Это первый модуль нашей программы. Он знакомит с фундаментальными понятиями, формирует культуру программирования, дает качественное понимание классических алгоритмов.

Студенты, прошедшие курс, смогут легко переходить на новые языки программирования и научатся решать задачи по программированию.

Инструментарий: MS Visual Studio. C/C++, git, Far

В процессе прохождения модуля вы:

• Узнаете как работать с программами git, Visual Studio, Far
• Научитесь применять классические алгоритмы
• Получите навыки самостоятельного изучения новых технологий
• Познакомитесь с философией и ценностями программирования
• Поймете как планировать карьеру программиста

Тематический план:

• Что такое программа. Целочисленный тип данных. Операция присваивания. Вывод данных в консоль. Цикл For. Условный оператор If. Вычисления по формулам.
• Цикл while. Старшинство арифметических операций. Вещественный тип float. Стандартные функции. Трассировка программы.
• Понятие массива. Синтаксис объявления и инициализации. Операции с массивами. Цикл for. Цикл foreach.
• Ввод данных. Тип данны string. Схемы алгоритмов. Конструкция if-else
• Тип string. Операции со строковыми типами данных. Форматирование. Преобразование строки в число и наоборот. Printf.
• Программирование сверху-вниз. Константы. Подпрограммы-функции. Передача параметров.
• Целочисленное деление. Вложенные циклы. Методы и модификаторы параметров. Применение псевдокода. Стиль программирования. Комментарии.
• Цикл do-while. Подпрограмма, вызывающая подпрограмму. Вложенные конструкции if. Оператор switch. Логические операторы и операторы отношений. Булевские переменные.
• Работа с текстовыми файлами. Строковые типы string и char. Типы перечисления (enum).
• Понятие массива. Применение массива в программе. Передача массивов в качестве параметров. Цикл foreach.
• Двумерный массив. Проектирование методом сверху-вниз. Многомерные массивы. Глобальные, локальные переменные.
• Ограничения массивов. Структуры. Вложенные структуры. Объявление переменной. Доступ к полям. Массивы в структуре.
• Одно и двунаправленные списки.
• Алгоритмы сортировки. QuickSort.
• Бинарное AVL дерево
• Обратная польская нотация
• Алгоритм рисования круга

В этом модуле мы узнаем каким образом выводится изображение на экран. Как работает связка CPU-GPU.
Познакомимся с современными графическими библиотеками и напишем несколько приложений, использующих графическую библиотеку DirectX.
Начнем знакомство с языком С++ и основами объектно-ориентированного программирования.
Также рассмотрим некоторые аспекты математики и физики, которые пригодятся нам при создании 2D и 3D приложений и игр.

Инструментарий: MS Visual Studios, C/C++, DirectX 11

• Знакомство с графическими библиотеками (DirectX, OpenGl, Metal, Vulkan)
• Физика и математика в играх:
• Математика
  • Основы линейной алгебры
  • Основы векторной алгебры
  • Тригонометрия
• Физика
  • Движение и взаимодействие тел
  • Законы взаимодействия и движения тел: основы кинематики
  • Законы и взаимодействие движения тел: основы динамики
• Основы ООП
  • Инкапсуляция
  • Наследование
  • Полиморфизм
  • Интерфейсы в C++
• Программирование 2D приложений на DirectX (Direct2d)
• Программирование 3D приложений на DirectX (Direct3d)

Цель модуля - получить базовые знания по 3D моделированию, созданию и модификации объектов и персонажей для игр и приложений, в том числе использующих технологии виртуальной и дополненной реальности.

В процессе изучения модуля мы познакомимся с редактором Blender.

К завершению модуля мы создадим до пяти игровых моделей, пройдя все стадии производственного цикла: от черновика до готового к импорту в игровые движки ассета (текстурированная и оптимизированная модель).
Готовые ассеты можно будет использовать в своих проектах или в качестве портфолио.

• Знакомство с 3D моделированием.
  
  • Что такое трехмерное моделирование.
  • Цели и задачи.
  • Основные понятия.
  • Подходы и методы моделирования.
• Знакомство с Blender. Интерфейс.
  
  • История Blender.
  • Краткий обзор прочих пакетов для моделирования.
  • Функционал и особенности Blender.
  • Разбор интерфейса программы. Виды окон. Кастомизация.
  • Обзор окна 3D вида и способов навигации.
• Этапы моделирования. Первый этап - Draft (набросок)
  
  • Обзор этапов производственного цикла создания ассета.
  • Поиск референсов.
  • Что такое Draft.
  • Что такое силуэт.
  • Пропорции. Масштабы.
  • Параллельные линии и углы.
  • Чередование объектов и форм.
• Полигональное моделирование
  
  • Суть полигонального моделирования.
  • Обзор инструментов Blender для полигонального моделирования.
  • Правила хорошей топологии.
  • Цилиндры.
  • Опорные точки (Pivot).
  • Полигональный бюджет (Polycount).
  • Ретопология.
  • Инструменты анализа топологии.
• Модификаторы и кривые
  
