習(指定したWEBページと配布資料を読む。作業2時間)
       事後学習(課題を提出する。作業2時間)

第12回: コンピュータ・アニメーション2、3次元のアニメーション製作
       事前学習(指定したWEBページと配布資料を読む。作業2時間)
       事後学習(課題を提出する。作業2時間)

第13回: 視覚化1、3次元のスカラー場を視覚化する
       事前学習(指定したWEBページと配布資料を読む。作業2時間)
       事後学習(課題を提出する。作業2時間)

第14回: 視覚化2、3次元のベクトル場を視覚化する
       事前学習(指定したWEBページと配布資料を読む。作業2時間)
       事後学習(課題を提出する。作業2時間)

第15回: 最終発表会(最終まとめ試験相当)とまとめ
       事前学習(指定したWEBページと配布資料を読む。作業2時間)
       事後学習(最終課題を提出する。作業2時間)

6.成績評価の基準および方法
日々の授業の課題や活動(70点)、最終発表会(30点)に配分して点数をつけます。

授業課題・活動の70点の内訳は、上記「4.学習の到達目標」のところで示した7
つの学習到達目標を基準にして、点数をつけます。

授業課題・活動の内訳、評価の割合
(1)グラフィック・システム 10%
(2)グラフィックにおける基礎技術 20%
(3)2次元画像の生成と加工 10%
(4)モデリング 10%
(5)レンダリング 30%
(6)コンピュータ・アニメーション 10%
(7)視覚化 10%


満点100点とし、最終的に、S(90点以上)、A(89-80点)、B(79-70点)、C(69-60点)、
E(59点以下)、/(出席日数が授業回数の3分の2に満たない場合、プレゼンテーショ
ン未発表の場合、レポート未提出の場合)で評価します。


7.教科書・参考書


8.その他の教材
教科書は特にありません。
毎回配布するプリントやWEB教材をもとに授業を進めます。予習復習のためにイン
ターネットを活用した情報検索が重要になります。インターネット上の情報やデジタルデー
タなどを副教材として適宜使用します。


9.担当教員の連絡先
質問などの連絡は次の手段で随時受け付けます。
1)電子メール tanaka.m [] tokai-u.jp へ質問や問い合わせをメール送信して下さ
い。(スパム対策のため[]の部分はアットマークに変更して下さい。)
2)Webサイト http://mtlab.ictedu.u-tokai.ac.jp/ から質問や問い合わせを
送信して下さい。
3)授業時間中はもちろん、授業終了時にすぐに相談することもして下さい。

10.授業担当教員からの改善点・コメント
配布プリントや電子ファイルに、授業中に話したキーワードや図式を少しでもいいですから、
必ず記録して下さい。後で見直したときにすぐに学習内容などを思い出すのに非常に役立ちま
す。自分専用のノートまたはメモ帳を作り、書き留めることで大きな資産になります。
またネットワークの基盤技術を広く浅く知るために、普段のニュースの中からネットワークに
関連する項目はアンテナを広げて情報収集するように心がけて下さい。
PCやネットワークに関連する、疑問や質問があれば常に書き留め、授業中に積極的に質問する
ようにして下さい。