Información detallada de curso

1. IDENTIFICACION DEL CURSO

Código y Nombre de la Asignatura: ELP 2040 - FUNDAMENTOS DE COMPUTACION GRAFICA
División Académica: División de Ingenierías Departamento Académico: Dpto. Ingeniería de Sistemas Número de créditos: Intensidad horaria (semanal para nivel pregrado y total para nivel postgrado): 3.000 Horas de Teoría 0.000 Horas de Laboratorio Niveles: Educación Superior Pregrado Tipos de Horario: Teoría Fundamentos de Computación Gráfica es una asignatura en la que se abarcan los conceptos básicos de generación de gráficos por computador desde código de programación. Se abarcan temas como el uso de métodos geométricos y matemáticos para generar formas regulares, renderización, proyecciones, visualizaciones y generación de imágenes (en 2D y 3D) en tiempo real. Además, se trabajan los mecanismos esenciales de procesamiento de imágenes, a fin de realizar efectos sobre una imagen generada computacionalmente. La asignatura tiene una aplicación directa en las áreas de Computación Gráfica, Desarrollo de Videojuegos, Interacción Humano-Computador (a nivel de interfaces de usuario), Multimedia Interactiva, Realidad Aumentada y Visión Computacional. 3. Justificación Los avances de hardware y software han permitido el desarrollo de aplicaciones con gran contenido gráfico. Este aspecto es crucial para garantizar una buena acogida de una aplicación computacional por parte de los usuarios, ya que es el mecanismo que se tiene para mostrar los datos que se procesan internamente. El manejo correcto del aspecto gráfico permite definir mecanismos de interacción con el usuario. Esto hace que el desarrollador de software requiera conocer los conceptos fundamentales de gráficos por computador. En la actualidad contamos con arquitecturas de hardware que tienen soporte para tarjetas de video y procesamiento gráfico. Con ellas se pueden renderizar imágenes complejas en fracciones de segundos, por lo que se puede generar secuencias de imágenes fluidas y de alto contenido gráfico, lo cual añade valor a la información presentada. Finalmente, diversas librerías gráficas han sido desarrolladas para facilitar el desarrollo de dichos gráficos. Tales librerías, como Processing u OpenGL permiten trabajar la generación de gráficos de manera clara y eficaz. El desarrollador de software enfocado a aspectos gráficos requiere de su conocimiento para realizar de manera adecuada su labor en el ambiente laboral. 4. Competencia a desarrollar Competencia Profesional k) The ability to use the techniques, skills, and modern engineering tools necessary for engineering practice. Programa de Ingeniería de Sistemas 5. Objetivo general del curso Este curso se orientará a: Formar a los estudiantes en los conceptos y prácticas relacionadas con el desarrollo de gráficos (en 2D y 3D) por computador a través de códigos de programación, teniendo en cuenta los aspectos de manejo adecuado de memoria principal y las buenas prácticas para generar gráficos en tiempo real. La aplicación de los conceptos de desarrollarán utilizando las librerías Processing y OpenGL. 6. Resultados de aprendizaje Al finalizar el curso, los estudiantes deben estar en capacidad de: Dimensión de la competencia Resultado de aprendizaje Conocimientos (saber conocer) El estudiante conoce los mecanismos de generación de formas regulares e irregulares utilizando una librería gráfica. El estudiante identifica los aspectos de manejo de memoria para la generación rápida de gráficos por computador. El estudiante diferencia la metodología de trabajo entre la generación de gráficos en 2D y 3D. Habilidades (saber hacer) El estudiante implementa diferentes algoritmos de generación de gráficos por computador. El estudiante genera y edita gráficos por computador con mecanismos orientados a trabajar en tiempo real. Actitudes (saber ser) El estudiante reconoce la importancia de la generación adecuada de gráficos por computador como mecanismo de despliegue de información al usuario. 7. Programación del curso Temas Subtemas No. de Horas a cargo del profesor Trabajo independiente (describir las actividades) Introducción Historia y aplicaciones 1 Lectura Processing y OpenGL 2 Lectura / Práctica Matemáticas para Computación Gráfica Vectores 3 Práctica Curvas 6 Práctica Transformaciones geométricas 6 Laboratorio Detección de colisiones en 2D 3 Laboratorio Proyecciones de visualización 3 Lectura / Práctica Conceptos asociados a la generación de gráficos Iluminación 3 Práctica Modelado básico en 3D 3 Práctica Modelos de color 2 Lectura / Práctica Operaciones a nivel de bit 1 Práctica Sistemas de partículas 3 Laboratorio Fractales 3 Laboratorio Procesamiento de imágenes Procesamiento a nivel de punto 3 Lectura / Práctica Procesamiento a nivel de vecindad 6 Laboratorio 8. Opciones Metodológícas-Actividades de aprendizaje Opción metodológica* (Para escoger tenga en cuenta el listado propuesto en el comentario) Descripción Clase magistral Se presentarán los conceptos en forma de clase magistral para abordar la temática de manera formal. Laboratorios Se desarrollarán laboratorios por temática. Estos se realizarán en las horas prácticas de la clase. Exposiciones Se trabajará con exposiciones donde los estudiantes compartirán los resultados de sus investigaciones y soluciones a los problemas planteados. Controles de lectura Se realizarán como actividad complementaria al desarrollo realizado durante las horas de clase. 