- Кількість кредитів 3
- Тип Обов'язковий
- Семестри 4, 10
- Рівень вищої освіти Магістр, Бакалавр
- Підсумковий контроль Залік
⚡Квест: Програмування GPU та фотореалістичний рендеринг!
Втомився від готових ігрових рушіїв? Час написати власний! Спустись на рівень заліза та опануй нативний пайплайн взаємодії з GPU через OpenGL, Direct3D та Vulkan. Керуй відеопам'яттю через буфери VBO/VAO, програмуй конвеєр рендерингу, пиши кастомні шейдери на GLSL/HLSL, прораховуй матриці просторових трансформацій та реалізуй фізично коректне трасування променів (Ray Tracing) для AAA-сцен.
🚀Підкори графічний процесор та розімни мізки в 3D!
🛠Стек: C++, OpenGL, Vulkan SDK, GLSL, RenderDoc, Blender, 3ds Max, Cursor.
🎒В рюкзак: Власний 3D Graphics Engine з модулем Ray Tracing.
⚡Квест: Підкори низькорівневі графічні API, програмуй на ядрах GPU та створи власний фотореалістичний 3D-рушій!
🌐Опис місії
Використовувати готові бібліотеки — це просто, але розуміти, як працює графічний процесор на рівні заліза та математики — це ознака елітного інженера програмного забезпечення. Сучасна IT-індустрія потребує розробників, здатних створювати високоефективні графічні системи з апаратним прискоренням реального часу. Цей квест — твій інструмент повного занурення у внутрішній устрій GPU та етапи роботи конвеєра рендерингу (Graphics Pipeline). Ми навчимо тебе трансформувати сирі координати лінійної алгебри у тривимірні інтерактивні світи. Ти дізнаєшся все про низькорівневу буферизацію пам'яті, програмування кастомних вершинних та фрагментних шейдерів, накладання карт нормалей та реалізацію фізично коректного трасування променів (Ray Tracing). Створи нативний графічний рушій, оптимізуй його у RenderDoc та залиш класичну растразацію в минулому!
🛠Твій інструментарій
Graphics Foundations & Core Libraries: OpenGL Core Profile, Direct3D (DirectX 12), Vulkan SDK, GLFW, GLEW (керування контекстом та станами додатка State Machine).
GPU Shading Languages: GLSL (OpenGL Shading Language), HLSL (нативні мови програмування шейдерів для виконання на паралельних ядрах GPU).
Low-Level GPU Buffer Management: Vertex Buffer Objects (VBO), Vertex Array Objects (VAO), Element Buffer Objects (EBO).
Diagnostics, Profiling & Systems: RenderDoc (низькорівневе трасування, перехоплення кадрів та відлагодження буферів GPU).
Professional 3D Design Platforms: Blender, Autodesk 3ds Max (полігональне моделювання, апроксимація сіток, формати .obj/.fbx).
Development Tools & AI Assistants: C++, Java, Visual Studio Community, JetBrains CLion, GitHub Copilot, Cursor AI (оптимізація матричних обчислень лінійної алгебри, промптинг шейдерів), Git / GitHub.
🚀Що прокачаєш (Суперсили)
Low-Level GPU Programming: Навчишся управляти пам'яттю відеокарти, завантажувати масиви вершинних координат через буфери VBO/VAO/EBO та оптимізувати затримки графічного конвеєра.
Advanced 3D Matrix Mathematics: Опануєш математичну реалізацію однорідних координат та афінних перетворень простору (Translation, Scaling, Rotation) за допомогою матричної алгебри та кватерніонів.
Custom Shader Engineering: Навчишся писати, компілювати та лінкувати в рантаймі кастомні шейдери на GLSL/HLSL, реалізуючи математичні моделі освітлення Фонга/Гуро та властивості матеріалів.
Ray Tracing & Procedural Geometry: Прокачаєш навички генерації первинних і вторинних променів для розрахунку фізично коректних заломлень світла (закон Снеліуса) та генерації фрактальних зображень (множини Мандельброта).
🎒Що покладеш у рюкзак (Портфоліо)
На фінальному захисті у формі промислового Render Pipeline Review ти презентуєш свій Інтерактивний програмний комплекс тривимірної візуалізації, конвеєра рендерингу та фотореалістичного аналізу графічних сцен (Advanced 3D Graphics Engine & Ray Tracing Blueprint), оформлений як репозиторій на GitHub:
Graphics Engine Core Shard: Працездатний крос-платформенний додаток на C++/Java, що ініціалізує контекст GPU, конфігурує камери (матриця View Matrix на базі LookAt) та налаштовує піраміду видимості (Frustum Culling).
Shader & Interaction Material System: Набір кастомних GLSL-шейдерів із попіксельним розрахунком освітлення сцени, Alpha Blending для прозорості та маскуванням через Stencil Buffer (буфер трафарету).
Texture & Normal Mapping Matrix: Модуль завантаження PBR-текстур з міпмаппінгом та анізотропною фільтрацією, а також шейдери симуляції рельєфу поверхонь (Bump/Normal mapping).
Ray Tracing & Procedural Node: Програмний контур фотореалістичного рендерингу методом трасування променів та процедурної генерації фракталів безпосередньо на GPU.
Editor Interoperability Parser: Написаний ШІ-оптимізований парсер даних для імпорту складних полігональних сіток (Meshes) із Blender або Autodesk 3ds Max.
RenderDoc Performance Profiling Log: Аналітичний звіт відлагодження графічного конвеєра, що підтверджує стабільний FPS та повну відсутність витоків відеопам'яті.
💼Твій майбутній тайтл
Цей глибокий математичний та інженерний фундамент відкриває шлях до R&D та хардкорних IT-проєктів:
Graphics Software Engineer / GPU Programmer.
Game Engine Developer / Core Gameplay Programmer.
3D Rendering Engineer / Technical Artist in GameDev.
CAD/SAD Software Architect & Scientific Data Visualizer.
