Pelikehittäjän matematiikka ja fysiikka (5 op)

Tavoitteet

Ymmärrät tietokonelaskennan tuomat reunaehdot ja tarkkuusrajoitteet.
Osaat vektori ja matriisilaskennan perusteet sekä erilaiset muunnokset 3D-koorniaatistossa.
Ymmärrät, miten kappaleiden painopisteitä lasketaan ja miten massaominaisuudet vaikuttavat pelien fysiikkalaskentaan
Osaat mallintaa diskreettiaikaisia mekaniikan tilanteita ohjelmallisesti
Osaat ohjelmoida yksinkertaisen törmäysten havaitsemisen ja ratkaisualgoritmin.

Sisältö

Lukujen esitys ja pyöristysvirheet tietokoneissa
Vektorit, matriisit, quaternionit. Translaatio, skaalaus ja rotaatio 3D-avaruudessa.
Trigonometrian soveltaminen peleissä erilaisiin ongelmiin
Kinematiikka, voimat ja kinetiikka.
Törmäykset ja niiden havaitseminen sekä ratkaisu

Opiskelumateriaali

Luentokalvot, harjoitustehtävät sekä muu mahdolinen web-materiaali, jotka julkaistaan aina kurssin sähköisellä oppimisalustalla. Harjoitustehtävät ja niiden mallivastaukset annetaan opiskelijoille myös kurssin alustalla ja/tai Teams-kanavalla.

Opiskelumuodot ja -menetelmät

Opetus toteutaan lähiopetuksena, joten opiskelija osallistuu työjärjestyksen mukaiseen lähityöskentelyyn, missä opiskelu rytmittyy työjärjestyksen mukaisten ryhmätapaamisten ja itsenäisesti tehtävien oppimistehtävien mukaan. Opiskelija toteuttaa opintojaksolla vaaditut harjoitustyöt ja -tehtävät aikataulun mukaisesti sekä osallistuu mahdolliseen kokeeseen kurssin loppupuolella.

Vaihtoehtoisesti opintojakso on mahdollista suorittaa pelkällä tentillä tai osaaminen tunnistaa ja tunnustaa korkeakoulussa käytettävän yhtenäisen prosessin mukaisesti. Edellä mainituista vaihtoehtoisista suoritustavoista on aina sovittava opintojakson opettajan kanssa.

TKI ja työelämäyhteistyö

Kurssilla ohjelmoidaan matematiikkaa ja fysiikkaa hyödyntäviä pelien ominaisuuksia, joita voi hyödyntää peleissä ja simulaatioissa. Mahdollisuuksien mukaan käsitellään todellisia peliohjelmoinnissa ja peliyrityksissä vastaan tulleita ongelmia, joita voidaan ratkoa pelimatematiikan ja -fysiikan keinoin.

Tenttien ja tehtävien ajoittuminen

Harjoitustehtävät ja -työt palautetaan oppimisalustalle siellä ilmoitettuun määräaikaan mennessä. Harjoitustehtäviä tehdään viikottain ja mahdollinen isompi harjoitustyö palautetaan kurssin loppupuolella. Opintojakson teoriakokeen ajankohta sovitaan erikseen yhdessä opiskelijoiden kanssa.

Kansainvälinen yhteistyö

Opintojaksolla ei ole kansainvälistä yhteistyötä.

Opiskelijan työmäärä

Opintojakson laajuus on 5op, mikä tarkoittaa yhteensä 135h opiskelijan työtä. Tästä noin 60h on ohjattua työskentelyä ja 75h itsenäistä työskentelyä.

Lisätietoja opiskelijoille

Opintojakson toteutus perustuu hyvin paljon pelimatemaatiikan ja -fysiikan työkalujen ohjelmointiin sekä pelimoottereiden ja muiden ohjelmistojen käyttöön. Opiskelijalta edellytetään siis kohtuullisia ohjelmointitaitoja ja yleisimpien pelimoottoreiden käytön perusosaamista.

Arviointiasteikko

1-5

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Opintojakson hyväksytty suorittaminen edellyttää riittävää määrää harjoitustehtävien tekoa hyväksytysti ja ajallaan sekä mahdollisten harjoitustyön ja teoriakokeen suorttiamista hyväksytysti.