9. Evaluación Evidencia de aprendizaje (Para escoger tenga en cuenta el listado propuesto en el comentario) Descripción de la Evidencia de aprendizaje Periodo de la evaluación Ponderación de la evaluación Primer parcial Proyecto de software Quinta semana 30% Laboratorios Códigos de programación Durante el semestre 20% Investigación y Desarrollo Ensayo y exposición Décima semana 20% Proyecto final Proyecto de software Según registro 30% 10. Bibliografía Tanto para Bibliografía Básica cómo Bibliografía Complementaria se requiere de: Tipo de bibliografía (Básica o Complementaria) Tipo de referencia (Si es libro impreso, revista impresa, artículo de revista, VER LISTADO) Idioma Norma Técnica (ICONTEC, APA, otras) Existe en Biblioteca o No Básica Daniel Shiffman. Learning Processing, A beginner’s guide to programming images, animation and interaction. Primera edición. Burlington, MA, USA: Morgan Kaufmann Publishers. 2008. ISBN: 978-0-12-373602-4 Ingles Si Básica Glassner, Andrew S. Processing for Visual Artists. A K Peters. 2010. ISBN: 9781568817163 Ingles Si Básica Edward Angel. Interactive Computer Graphics. Addison Wesley; 5 edition. 2008. ISBN: 0321535863 Ingles Si Básica Kenneth C. Finney. 3D Game Programming All in One. Cengage Learning PTR; 2 edition. 2006. ISBN: 9781598632668 Ingles Si LISTADO (Norma técnica estándar ICONTEC) 1. Libro impreso Autor. Título. Subtítulo. Edición. Ciudad: Editorial, ano de publicación. Paginación (Serie, número) ISBN 2. Libro electrónico Autor. Título. Subtítulo. Edición. Ciudad: Editorial, ano de publicación. Paginación (Serie , número). Vía Internet. 3. Revista impresa Título de la publicación: subtítulo de la publicación / Editor responsable Vol. 1, No. 1 (mes y año). Lugar de publicación: Editorial, año de publicación. Número de volúmenes publicados. (periodicidad, cambio de título). ISSN 4. Revista electrónica Título de la publicación: subtítulo de la publicación / Editor responsable Vol. 1, No. 1 (mes y año). Lugar de publicación: Editorial, año de publicación. Número de volúmenes publicados. (periodicidad, cambio de título). ISSN 5. Artículo de revista Autor del artículo si aparece. Título del artículo: Subtítulo del artículo. En: Título de la publicación: Subtítulo de la publicación: Número del volumen, número de la entrega (mes, año); paginación. 6. Tesis y otros trabajos de grado Autor. Título: subtítulo. Ciudad, año de presentación, paginación o número de volúmenes. Designación de trabajo de grado (título académico). Institución. Facultad. Departamento o Área. 7. Ponencias en congresos, conferencias o reuniones. Autor de la ponencia. Título de la ponencia. En: autor, que es el mismo seminario, congreso o conferencia. (Número de la conferencia: Año de realización: ciudad donde se realizó). Título que generalmente identifica las memorias o actas. Ciudad de publicación: Editor, año de publicación de las memorias. Páginas. 8. Norma Autor corporativo. Título: subtítulo. Ciudad: Editor, año de publicación. Paginación. Mención de serie y número de orden de la norma. 9. Video grabaciones Título. Ciudad: Editor o productor, año. Número y designación general del material [especificación técnica] (duración). 10. Material Sonoro Título. Ciudad: Editor o productor, año. Número y designación general del material [especificación técnica] (duración). LISTADO (Norma técnica estándar APA) 1. Libro completo Jiménez, G. F. (1990). Introducción al Psicodiagnóstico de Rorschach y láminas proyectivas. Salamanca: Amarú Ediciones. Undurraga, C., Maureira, F., Santibañez, E y Zuleta, J. (1990). Investigación en educación popular. Santiago: CIDE. Cuando los autores son 7 ó más, se escriben los primeros 6 y luego se pone et al. 2. Capítulo de libro Shinn, M. (1990). Mixing and matching: Levels of conceptualization, measurement, and statistical analysis in community research. En P. Tolan, C. Keys, F. Chertok & L. Jason (Eds.), Researching community psychology: Issues of theory, research, and methods (pp. 111-126). Washington, DC: American Psychological Association. 3. Artículo en Revista Sprey, J. (1988). Current theorizing on the family: An appraisal. Journal of Marriage and the Family, 50, 875-890. 4. Artículo en prensa o enviado para su publicación Bourgeois, E. (en prensa). Evaluer la transformation de structures de connaissances propositionnelles chez les adultes en formation. Questions méthodologiques pour la recherche. Psychologie. Becher, R. (2002). Parents and schools. Manuscrito enviado para publicación. 5. Artículo en el periódico o revista de circulación masiva Artaza, J. (1995, Abril 13). Juventud y vocación. El Mercurio, p. C1. 6. Libro o informe de alguna institución Chile, Comisión Nacional para la Modernización de la Educación. (1994). Informe para su Excelencia el Presidente de la República, don Eduardo Frei Ruiz-Tagle. Santiago: Autor. 7. Medios audiovisuales Scorsese, M. (Productor) & Lonergan, K. (Escritor/Director). (2000)). You can count on me [Película]. Estados Unidos: Paramount Pictures. 8. Medios electrónicos en Internet Maller, S. J. (2001). Differential item functioning in the WISC-III: Item parameters for boys and girls in the national standardization sample [Versión electrónica]. Educational and Psychological Measurement, 61, 793-817. Si el artículo en línea pareciera ser algo distinto de la versión impresa en una revista, después de las páginas de la revista, se pone la fecha de la extracción y la dirección: Hudson, J. L. & Rapee, M. R. (2001). ParentYchild interactions and anxiety disorders: An observational study. Behaviour Research and Theraphy, 39, 1411- 1427. Extraído el 23 Enero, 2002, de http://www.sibuc.puc.cl/sibuc/index.htm

