Fizyka gier komputerowych i robotów

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

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 naszemu absolwentowi elastyczne odnalezienie się na rynku pracy nowoczesnych technologii.

Powyższy filmik wyjaśnia istotę hasła Fizyka gier komputerowych. Dowiadujemy się z niego, że gry wideo są w rzeczywistości symulacjami komputerowymi. Ilustrujemy to na przykładzie gry w bilard, która w oczach fizyka jest niczym innym jak symulacją sztywnych kul, z uwzględnieniem oddziaływań kontaktowych (zderzeń). Oczywiście, czasami istota danej gry przysłania nam zagadnienia fizyczne, ale są one nierozłączne związane z grami wideo. Dlatego proponujemy naukę fizyki połączoną ze sporą porcją informatyki (ponad 1/3 zajęć), dzięki której będzie można przedstawiać zjawiska fizyczne w ciekawy sposób.

Trzeba podkreślić, że nie będzie to ,,nudna'' informatyka, gdzie tworzymy nieciekawe ,,akademickie'' programy. My proponujemy wykorzystanie informatyki do tworzenia gier komputerowych (prototypów gier oraz symulacji 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.

Grafika komputerowa. Modelowanie 3D.

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 którym 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:

Świat rozrywki to już nie tylko telewizja, to także gry wideo. Budżety tych największych produkcji przekraczają miliony dolarów, dlatego warto uczyć się technologii grafiki 2D i 3D aby w przyszłości ułatwić sobie znalezienie ciekawej pracy. Nowa specjalność Ci to zapewni. Jako przykład przedstawiamy krótkie demo projektu końcowego przedmiotu "Programowanie gier 3D" wykonanenego przez dwóch studentów - wykorzystujących własne modele pionków (program blender.org) oraz mechanikę gry (silnik godotengine.org):

Robotyka. Inteligentne domy. Druk 3D.

Robotyka to drugi filar specjalności Fizyki gier komputerowych i robotów. U nas poznasz podstawy elektroniki, które szybko wykorzystasz na zajęciach z mikrokontrolerami (platforma Arduino). Zbudujesz proste roboty-zabawki, które szybko 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). 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 pomiarów fizycznych. Poznasz analizę sygnałów, nauczysz się programowania interfejsów pomiarowych w LabView. O naszym profesjonalizmie niech świadczy fakt, że jako pierwsi w w Polsce (1999r) uruchomiliśmy eksperyment sterowany przez internet gdzie z wykorzystaniem polaryzacyjnego mikroskopu internetowego możesz wykonać badanie domen magnetycznych przez INTERNET.

Dysponujemy odpowiednią kadrą przygotowaną do dzielenia się swoją wiedzą.

Charakterystyka kandydata.

Nie musisz kochać fizyki, matematyki czy informatyki 😉 Matura z tych przedmiotów z pewnością Ci się przyda, ale jeśli jej nie masz - nie przejmuj się. Przedmiotów uczymy od zera, np. programowanie poznajesz od samych podstaw, fizyka na pierwszych semestrach to "Wstęp do fizyki" (szczególnie przydatne dla osób po innych profilach niż mat-fiz, gdzie nie było zajęć z fizyki od paru lat!). Z kolei nauka matematyki obejmuje "repetytorium" z liceum + nowe rzeczy, wymagane i przydatne na studiach (choćby wspomnieć różniczkowanie, całkowanie, algebra z geometrią...). Od kandydata oczekujemy pracowitości i braku "alergii na komputer" - bo zajęć z IT jest u nas dużo 😉 Uwaga: nie jesteśmy Akademią Sztuk Pięknych i jeśli oczekujesz, że będziesz tworzyć prace artystyczne, którym całkowicie się poświęcisz - to źle trafiłeś. Choć prowadzimy zajęcia z grafiki komputerowej 2D/3D to koncentrujemy się na technicznych aspektach (nauka narzędzia) a nie na walorach artystycznych. Z tego też powodu zadania z grafiki nastawiane są w kierunku rysunku technicznego i przedmiotów życia codziennego jak stół, nóż, moduł elektroniczny itd.

Co po studiach? Rada Specjalności.

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

Rada Specjalności wydała swoją pozytywną opinię na temat przedmiotów IT znajdujących się w ramach specjalności Fizyki 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:

Nasi studenci o nas i o naszej specjalności.

„Fizyka gier i robotów to nie tylko wiedza z zakresu fizyki, ale przede wszystkim z pogranicza informatyki i nauk technicznych" mówi Mateusz Kołodziejczyk (2018 r.), student fizyki i jednocześnie Politechniki Białostockiej. Dalej kontynuuje: „Specjalność ta uczy praktycznego wykorzystania oprogramowania, w dużej mierze otwarto źródłowego, które jest wykorzystywane np. w laboratoriach, uniwersytetach oraz centrach badawczo-rozwojowych. Ogromną zaletą studiów na Wydziale Fizyki UwB jest indywidualne podejście do studenta. Studenci mają okazję brać udział w projektach badawczych, a także wyjazdach zagranicznych. Ja np. jestem członkiem projektu TEAM UwB, a moim zadaniem jest przygotowanie oprogramowania, które będzie wykorzystane do badań w jednym z laboratoriów. Specjalność ta otwiera wiele możliwości dalszej kariery, chociażby jako naukowiec lub programista w projektach naukowo badawczych”. Wypowiedź ta jest także istotna z tego względu, że Pan Mateusz ma doświadczenie z dwóch uczelni i może je ze sobą porównać. Warto dodać, że autor tej wypowiedzi po ukończeniu specjalności "fizyka gier i robotów" kontynuował u nas studia na drugim stopniu (studia magisterskie) a następnie został naszym doktorantem.

„Fizyka gier komputerowych i robotów to mieszanka możliwości. Fizyka czasem ludzi odstrasza, bo nie widzą jej codziennego zastosowania" - mówi Paulina Dudź (2019 r.). „Na tej specjalności poznałam jak napisać grę, aplikację (np. w Javie) czy stworzyć grafikę. Potrafię wykonać projekt 3D, wydrukować elementy i złożyć z nich robota zaprogramowanego na platformie Arduino czy RaspberryPi. Jednocześnie wiem, jak ważna jest w tym wszystkim fizyka jako spoiwo łączące różne inne działy nauki”. W tej wypowiedzi prosimy zwrócić uwagę na to, że mówi to kobieta - czyli nasze studia nie są dedykowane jedynie dla mężczyzn, panie są mile widziane!

Pierwsza praca - nasi Absolwenci.

Prezentujemy naszych absolwentów, którzy znaleźli zatrudnienie w sektorze prywatnym od razu po skończeniu naszych studiów. Nie przedstawiamy tutaj osób pozostających dalej w nauce (czyli studiujących na studiach magisterskich/doktoranckich) – z nich też jesteśmy dumni! Nie śledzimy losów naszych absolwentów – oni sami chcieli podzielić się z nami informacją o swojej pierwszej pracy, zdobytej dzięki własnej pracowitości i kompetencjom nabytym podczas studiowania na Fizyce gier komputerowej i robotów.

Maksymilian Więckowski (absolwent r. 2019)