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Crediti

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Obiettivi Formativi

Lo scopo del corso è fornire un’approfondita comprensione delle soluzioni adottate dai videogiochi 3D (ovvero giochi ambientati in mondi 3D virtuali) al fine di affrontare i numerosi compiti che devono essere risolti durante la loro esecuzione, compreso il background matematico, le strutture di dati, gli algoritmi maggiormente impiegati, e la relativa terminologia tecnica. L’obiettivo finale è quello di fornire i concetti che sottendono allo sviluppo di un game-engine 3D moderno, che sono anche necessari all’uso pienamente consapevole di strumenti esistenti di questo tipo.

Competenze acquisite

Al termine del corso, gli studenti avranno appreso le tecniche alla base delle soluzioni ubiquamente adottate dai moderni videogiochi 3D. In particolare, avranno familiarizzato con il background matematico, gli algoritmi e le strutture dati preposte ad affrontare le sfide tecnologiche che devono essere superate da un videogioco 3D, fra cui: la rappresentazione di oggetti e ambienti virtuali 3D, la rappresentazione del loro aspetto, la simulazione della loro evoluzione fisica, la riproduzione di computer animations 3D (scripted o procedurali) e di effetti visuali 3D. Gli studenti vengono inoltre dotati delle nozioni atte a collegare i contenuti impartiti da questo insegnamento a quelli proposti da altri insegnamenti del corso di laurea, che siano pertinenti ai 3D videogames, come quelli inerenti a: real-time audio, real-time rendering avanzato, intelligenza artificiale per virtual agent, e networking. Alcuni dei contenuti trattati nell’insegnamento sono rinforzati attraverso l’esemplificazione in pratica con game-dev tools o game-engines esistenti.

Programma

– Introduzione
– Matematica per 3D games: punti, vettori, versori
– Matematica per 3D games: esercizi ed esempi
– Matematica per 3D games: trasformazioni geometriche
– Matematica per 3D games: rotazioni 3D
– Matematica per 3D games: rappresentazioni basate su quaternioni
– The scene graph
– 3D Game physics: dinamica, integratori
– 3D Game physics: position based dynamics
– 3D Game physics: sandbox sulla diniamica
– 3D Game physics: gestione delle collisioni e proxy
– 3D Game physics: sandbox su collisioni
– Sistemi di particelle
– Rappresentazioni geometriche per 3D games
– Pipeline di produzione di asset per 3D Games
– Textures per 3D Games: come assets
– Textures per 3D Games: normal-maps
– Animazioni nei 3D Games: cinematica
– Animazioni nei 3D Games: blend-shapes
– Animazioni nei 3D Games: animazioni scheletali
– Animazioni nei 3D Games: sandbox
– Audio nei 3D games
– Networking in 3D games
– AI in 3D games
– Illuminazione e materiali
– Rassegna di tecniche di rendering per 3D games

Testi Consigliati

– “Mathematics for 3D game programming and computer graphics” – Eric Lengyel
– “Game Engine Architecture” (quasiasi edizione) – Jason Gregory

– slide fornite dal docente

Modalità di Verifica

–         Prova scritta con domande aperte e scelta multipla

–         La durata della prova e di massimo 1,5 ore

–         La valutazione viene espressa in trentesimi