Fizyka gier komputerowych i robotów (studia I-go stopnia)

Fizyka gier komputerowych i robotów (FGKiR) to nowa specjalność na kierunku fizyka, będąca połączeniem praktycznych zajęć komputerowych z nauką fizyki. Spotkanie z programowaniem, klastrami obliczeniowymi, grafiką, modelowaniem 3D i animacją to krok do zrozumienia wirtualnego świata multimediów. Tworzenie aplikacji mobilnych, druk 3D, programowanie mikrokontrolerów i inteligentnych domów to ruch w stronę poznania robotyki. Wszystko to umożliwia absolwentowi nowej specjalności elastyczne odnalezienie się na rynku pracy nowoczesnych technologii.

Powyższy filmik wyjaśnia istotę hasła fizyka gier komputerowych. Dowiadujemy się z niego, na przykładzie gry w bilard, że gry wideo są w rzeczywistości symulacjami komputerowymi. I tak gra w bilard jest niczym innym jak symulacją zderzających się sztywnych kul. Oczywiście, często fabuła danej gry przysłania nam zagadnienia fizyczne, które są nierozłącznie z tą grą związane. Dlatego proponujemy naukę fizyki połączonej z solidną porcją informatyki, dzięki której będzie można przedstawiać zjawiska fizyczne w ciekawy sposób.

gry_1Trzeba podkreślić, że nie będzie to ,,nudna'' informatyka polegająca na tworzeniu nieciekawych ,,akademickich'' programów. Proponujemy wykorzystanie informatyki do tworzenia gier komputerowych. W naszym wydaniu będzie to praktyczne wykorzystanie umiejętności programowania w symulacjach komputerowych. Nie musisz się przejmować, że jeszcze nie umiesz programować – od tego właśnie są nasze studia! Zakładamy właśnie, że z programowaniem spotykasz się po raz pierwszy i uczymy tej sztuki ,,od zera''. Jeśli jednak masz już doświadczenie w programowaniu, to udoskonalisz swój warsztat – zaletą naszych studiów jest bowiem indywidualne podejście do każdego studenta.

Tworzenie silników fizycznych gier

Jak już zostało powiedziane, w grach komputerowych ukryte jest mnóstwo fizyki. Duże produkcje dysponują całymi zespołami ludzi, pracującymi nad odzwierciedleniem realiów fizycznych w grach. Tworzą oni zbiory funkcji (zebranych w biblioteki) realizujących zagadnienia fizyczne. O czym mowa? Wyobraź sobie rycerza trzymającego w dłoni sztandar swojej formacji. Aby wyglądało to realistycznie, należy umieć opisać materiał (flaga) poddany oddziaływaniu (wiatr). Na naszej specjalności nauczysz się symulować tego typu sytuacje, a tym samym tworzyć własne silniki fizyczne gier. Dlatego właśnie połączenie fizyki z informatyką (oraz metodami numerycznymi) jest tu kluczowe. Poniżej przedstawiamy kolejny przykład gry komputerowej, powstałej na fizyce. Jest to symulator samochodu – gdzie oprócz trójwymiarowej grafiki (biblioteka OpenGL) naszemu studentowi udało się odtworzyć zachowanie auta poruszającego się na powierzchni.

samochod_2D_1 samochod_2D_2Tworząc samodzielnie tego typu symulacje mamy pełną kontrolę nad parametrami opisującymi model (tu: samochód), jak jego masa, wielkość i współczynnik tarcia kół. Możemy też modyfikować przestrzeń, w której model się porusza – tworzymy przeszkody, górki, a także zmieniamy przyspieszenie grawitacyjne – z łatwością możemy przenieść się z naszą symulacją na Księżyc 😉

Bardziej zaawansowany temat to symulacja samochodu poruszającego się w trójwymiarowej przestrzeni. Nasi absolwenci nauczą się opisywać i taki przypadek, a przy odrobinie chęci może powstać gra komputerowa, gdzie mamy też możliwość zmiany widoku (w stylu FPS – widok z "oczu gracza", a także TPS – czyli widok zza pleców kierowcy).

samochod_3D_1 samochod_3D_3 samochod_3D_2 samochod_3D_4

Oczywiście i w tym przypadku mamy możliwość pełnej kontroli nad parametrami pojazdu i otoczenia. Zdobyte umiejętności z pewnością ułatwią Ci znalezienie pracy na rynku IT. Może to Ty zasiądziesz przy produkcji kolejnej części Wiedźmina?

Grafika komputerowa. Modelowanie 3D

kielichy

Podczas studiów masz szansę nauczyć się tworzyć grafikę 2D oraz 3D. W przypadku grafiki 2D poznasz podstawy edycji foto i wideo, pracy na warstwach i rozumienia przestrzeni barw. Zrealizujesz wiele ciekawych projektów, które mogą stanowić Twoje portfolio. Wykorzystamy darmowe oprogramowanie o ogromnych możliwościach, dzięki któremu z łatwością znajdziesz pracę lub samodzielnie rozpoczniesz własną działalność.

Modelowanie 3D to wspaniała przygoda w tworzenie fotorealistycznej grafiki 3D. Takie umiejętności są wysoce oczekiwane na rynku pracy (patrz opinia Rady Specjalności) oraz w połączeniu z drukiem 3D dają ogromne możliwości wykorzystania własnej kreatywności. Warto nauczyć się modelowania trójwymiarowego, dzięki takiej umiejętności możesz znaleźć pracę na rynku reklamy. Zapraszamy do obejrzenia kilku krótkich filmików, po których łatwo sobie uświadomić, że nabyte umiejętności mogą ułatwić Ci szukanie pracy na rynku IT.