Código y Nombre de la Asignatura: ELP 2040 - FUNDAMENTOS DE COMPUTACION GRAFICA

División Académica: División de Ingenierías
Departamento Académico: Dpto. Ingeniería de Sistemas
Número de créditos:
Intensidad horaria (semanal para nivel pregrado y total para nivel postgrado):
3.000 Horas de Teoría
0.000 Horas de Laboratorio
Niveles: Educación Superior Pregrado
Tipos de Horario: Teoría

Fundamentos de Computación Gráfica es una asignatura en la que se abarcan los conceptos básicos de generación de gráficos por computador desde código de programación. Se abarcan temas como el uso de métodos geométricos y matemáticos para generar formas regulares, renderización, proyecciones, visualizaciones y generación de imágenes (en 2D y 3D) en tiempo real. Además, se trabajan los mecanismos esenciales de procesamiento de imágenes, a fin de realizar efectos sobre una imagen generada computacionalmente.

La asignatura tiene una aplicación directa en las áreas de Computación Gráfica, Desarrollo de Videojuegos, Interacción Humano-Computador (a nivel de interfaces de usuario), Multimedia Interactiva, Realidad Aumentada y Visión Computacional.

3. Justificación

Los avances de hardware y software han permitido el desarrollo de aplicaciones con gran contenido gráfico. Este aspecto es crucial para garantizar una buena acogida de una aplicación computacional por parte de los usuarios, ya que es el mecanismo que se tiene para mostrar los datos que se procesan internamente. El manejo correcto del aspecto gráfico permite definir mecanismos de interacción con el usuario. Esto hace que el desarrollador de software requiera conocer los conceptos fundamentales de gráficos por computador. En la actualidad contamos con arquitecturas de hardware que tienen soporte para tarjetas de video y procesamiento gráfico. Con ellas se pueden renderizar imágenes complejas en fracciones de segundos, por lo que se puede generar secuencias de imágenes fluidas y de alto contenido gráfico, lo cual añade valor a la información presentada. Finalmente, diversas librerías gráficas han sido desarrolladas para facilitar el desarrollo de dichos gráficos. Tales librerías, como Processing u OpenGL permiten trabajar la generación de gráficos de manera clara y eficaz. El desarrollador de software enfocado a aspectos gráficos requiere de su conocimiento para realizar de manera adecuada su labor en el ambiente laboral.

