授業科目名 年度 学期 開講曜日・時限 学部・研究科 全担当教員 単位数
11140:クリエイティブ数学 (W) § 11141:CG/ゲームのための数学(W) 2024 秋セメスター 木3 映像学部 望月 茂徳 2

キャンパス

OIC

授業施設

クリエイティブPC教室2

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

グラフィクス表現の基礎となる数学的知識について学習する。具体的には、画像処理や2次元ビデオゲームに幅広く利用できる知識として、2次元幾何の基本概念とベクトルおよび行列を用いた幾何学変換について学習する。さらに、3次元グラフィクスの基本となる3次元幾何の基本概念と座標変換について学習する。加えて、動きのあるグラフィクスのための運動、数学的モデルやアルゴリズムの概念についても学ぶ。
本授業は、数学的知識を実際にプログラミング言語(Processing)を用いて実装する方法についても学ぶ。

受講生の到達目標

・ 2次元空間における三角関数、ベクトルや行列の概念を理解し、これらを用いたグラフィクス表現を理解する
・ 3次元座標空間における座標変換について理解する。また、動きのあるグラフィクスにおける数学的モデルについて理解する。
・これらの知識をプログラミングに活用する方法について理解する。

事前に履修しておくことが望まれる科目

プログラミング演習Ⅰ
本授業では、数学的な知識を理解し、プログラミングへと活用することで理解を深めることとする。そのため、プログラミング言語 Processingを用いたプログラミングの初歩的な知識を理解していることが望ましい。

授業スケジュール

授業回数/
担当教員(複数担当の場合)
テーマ
キーワード・文献・補足事項等
1

ガイダンス

授業の進め方とプログラミングについて

2

二次元座標系

座標系、幾何学表現

3

三角関数

sin, cosと円運動

4

ベクトル①

ベクトルの性質と演算

5

ベクトル②

ベクトルの内積と外積

6

行列①

行列の性質

7

行列②

行列の演算

8

中間課題

中間課題についての説明

9

数学を用いたジェネラティブ表現①

数値計算と変換

10

数学を用いたジェネラティブ表現②

数値計算と変換

11

運動のモデル化①

位置、速度、加速度

12

運動のモデル化②

弾道計算

13

運動のモデル化③

衝突と運動の変更

14

再帰計算

ベジェ曲線、フラクタル幾何学

15

まとめ

確率などを含めた高度な計算手法

授業実施形態

・第1回、第8回を除き、全授業回を基本対面として授業を行います。
・第1回、第8回はメディア授業(オンデマンド授業)のみとします。

授業外学習の指示

授業外では、毎回の授業で提示する宿題に取り組むこと。
また、不明な項目について復習を行うこと。

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験(筆記)

レポート試験
(統一締切日を締切とするレポート)
0

上記以外の試験・レポート、平常点評価
(日常的な授業における取組状況の評価)
100

(1) 日常的に行う課題・小テストなど(60%)
受講生の到達目標にすべて対応し、各回の授業内容を理解できているかを評価する。

(2)授業内で指示する中間課題(20%)および期末課題(20%)
受講生の到達目標にすべて対応し、授業内で取り扱った数学的な内容を理解できているかを評価する。また、数学のグラフィックへの応用やプログラミングへの応用について理解できているかを評価する。

成績評価方法(備考)

受講および研究に関するアドバイス

2次元座標変換は、ゲームやCGのみならずデジタル映像共通の一般教養的知識であるため、できる限り履修することを推奨する。3次元空間の幾何学や力学の概念は、各種CGコンテンツやゲーム、バーチャルリアリティシステムやグラフィックスソフトウェア開発のための基本的な知識であるため、この分野を希望する場合は履修することが望ましい。

また、本授業は数学的知識をプログラミング言語に置き換えることで学びを深めていくため、各自のPCにProcessingをインストールして受講することを推奨する。インストール方法等については、manaba+Rおよび授業を通じて説明する。

教科書

教科書(使用頻度、その他補足)

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
数学から創るジェネラティブアート ―Processingで学ぶかたちのデザイン 巴山 竜来 技術評論社 4297104636

参考書(使用頻度、その他補足)

参考になるwwwページ

授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法

その他(教員より別途指示)

備考

【科目ナンバリング・カリキュラムマップはこちらから/Click here to see the Curriculum-Map and Course-Numbering】
URL:http://www.ritsumei.ac.jp//students/pathways-future/course/curriculum.html