Ficha Unidade Curricular (FUC)

Informação Geral / General Information

Carga Horária / Course Load

Área científica / Scientific area

Multimédia, Visão e Computação Gráfica

Departamento / Department

Departamento de Ciências e Tecnologias da Informação

Ano letivo / Execution Year

2023/2024

Pré-requisitos / Pre-Requisites

Conhecimentos básicos de programação, álgebra linear, geometria e probabilidades.

Objetivos Gerais / Objectives

Com esta UC, pretende-se que os estudantes se familiarizem com os fundamentos teóricos da modelação e da animação 3D assistida por computador, incluindo os necessários ao desenho e desenvolvimento de controladores de personagens virtuais. Pretende-se também que os estudantes desenvolvam competências na aplicação prática desses conhecimentos teóricos, recorrendo a pacotes de software vastamente utilizados pelas comunidades de programadores e de designers, tais como Blender e Unity. Finalmente, os estudantes terão também a oportunidade de desenvolver a capacidade de integrar modelos animados existentes, ou por si desenvolvidos, em ambientes virtuais dinâmicos, cujo espetro de aplicações inclui simuladores, ferramentas de visualização, jogos por computador, entre outras.

Objetivos de Aprendizagem e a sua compatibilidade com o método de ensino (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes) / Learning outcomes

Após a conclusão desta unidade curricular o aluno deverá ficar apto a: OA1 - Conhecer os fundamentos da modelação e da animação 3D; OA2 - Conhecer os fundamentos dos controladores de personagens virtuais; OA3 - Desenvolver modelos animados 3D, incluindo controladores de personagens virtuais; OA4 - Integrar modelos animados 3D, incluindo personagens virtuais, em ambientes virtuais dinâmicos.

Conteúdos Programáticos / Syllabus

CP1: Introdução e ilustração prática dos princípios da animação em 3D; sinopse, guião e storyboard. CP2: Tópicos de modelação e edição de modelos; mundos virtuais, câmaras, fontes de luz e posicionamento. CP3: Animação por keyframes, blocking, splines, path following; geração de ações, combinação de ações, bibliotecas de animações; reutilização de animações; animação procedimental. CP4: Animação baseada em física; corpos rígidos e flexíveis; modelação e animação capilar; líquidos, gases e fogo. CP5: Animação de figuras articuladas; rigging e skinning; cinemática direta e inversa; interpolação e o caso especial da rotação e sua animação; personagens animadas com e sem autonomia; movimentos standard como caminhada, corrida e grasping; utilização de movimento capturado; importância e detalhe da animação facial; captura de movimento; aplicação a modelos sintéticos. CP6: Som, integração com imagem e pós-produção; compositing; integração de modelos animados em ambientes virtuais.

Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objetivos de aprendizagem da UC / Evidence that the curricular units content dovetails with the specified learning outcomes

