3d video games

Il corso copre le conoscenze tecniche core delle soluzioni universalmente adottate dai moderni videogiochi 3D (cioè quelli caratterizzati da una grafica 3D ed ambientati in mondi 3D virtuali). Nello specifico, illustra gli Algoritmi e le Strutture Dati preposte ad affrontare le sfide incontrate dallo sviluppo di 3D Video Game, incluso: la rappresentazione di oggetti 3D e ambienti virtuali, la simulazione di interazioni fisicamente coerenti tra questi oggetti, la modellazione delle loro animazioni, dei loro materiali e dei loro comportamenti.

Elenco degli argomenti trattati:
· Preliminari: matematica per giochi 3D
o Punti, Vettori, Trasformazioni (con focus su trasformazioni rigide e quaternioni)
· Il grafico delle scene
o strutture dati, astrazioni, problemi; authoring (note)
· Modelli digitali 3D - orientati al rendering
o strutture dati; attributi del vertice; tendenze; limitazioni; Piramidi LOD; beni, la loro gestione e il loro autore (note).
· Modelli digitali 3D - per altri usi (come fisica, agenti interattivi, audio 3D)
o Proxy 3D, strutture di indicizzazione spaziale, mesh nav: strutture e usi dei dati.
· Texture e materiali per oggetti 3D.
o Tipi di tessiture (con focus sulle mappe normali dello spazio tangente); materiali come strutture dati (con focus su materiali a base fisica); risorse; il loro autore (note).
· Fisica del gioco 3D
o Approcci per la simulazione della dinamica.
· Animazioni con script in giochi 3D
o animazioni cinematiche; Animazioni scheletriche (messa a fuoco); Blend-forme; Cinematica inversa; ragdoll. Strutture dati e risorse. Authoring (note).
· Collisioni in giochi 3D
o Detection: algoritmi e tecniche. Response.
· Sistemi di particelle nei giochi 3D
o Concetti. Esempi. Authoring (note).
· Giochi 3D networked
o Problematiche ed approcci di soluzione. Fisica distribuita.
· Audio nei giochi 3D
o Risorse audio nel grafo; Audio 3D; sfide e soluzioni specifiche per: voiceovers, ambient, musica. Authoring (note).
· Tecniche di rendering nei giochi 3D
o Panoramica di alto livello sulle tecniche più utilizzate.

In ogni argomento, il corso copre in modo specifico il sottoinsieme di problemi e soluzioni che trovano un'applicazione diretta nell'attuale generazione di videogiochi 3D e che sono adottati, ad esempio, nei più comuni Game Engine e titoli. Gli argomenti sono trattati a basso livello di astrazione (ad eccezione dell'ultima).

L'obiettivo del corso è quello di fornire una approfondita comprensione tecnica delle soluzioni (compreso algoritmi, strumenti esistenti, terminologia tecnica) impiegate nell'industria per affrontare i numerosi sotto-task tecnici che devono essere affrontati durante lo sviluppo di un videogioco 3D. L'obiettivo finale è dotare lo studente degli strumenti concettuali per consentire un miglior utilizzo di qualsiasi ambiente di sviluppo di videogiochi o game engine.

A tal fine, alcuni dei contenuti trattati nel corso sono esemplificati nella pratica attraverso l'adozione di un piccolo insieme di specifici motori di gioco o di sviluppo. Il corso include i collegamenti ai contenuti forniti dagli altri corsi a tema simile: Artificial intelligence for Video Games, Online Graphics Programming, Mobile Games, Sound in Interaction, e Grafica ed Immagini Digitali. Il corso presuppone una conoscenza di base della matematica e delle abilità di programmazione. Un backgound in 3D Computer Graphics è utile. Non è posto, tuttavia, alcun prerequisito formale.