  • Работа с модификаторами в Blender.
  • Subsurf. Boolean.
  • Array. Curve.
  • Использование кривых для создания сложных форм.
• Импорт и экспорт моделей в Blender
  
  • Особенности экспорта и импорта в obj и fbx.
  • Набор необходимых параметров.
  • Вспомогательные средства.
• UV развертка
  
  • Что такое UV развертка.
  • UV острова.
  • Автоматические методы создания развертки.
  • Швы и ручная развертка.
  • Анализ развертки.
• Нормали и запекание
  
  • Понятие нормали.
  • Способы взаимодействия с нормалями в Blender.
  • Текстурная карта - Normal map.
  • Запекание нормалей в Marmoset Toolbag и Substance Painter.
  • Редактирование карты нормалей в растровых редакторах.
• Свет и цвет
  
  • Свет и освещение в компьютерной графике.
  • Типы источников света.
  • Теория цвета.
  • Подбор цвета для ассета.
• Текстурирование и материалы
  
  • Виды текстур и методы их создания.
  • Рисование текстур от руки.
  • Классические и PBR материалы.
  • Виды текстурных карт.
  • Создание текстур в Substance Painter.
  • Перенос материалов и текстур в Unity.

В этом модуле мы познакомимся со средой разработки Unity и её основными возможностями, а также начнем изучение языка программирования C#.


Инструментарий: Unity, MS Visual Studio, C#

Тематический план:

• Введение в Unity. Интерфейс. Инструменты навигации по сцене.
• Архитектура проекта. Работа с ассетами, Asset Store. Понятие префаба.
• Материалы и текстуры. Введение в шейдеры.
• Базовое освещение. Виды источников света. Baked light.
• Terrain. Environment. Speed trees.
• Физика в Unity.
• Основы реализации интерфейса. Canvas.
• Частицы.
• Постпроцессинг.
• Работа со звуком .
• Анимация.
• Основы языка программирования С#.

В данном модуле мы продолжим знакомится со средой разработки Unity и языком программирования C#.
Разберем особенности построения пользовательских интерфейсов и углубимся в разработку 2D приложений.

Инструментарий: Unity. C#, Shader Lab, Adobe Photoshop.

• Особенности и тонкости разработки 2D игр и приложений в Unity.
• Знакомство с методикой создания пользовательских интерфейсов (UI) в Unity
• Введение в программирование шейдеров (shaders)
• Знакомство с программированием пост-эффектов (postprocessing)
• Программирование редактора (Editor scripting)
• Особенности разработки под IOS и Android.
• Используя знания по UI, шейдерам и пост-эффектам собираем свой 2D шедевр!

В данном модуле мы изучем особенности построения клиент-серверных приложений на Unity с использованием протокола http.

Инструментарий: Unity, C#, firebirdsql, linux, nginx, python, tornadoweb

• Поднимаем свой сервер (debian, nginx, iptables)
• Поднимаем свою базу данных (firebirdsql или postgres sql)
• Знакомимся с языком программирования python
• Пишем свой веб сервер (tornadoweb, python, supervisord)
• Изучаем способы осуществления web-запросов к нашему серверу
• Пишем программу хранения результатов в облаке (на нашем сервере)
• Создаем многопользовательское приложение реального времени используя протокол http

В данном модуле мы изучим особенности построения многопользовательских приложений в Unity с использованием Unity Transport Layer API.

Инструментарий: Unity, C#, C/C++, Python

• Изучаем устройство компьютерной сети
• Разбираем топологию и маршрутизацию протокола ip
• Изучаем стек протоколов tcp/udp
• Изучаем сокеты. Пишем первое клиент-серверное приложение на С++
• Разобравшись с сокетами и сетевой маршрутизацией пишем свой Matchmaker на Python
• Делаем реализацию клиент/серверного приложения в Unity используя Transport Layer API
• Собираем вместе Unity+Matchmaker

Это последний модуль нашей учебной программы.
В нем мы познакомимся с оптимизацией приложений в Unity, а также особенности разработки приложений под мобильные устройства. Разберем ньюансы написания быстрого кода, а также способы оптимизации мобильных приложений под ОС Android и IOS.

Инструментарий: Unity, C#, Android Studio, XCode.

• Изучаем основные способы оптимизации приложения и требования к современным приложениям в зависимости от целевой платформы
• Знакомимся с Rendering pipeline и особенностями оптимизации графики
• Разбираемся с Unity Profiler
  • Оптимизация кода
  • Оптимизация рендеринга
  • Оптимизация памяти
• Собираем приложение для Android
  • Пишем расширение для нашего приложения (plugin)
  • Изучаем особенности отладки Android приложений
• Собираем приложение под IOS
  • Пишем расширение для приложения
  • Изучаем особенности отладки IOS приложений