4. Competencia a desarrollar
Competencia Profesional k) The ability to use the techniques, skills, and modern engineering tools necessary for engineering practice.
Programa de Ingeniería de Sistemas

5. Objetivo general del curso
Este curso se orientará a:
Formar a los estudiantes en los conceptos y prácticas relacionadas con el desarrollo de gráficos (en 2D y 3D) por computador a través de códigos de programación, teniendo en cuenta los aspectos de manejo adecuado de memoria principal y las buenas prácticas para generar gráficos en tiempo real. La aplicación de los conceptos de desarrollarán utilizando las librerías Processing y OpenGL.

6. Resultados de aprendizaje
Al finalizar el curso, los estudiantes deben estar en capacidad de:
Dimensión de la competencia Resultado de aprendizaje
Conocimientos (saber conocer) El estudiante conoce los mecanismos de generación de formas regulares e irregulares utilizando una librería gráfica.
El estudiante identifica los aspectos de manejo de memoria para la generación rápida de gráficos por computador.
El estudiante diferencia la metodología de trabajo entre la generación de gráficos en 2D y 3D.
Habilidades (saber hacer) El estudiante implementa diferentes algoritmos de generación de gráficos por computador.
El estudiante genera y edita gráficos por computador con mecanismos orientados a trabajar en tiempo real.
Actitudes (saber ser) El estudiante reconoce la importancia de la generación adecuada de gráficos por computador como mecanismo de despliegue de información al usuario.

7. Programación del curso
Temas Subtemas No. de Horas a cargo del profesor Trabajo independiente (describir las actividades)
Introducción Historia y aplicaciones 1 Lectura
Processing y OpenGL 2 Lectura / Práctica
Matemáticas para Computación Gráfica Vectores 3
Práctica
Curvas 6 Práctica
Transformaciones geométricas 6 Laboratorio
Detección de colisiones en 2D 3 Laboratorio
Proyecciones de visualización 3 Lectura / Práctica
Conceptos asociados a la generación de gráficos Iluminación 3 Práctica
Modelado básico en 3D 3 Práctica
Modelos de color 2 Lectura / Práctica
Operaciones a nivel de bit 1 Práctica
Sistemas de partículas 3 Laboratorio
Fractales 3 Laboratorio
Procesamiento de imágenes Procesamiento a nivel de punto 3 Lectura / Práctica
Procesamiento a nivel de vecindad 6 Laboratorio

8. Opciones Metodológícas-Actividades de aprendizaje
Opción metodológica* (Para escoger tenga en cuenta el listado propuesto en el comentario) Descripción
Clase magistral Se presentarán los conceptos en forma de clase magistral para abordar la temática de manera formal.
Laboratorios Se desarrollarán laboratorios por temática. Estos se realizarán en las horas prácticas de la clase.
Exposiciones Se trabajará con exposiciones donde los estudiantes compartirán los resultados de sus investigaciones y soluciones a los problemas planteados.
Controles de lectura Se realizarán como actividad complementaria al desarrollo realizado durante las horas de clase.

9. Evaluación
Evidencia de aprendizaje (Para escoger tenga en cuenta el listado propuesto en el comentario) Descripción de la Evidencia de aprendizaje Periodo de la evaluación Ponderación de la evaluación
Primer parcial Proyecto de software Quinta semana 30%
Laboratorios Códigos de programación Durante el semestre 20%
Investigación y Desarrollo Ensayo y exposición Décima semana 20%
Proyecto final Proyecto de software Según registro 30%

10. Bibliografía
Tanto para Bibliografía Básica cómo Bibliografía Complementaria se requiere de:

Tipo de bibliografía
(Básica o Complementaria) Tipo de referencia (Si es libro impreso, revista impresa, artículo de revista, VER LISTADO) Idioma Norma Técnica (ICONTEC, APA, otras) Existe en Biblioteca o No
Básica Daniel Shiffman. Learning Processing, A beginner’s guide to programming images, animation and interaction. Primera edición. Burlington, MA, USA: Morgan Kaufmann Publishers. 2008. ISBN: 978-0-12-373602-4 Ingles Si
Básica Glassner, Andrew S. Processing for Visual Artists. A K Peters. 2010. ISBN: 9781568817163 Ingles Si
Básica Edward Angel. Interactive Computer Graphics. Addison Wesley; 5 edition. 2008. ISBN: 0321535863 Ingles Si
Básica Kenneth C. Finney. 3D Game Programming All in One. Cengage Learning PTR; 2 edition. 2006. ISBN: 9781598632668 Ingles Si