OA1: CP1, CP2, CP3, CP4 OA2: CP4, CP5 OA3: CP1-CP6 OA4: CP6

Avaliação / Assessment

Avaliação Periódica: - Nota final: Projeto Prático em Grupo (PPG) (60% da nota final) + Avaliação Escrita Individual (AEI) (40% da nota final). - Projeto Prático em Grupo (PPG): desenvolvido em grupo ao longo do semestre, com acompanhamento frequente, demonstração de progresso semanal, assim como entregas e discussões orais intermédias e finais; a entrega final do PPG terá de ser realizada até à data limite indicada no seu enunciado, data essa que ocorrerá exclusivamente durante a 1ª Época de Avaliação; o PPG não poderá ser entregue na 2ª Época de Avaliação; as discussões orais finais do PPG realizam-se em grupo após a entrega final, na(s) data(s) indicada(s) no seu enunciado; apesar do PPG ser desenvolvido em grupo, a nota a atribuir a cada estudante do grupo é individualizada em função da contribuição do estudante para o PPG e a prestação do estudante na discussão oral. - Avaliação Escrita Individual (AEI): 2 Mini-Testes escritos individuais realizados ao longo do semestre (50%+50% da AEI) ou 1 Teste escrito individual realizado na 2ª Época de Avaliação (100% da AEI); nota na AEI inferior a 7.5 valores (de um máximo de 20 valores) resulta em reprovação na UC. Avaliação por Exame: - Dado o caráter iminentemente prático desta UC, não existe a possibilidade de Avaliação por Exame (aprovado pela Comissão Pedagógica da ISTA a 15/09/2021, em conformidade com o Ponto 3 do Art. 7.º do RGACC). Melhoria de nota: - Dado o caráter iminentemente prático desta UC, não existe a possibilidade de melhoria de nota no Projeto Prático em Grupo (PPG), podendo apenas ser realizada melhoria de nota na Avaliação Escrita Individual (AEI), em conformidade com o Ponto 4 do Art. 18.º do RGACC. Época Especial: - Nota final: Projeto Prático Especial (PPE) (60% da nota final) + Teste Escrito Individual (TEI) (40% da nota final). - Projeto Prático Especial (PPE): projeto desenvolvido em grupo ou individualmente, de acordo com decisão do docente; características, entregáveis, critérios de avaliação e esforço de desenvolvimento do PPE equiparáveis ao PPG da 1ª Época de Avaliação, podendo o docente requerer sessões de avaliação de progresso; o enunciado do PPE poderá ser diferente do enunciado do PPG da 1ª Época de Avaliação; caso o estudante tenha obtido nota no PPG na 1ª Época de Avaliação, essa nota pode ser diretamente atribuída ao PPE; para poder realizar PPE e requerer o respetivo enunciado, o estudante terá de informar o docente dessa sua intenção, por e-mail, até 2 meses antes da data de início da Época Especial de Avaliação. - Teste Escrito Individual (TEI): teste realizado na Época Especial de Avaliação; nota no TEI inferior a 7.5 valores (de um máximo de 20 valores) resulta em reprovação na UC.

Metodologias de Ensino / Teaching methodologies

As aulas são divididas em dois módulos. O primeiro módulo engloba aulas teóricas expositivas intercaladas com aulas teórico-práticas baseadas num conjunto de fichas de trabalho. O segundo módulo é composto por aulas laboratoriais, onde os alunos serão introduzidos ao projeto prático e acompanhados no seu desenvolvimento. Como trabalho autónomo, espera-se que os alunos pesquisem e analisem literatura relevante e realizem a implementação do projeto prático.

Demonstração da coerência das metodologias de ensino e avaliação com os objetivos de aprendizagem da UC / Evidence that the teaching and assessment methodologies are appropriate for the learning outcomes

Os objetivos de aprendizagem cobrem aspectos de modelação e implementação, sendo, portanto, essencial a transferência de conhecimento teórico aliado ao desenvolvimento de competências de carácter prático. Por esta razão as metodologias de aprendizagem incluem componentes expositivas, participativas e ativas. Sendo as matérias leccionadas objeto de frequente inovação, torna-se essencial dotar o estudante de competências de pesquisa e análise de literatura técnica e científica. A forte componente de trabalho autónomo considerada procura promover essas competências.

Observações / Observations

Bibliografia Principal / Main Bibliography

Pedro Santana, P. Santana. Acetatos, artigos científicos e guiões de laboratório, 2023, Acetatos, artigos científicos e guiões de laboratório disponibilizados no Moodle, Moodle da UC Rick Parent, Computer Animation - Algorithms and Techniques, 2012, ISBN: 0124158420, Shirley, P. et al., Fundamentals of computer graphics, 2005, ISBN: 1568812698,

Bibliografia Secundária / Secondary Bibliography

Unity, Online Unity3D Learning Material, 2023, ., https://learn.unity.com/ Blender, Online Blender Learning Material, 2023, ., https://www.blender.org/ Oliver Villar, Learning Blender: A Hands-On Guide to Creating 3D Animated Characters, 2017, ISBN: 0134663462,

Data da última atualização / Last Update Date

2024-02-16