Games and Simulation

Content


In diesem Modul werden die folgenden Themen und Inhalte behandelt:

Artificial Intelligence:

  • Pfadplanung
  • Handlungsplanung
  • Logik, Wissenbasierte Systeme, Wissenrepräsentation
  • Strategiespiele, Spieltheorie

Computer Games und Simulation:

  • Einführung in das Thema: Definition und Klassifikation von Computerspielen und Diskreten Ereignisgesteuerten Simulationen (DES)
  • Architektur von  (interaktiven) Realzeit-Simulationen und Computerspielen, insbesondere auch das Zusammenspiel der unterschiedlichen Komponenten
  • Simulation(Game)-Engine, Eventverarbeitung
  • Physikalische und mathematische Modellbildung
  • Finite State Machines, Zustandsbasiertes Verhalten versus Zielbasiertes Verhalten von NPCs
  • Schwarmverhalten von NPCs
  • Praktische Pfadplanung: Navigationsgraph, Pfadsuche und Glättung von Pfaden.
  • Konkretes Computerspiel als Anwendungsbeispiel dieser AI-Methoden, Anwendung von Trigger
  • Verteilte interaktive Simulation, konservative und optimistische Synchronisation von Teilsimulationen, Networked Multi-Player Games

Specialized Topics of Computer Perception and Computer Graphics:

  • Video-Tracking
  • Bildverarbeitung in der Biometrie
  • Bildverarbeitung im Frequenzraum
  • Snakes
  • Radiosity and global illumination methods
  • Collision detection
  • Physically based modelling
  • Computationnal geometry
  • GPU programming
  • Themen, die in Beziehung zu aktuellen Forschungsprojekten stehen
  • Java 3D
  • Splines and NURBS

Goals


Lernziele

Dieses Modul hat zum Ziel, anhand einiger ausgewählter Themen einen vertieften Einblick in die Gebiete Künstliche Intelligenz, Computergrafik, Virtuelle Realität und Simulation zu geben. Die unterschiedlichen Kenntnisse sollen überdies auf konkrete Probleme, wie der Erstellung und Gestaltung von Computerspielen, angewendet werden.

Dieses Modul besteht aus zwei Teilen, und zwar aus "Games and Simulation" und aus "Spezialized Topics in Computer Graphics und Computer Perception".

Der Teil "Computer Games and Simulation" gibt eine Einführung in (interaktive) Computerspiele und Simulationen. Es werden wichtige Komponenten, Methoden und Techniken dieser beiden Gattungen vorgestellt. Schwerpunktmässig werden solche Techniken behandelt, die in Computerspielen eingesetzt werden, um intelligente Non-Player-Characters (NPCs) zu realisieren. Zudem wird die enge Verwandtschaft von Realzeit-Simulationen und Computerspielen unterstrichen.

Der Teil "Computergrafik und Virtuelle Realität" gibt eine kurze Einführung in die Java3D API sowie in verschiedene Themen wie z.B. Splines und NURBS, GPU-Programmierung und Collision Detection. Diese vertieften Themen können regelmässig abgeändert werden um den Bezug zu den Forschungsprojekten der Gruppe zu behalten.

Der Teil "Computer Perception" gibt einen Einblick in die Behandlung von Bildern als Signale im Orts- und Frequenzbereich sowie in fortgeschrittene Anwendungen der Computer Perception.

Erworbene Kompetenzen

1. Wissen und Verstehen

"Specialized Topis of Computer Perception and Computer Graphics": Die Studenten kennen und vertiefen Algorithmen und Werkzeuge in einigen Spezialgebieten dieses Gebiets. Sie sind in der Lage dieses Wissen in konkreten Lösungen (zum Teil aus Fragestellungen aktueller Forschungsprojekte) umzusetzen.

"Games & Simulations": Die Studenten lernen relevante Techniken und Methoden auf dem Gebiet der Computerspiele und (interaktiven) Simulationen kennen und verstehen.

2. Anwenden von Wissen und Verstehen

"Games & Simulations": Die Studenten lernen relevante Techniken und Methoden auf dem Gebiet der Computerspiele und (interaktiven) Simulationen anzuwenden.

3. Urteilen und Probleme bearbeiten

Am Schluss sind die Studenten in der Lage, interdisziplinäre Aufgaben, welche alle Fachgebiete der Verteifungsrichtung betreffen, zu analysieren und in Lösungen zu überführen. Im Idealfall können die Studenten beispielsweise ein einfaches Massively Multiplayer Online-Game (MMOG) bzw. eine verteilte Interaktive Simulation selbständig realisieren.

Quelle