Zamierzamy nauczyć Cię tworzyć animacje komputerowe. W tym celu ponownie wykorzystamy darmowe oprogramowanie, które będziesz mógł zainstalować na swoim domowym komputerze i wykonywać własne projekty. Z łatwością poznasz tajniki tworzenia tego typu animacji:

Robotyka. Inteligentne domy. Druk 3D

podestRobotyka to drugi filar specjalności Fizyka gier komputerowych i robotów. U nas poznasz podstawy elektroniki, które szybko wykorzystasz na zajęciach z mikrokontrolerami (platforma Arduino). Zbudujesz proste roboty-zabawki, które znajdą zastosowanie w inteligentnych domach. Dzięki nim będziesz mógł sterować bramą garażową ze smartfona lub roletami okiennymi zwykłym pilotem od telewizora. Ale mikrokotrolery to nie wszyskto – przygotowaliśmy także zajęcia z komputerów jednopłytkowych (SBC – Single Board Computer). U nas poznasz Raspberry Pi, która daje dużo więcej mocy obliczeniowej w porównaniu do mikrokontrolerów, a tym samym poznasz podstawy budowy sztucznej inteligencji. Możesz też niewielkim wysiłkiem skonfigurować serwer danych, a od tego już mały krok do internetu rzeczy (IoT – Internet of Things). Jako przykład zastosowania IoT zajrzyj do naszego wydziałowego Centrum Obliczeniowego, gdzie monitorujemy temperaturę w pomieszczeniu na bieżąco i kreślimy wykresy on-line. Na naszych zajęciach będziesz też mógł wykorzystać umiejętności projektowania 3D, przygotowując niezbędne elementy montażowe dla własnych konstrukcji/robotów.

Robotyka to nie tylko roboty własnej konstrukcji, to także umiejętność wykorzystania odpowiednich programów do wykonywania pomiarów fizycznych. W tym celu poznasz metody analizy sygnałów i nauczysz się programowania interfejsów pomiarowych w LabView. O naszym profesjonalizmie niech świadczy fakt, że jako pierwsi w Polsce (w 1999 roku!) uruchomiliśmy eksperyment sterowany przez internet, w ramach którego z wykorzystaniem polaryzacyjnego mikroskopu internetowego możesz wykonać badanie domen magnetycznych przez INTERNET.

Dysponujemy odpowiednią kadrą przygotowaną do dzielenia się swoją wiedzą.

Opanujesz następujące narzędzia

Przedstawiamy nazwy konkretnych narzędzi, których się u nas nauczysz: GIMP, Inkscape, GNU C/C++, Linux, Blender, LabView, Box2D, JavaScript, Python, LUA, Raspberry Pi, Arduino, Coach/CMA, sieci Ethernet/WiFi/Bluetooth, SciLab, Mathematica, CAD 3D, MySQL, OpenMP/MPI, OpenGL, Processing, Xcos, Modelica, HTML 5 Canvas, Node.js, OpenSCAD. Jesteśmy przekonani o słuszności nauki właśnie tych narzędzi, dzięki czemu łatwo znajdziesz pracę po skończeniu specjalności Fizyka gier komputerowych i robotów - przeczytaj opinię Rady Specjalności.

Co po studiach? Rada Specjalności

Utworzyliśmy Radę Specjalności przy Dziekanie Wydziału Fizyki. Jej zadaniem jest opiniowanie, czy przedmioty technologii informatycznej (IT) są aktualne i oczekiwane przez pracodawców sektora prywatnego. Ponieważ Radę Specjalności tworzą firmy komercyjne z regionu – mamy pewność, że nie kształcimy przyszłych bezrobotnych lecz ludzi, którzy z łatwością odnajdą się na rynku pracy.

Rada Specjalności wydała swoją pozytywną opinię na temat przedmiotów IT znajdujących się w aktualnej ofercie specjalności Fizyka gier komputerowych i robotów. Co więcej, w ocenie Rady nabyte umiejętności są wysoce oczekiwane na rynku pracy, a absolwenci tej specjalności z pewnością znajdą zatrudnienie w branży IT (marketing, informatyk, grafik komputerowy, ...).

W skład Rady Specjalności wchodzą:

AexolCHMDeltaCodes Kropka pod i youngdesignacad

Podsumowując...

Świat rozrywki to już nie tylko telewizja, to także gry wideo. Budżety tych największych produkcji przekraczają miliony dolarów, dlatego warto uczyć się technologii informatycznych, w tym szczególnie umiejętności tworzenia i programowania grafiki 2D i 3D. Studiując na specjalności Fizyka gier komputerowych i robotów łączysz ze sobą umiejętności informatyczne z podstawami fizycznymi, niezbędnymi do tworzenia gier. Ale nie ograniczasz się do bycia informatykiem-fizykiem. Zdobyte umiejętności graficzne gwarantują Ci szeroki wachlarz możliwości w marketingu. Pracodawcy szukają właśnie takich ludzi! Dodatkowo zajęcia z robotyki umożliwią Ci tworzenie inteligentnych domów i internetu rzeczy. To wszystko w przyszłości ułatwi Ci znalezienie ciekawej pracy lub założenie własnej firmy w sektorze innowacyjnych technologii. Nowa specjalność Ci to zapewni.