LISTADO (Norma técnica estándar ICONTEC)
1. Libro impreso
Autor. Título. Subtítulo. Edición. Ciudad: Editorial, ano de publicación. Paginación (Serie, número) ISBN
2. Libro electrónico
Autor. Título. Subtítulo. Edición. Ciudad: Editorial, ano de publicación. Paginación (Serie , número). Vía Internet.
3. Revista impresa
Título de la publicación: subtítulo de la publicación / Editor responsable Vol. 1, No. 1 (mes y año). Lugar de publicación: Editorial, año de publicación. Número de volúmenes publicados. (periodicidad, cambio de título). ISSN
4. Revista electrónica
Título de la publicación: subtítulo de la publicación / Editor responsable Vol. 1, No. 1 (mes y año). Lugar de publicación: Editorial, año de publicación. Número de volúmenes publicados. (periodicidad, cambio de título). ISSN
5. Artículo de revista
Autor del artículo si aparece. Título del artículo: Subtítulo del artículo. En: Título de la publicación: Subtítulo de la publicación: Número del volumen, número de la entrega (mes, año); paginación.
6. Tesis y otros trabajos de grado
Autor. Título: subtítulo. Ciudad, año de presentación, paginación o número de volúmenes. Designación de trabajo de grado (título académico). Institución. Facultad. Departamento o Área.
7. Ponencias en congresos, conferencias o reuniones.
Autor de la ponencia. Título de la ponencia. En: autor, que es el mismo seminario, congreso o conferencia. (Número de la conferencia: Año de realización: ciudad donde se realizó). Título que generalmente identifica las memorias o actas. Ciudad de publicación: Editor, año de publicación de las memorias. Páginas.
8. Norma
Autor corporativo. Título: subtítulo. Ciudad: Editor, año de publicación. Paginación. Mención de serie y número de orden de la norma.
9. Video grabaciones
Título. Ciudad: Editor o productor, año. Número y designación general del material [especificación técnica] (duración).
10. Material Sonoro
Título. Ciudad: Editor o productor, año. Número y designación general del material [especificación técnica] (duración).

LISTADO (Norma técnica estándar APA)
1. Libro completo
Jiménez, G. F. (1990). Introducción al Psicodiagnóstico de Rorschach y láminas proyectivas. Salamanca: Amarú Ediciones.
Undurraga, C., Maureira, F., Santibañez, E y Zuleta, J. (1990). Investigación en educación popular. Santiago: CIDE.
Cuando los autores son 7 ó más, se escriben los primeros 6 y luego se pone et al.
2. Capítulo de libro
Shinn, M. (1990). Mixing and matching: Levels of conceptualization, measurement, and statistical analysis in community research. En P. Tolan, C. Keys, F. Chertok & L. Jason (Eds.), Researching community psychology: Issues of theory, research, and methods (pp. 111-126). Washington, DC: American Psychological Association.
3. Artículo en Revista
Sprey, J. (1988). Current theorizing on the family: An appraisal. Journal of Marriage and the Family, 50, 875-890.
4. Artículo en prensa o enviado para su publicación
Bourgeois, E. (en prensa). Evaluer la transformation de structures de connaissances propositionnelles chez les adultes en formation. Questions méthodologiques pour la recherche. Psychologie.
Becher, R. (2002). Parents and schools. Manuscrito enviado para publicación.
5. Artículo en el periódico o revista de circulación masiva
Artaza, J. (1995, Abril 13). Juventud y vocación. El Mercurio, p. C1.
6. Libro o informe de alguna institución
Chile, Comisión Nacional para la Modernización de la Educación. (1994). Informe para su Excelencia el Presidente de la República, don Eduardo Frei Ruiz-Tagle. Santiago: Autor.
7. Medios audiovisuales
Scorsese, M. (Productor) & Lonergan, K. (Escritor/Director). (2000)). You can count on me [Película]. Estados Unidos: Paramount Pictures.
8. Medios electrónicos en Internet
Maller, S. J. (2001). Differential item functioning in the WISC-III: Item parameters for boys and girls in the national standardization sample [Versión electrónica]. Educational and Psychological Measurement, 61, 793-817.

Si el artículo en línea pareciera ser algo distinto de la versión impresa en una revista, después de las páginas de la revista, se pone la fecha de la extracción y la dirección:
Hudson, J. L. & Rapee, M. R. (2001). ParentYchild interactions and anxiety disorders: An observational study. Behaviour Research and Theraphy, 39, 1411- 1427. Extraído el 23 Enero, 2002, de http://www.sibuc.puc.cl/sibuc/index.htm

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