コンピュータグラフィックス及び演習

Computer Graphics and ProgrammingPractice

9945552

45FUINP101

山本　誠

Makoto Yamamoto

2023年度前期

2022 First Semester

金曜1限、金曜2限

Friday 1st and 2nd Periods

工学部　機械工学科

Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering

2.0単位

講義

Lecture

-

対面授業/On-site class
　
基本は対面授業を行いますが、出席できない場合は、LETUSにアップロードした講義資料をオンライン（非同期）で独習してください。

コンピュータは現在の科学技術におけるキーテクノロジーであり、その修得はあらゆる分野の技術者にとって必須事項となっている。本講義は、コンピュータグラフィックスを通してコンピュータの基礎と応用、特にパーソナルコンピュータ上でのＣ言語によるプログラミング方法を学び、演習によってそれらを実践する。
Computer is a key technology in science and enginering, and to master how to use a computer
is essential for engineers and scientists in all fields. In this lecture, by studying computer
graphics, students understand the fundamentals of a computer and its application.
Especially, computer programing techniques with C language on PC is focused on,
and practical exercises are performed.

コンピュータの概要を理解し、Ｃ言語によって基本的なプログラムが作成・コンパイル・実行できるようになることを目標とする。
The objectives of this lecture are to understand the fundamentals of a computer,
and to make/compile/run basic C programs by yourself.

Ｃ言語によって基本的なアルゴリズムに関するプログラムが作成・コンパイル・実行できる。また、X11を用いて物理現象のアニメーションを作成できる。
Students will be able to make a C program using basic algorithms, to compile it and to run it.
And students will be able to make an animation for physical phenomena, using a C language.

専門基礎力

なし
None

実習　Practical learning

-

毎回の講義前に、前回学習したことを振り返っておくこと。また、課題は次の講義までに完成させておくこと。予習・復習に最低1.5時間はあてること。
Review the lesson conducted in the last week. Students have a homework every lesson. The homework must be completed by the next lesson. It is desirable to take more than 1.5 hour for review and prepare each lesson.

中間および期末に課される2回のレポートおよびプログラム課題を80%、演習時の課題提出を20%として成績を評価する。
Evaluated 2 reports at the middle and end of term (80%) and homework at every lesson (20%).

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

N

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

特に指定しないが、インターネットでキーワード検索することでほとんどの知識が得られる。
Not specified. But most of knowledge and skills can be obtained through key-word searches in the Internet.

1. コンピュータの概要 コンピュータに関する全体的説明、理科大PCの使用法を演習
する。コンピュータの全体像説明できるようになる。
1. Overview of computer Overview of computer and its network are explained. The way to
use PC in Tokyo University of Science is practiced. Students will
be able to briefly explain a computer and its network, and to use
PC in our university.
　　　　　　　　　　　　
2. OS OSの概要、Linuxの説明、Linuxコマンド演習。Linuxが使えるようになる。
　　　　　Overview of operating system (OS), Linux and Linux commands are explained.
　　　　　Students will be able to use Linux command.

3. Ｃ言語 (1) Ｃ言語の概説、文法の説明、エディタの使用法を演習。
　　　　　　　　 Ｃ言語の全体像を説明できるようになる。
3. C programing (1) Overview of C language, C commands, Syntaxes and the way to use
editor are explained. Students will be able to explain C language, and
to use the editor.

4. Ｃ言語 (2) 入出力、制御文の説明、入出力に関するプログラミング演習。
　　　　　　　　　　標準入出力がプログラムできるようになる。
4. C programing (2) Input and output commands, and control commands are explained.
Programing exercise using input and output commands.
Students will be able to make a program with input and output
commands.

5. Ｃ言語 (3) 繰り返し文、条件文、数値積分の説明、繰り返し文を用いたプログラ
　　　　　　　　　　ミング演習。繰り返し文、条件文が利用できるようになる。
5. C programing (3) Repeat and judgement commands, numerical integration are
explained. Programing exercise using for and if commands.
Students will be able to make a program with for and if commands.

6.Ｃ言語 (4) 　関数の数値解法の説明、プログラミング演習。コンピュータに
　　　　　　　　　　よる方程式の求解方法が理解できるようになる。
6. C programing (4) Numerical method to solve an equation on a computer is explained.
Programing exercise is performed for it. Students will be able to solve
an arbitrary equation on PC.

7. Ｃ言語 (5) 物理現象のコンピュータシミュレーションに関する説明、プログラ
ミング演習。簡単な物理シミュレーションができるようになる。
7. C programing (5) Numerical method to simulate a physics is explained. Programing
exercise is performed for it. Students will be able to simulate a simple
physics.

8. 前半のまとめ　 コンピュータに関する調査を行い、レポートを作成する。
8. Summary of former half Make a report, researching topics on computers and its
network.

9. コンピュータグラフィックス (1)　　
コンピュータグラフィックスの概要、X11ウィンドウシステムの
概説。コンピュータグラフィックスの概要を説明できるようになる。
9. Computer graphics (1)
Overview of computer graphics and X11 window system are explained.
Students will be able to briefly explain computer graphics.

10. コンピュータグラフィックス (2)　　
点、直線の作図法説明、作図演習。
　　 　　Ｃ言語のプログラミングにより上記作図ができるようになる。
10. Computer graphics (2)
The methods to draw a point and a straight line are explained.
Students will be able to draw a point and a line on PC.

11. コンピュータグラフィックス (3)　　
円、楕円、正多角形、曲線の作図法説明、作図演習。
　　 　　Ｃ言語のプログラミングにより上記作図ができるようになる。
11. Computer graphics (3)
The methods to draw a circle, an ellipse, a regular polygon and a
curve are explained. Programing exercise is performed for them.
Students will be able to draw them on PC.

12. コンピュータグラフィックス (4)　　
２次元アフィン変換の説明（１）、拡大、回転変換、作図演習。
アフィン変換を理解し、Ｃ言語のプログラミングにより上記作図が
できるようになる。
12. Computer graphics (4)
Two-dimensional Affin transformation for expand and rotation of a
drawing is explained. Programing exercise is performed for them.
Students will be able to expand and rotate a drawing.

13. コンピュータグラフィックス (5)　　
２次元アフィン変換の説明（２）複合変換、作図演習。
　　 　　アフィン変換を理解し、Ｃ言語のプログラミングにより上記作図が
できるようになる。
13. Computer graphics (5)
Two-dimensional Affin transformation for combined transformation of
a drawing is explained. Programing exercise is performed for it.
Students will be able to transform a drawing with multiple
transformations.

14. コンピュータグラフィックス (6)　　
物理現象のコンピュータシミュレーションおよびアニメーションの
説明、作図演習。シミュレーション結果の可視化・アニメーション化
ができるようになる。
14. Computer graphics (6)
Computer simulation of physics and its animation are explained.
Programing exercise is performed for them. Students will be able to
simulate a simple physics and to make an animation.

15. 総まとめ　　　　総まとめとして、各自異なるアニメーション・プログラムを作成
する。
15. Total summary As the total summary, each student make a different animation
program.

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Mathematica

MS Office (Word, Excel, PowerPoint)