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  5. A.A. 2025-2026
  6. 2nd year
  1. Foundations of Game Design
  2. Summary
Insegnamento Course full name
Foundations of Game Design
Course ID number
2526-2-F1801Q173
Course summary SYLLABUS

Course Syllabus

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Obiettivi

L’obiettivo dell’insegnamento è fornire gli strumenti base concettuali e metodologici necessari per la progettazione e lo sviluppo di videogame. L’insegnamento illustra le varie fasi che portano alla realizzazione di un videogame. Questo processo richiede conoscenze di programmazione, matematica, interazione uomo-macchina, teoria della comunicazione, grafica e intelligenza artificiale, che devono essere opportunamente declinate nell’ambito dei videogame.

Conoscenza e capacità di comprensione
Solida comprensione dei principi fondamentali alla base della progettazione e dello sviluppo di videogiochi.
Conoscenza approfondita delle principali tecniche e degli algoritmi che costituiscono gli elementi essenziali dei moderni motori di gioco e dei sistemi interattivi.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Capacità di tradurre le conoscenze teoriche in soluzioni pratiche per la progettazione e lo sviluppo di un videogioco completo.
Abilità nel comprendere e analizzare le scelte progettuali adottate in videogiochi esistenti, valutandone obiettivi e impatto sul gameplay.
Competenza nell’utilizzo di Unity per la realizzazione di componenti funzionali e prototipi interattivi di videogiochi.

Autonomia di giudizio
Capacità di pianificare le diverse fasi di sviluppo di un videogioco e di selezionare in modo critico le tecniche e gli strumenti più appropriati per ciascun contesto progettuale.

Abilità comunicative
Capacità di presentare e discutere in modo chiaro e strutturato le soluzioni sviluppate, illustrando sia gli aspetti teorici che quelli implementativi di un videogioco o di sue parti specifiche.

Capacità di apprendere
Attitudine ad approfondire autonomamente argomenti avanzati legati alla progettazione e alla realizzazione di videogiochi, sviluppando competenze aggiornate in un ambito in continua evoluzione.

Contenuti sintetici

Partendo dal concetto di Game Engine, l’insegnamento introduce gli elementi necessari per comprendere le fasi di progettazione e sviluppo di videogame. Verranno prima introdotte le basi di rappresentazione dell’informazione 3D necessari per comprendere le fasi di modellazione e rendering. Poi verranno descritte le componenti principali di un Game Engine e il loro ruolo. In particolare verranno illustrati i componenti dedicati al rendering della grafica 2D e 3D, alla gestione delle animazioni e interazioni con gli elementi di gioco come le collisioni e all’audio. Verranno inoltre descritti gli utilizzi dell’intelligenza artificiale e dello sviluppo di interfacce specifiche al contesto di un videogame. L’insegnamento prevede dei seminari per conoscere la realtà complessa dell’industria del gaming.

Programma esteso

  • Introduzione: cosa è un videogame, cosa è un game engine
  • Introduzione ai dati 2D e 3D
  • Matematica 3D per i videogame
  • Fondamenti di ingegneria software per videogame
  • Componenti di un game engine
  • Pipeline di rendering
  • Asset, animazioni, collisioni
  • Intelligenza artificiale per videogame
  • Human-computer interface
  • Fondamenti di gameplay
  • Game industry

Prerequisiti

Conoscenze di base di progettazione software, programmazione, computer grafica, intelligenza artificiale.

Modalità didattica

Lezioni frontali che introducono i concetti teorici ed esercitazioni/laboratori che mostrano degli esempi di applicazione di tali concetti. Possibili seminari di approfondimento con esperti del settore.

L'insegnamento è strutturato nel seguente modo:

32 ore di lezioni frontali in modalità erogativa
24 ore di laboratorio in modalità erogativa ed interattiva in presenza

Materiale didattico

I principali libri suggeriti che aiutano ad approfondire gli argomenti delle lezioni/esercitazioni sono:
* Jason Gregory, Game Engine Architecture, A K Peters/CRC Press; 3° edizione
* Ian Millington, AI for Games, CRC Press; 3° edizione
* Eric Lengyel, Mathematics for 3D Game Programming and Computer Graphics, Cengage Learning, Inc

Periodo di erogazione dell'insegnamento

II° Anno, II° Semestre

Modalità di verifica del profitto e valutazione

L’esame è svolto in forma di progetto+orale e si compone di due parti:

  1. Progetto Implementazione (max 3 persone) di un piccolo progetto legato ai videogame. Il progetto valuta la capacità dello studente di analizzare ed applicare argomenti e problematiche legate allo sviluppo e progettazione di videogame. Il tema del progetto deve essere concordato preventivamente con i docenti.

  2. Orale con domande libere sul contenuto del corso o sugli esercizi lasciati a lezione al fine di valutare il voto finale dell’esame.

Orario di ricevimento

Su appuntamento

Sustainable Development Goals

IMPRESE, INNOVAZIONE E INFRASTRUTTURE
Export

Aims

The objective of the teaching is to provide the basic conceptual and methodological tools necessary for video game design and development. The teaching illustrates the various stages leading to the creation of a video game whose design requires knowledge of programming, mathematics, human-computer interaction, communication theory, graphics, and artificial intelligence, which must be appropriately declined in the context of video games.

Knowledge and Understanding
Knowledge of the fundamental concepts related to the design and development of video games.
Understanding of the main techniques and algorithms that constitute the core components of video game creation.

Applying Knowledge and Understanding
Ability to apply theoretical knowledge to the design and development of a video game.
Ability to analyze and understand the technical and design solutions adopted in existing video games and their purposes.
Ability to use Unity to implement basic components of a video game.

Judgment and decision-making
Ability to identify the different stages of the video game development process and to select the most appropriate techniques for the specific context.

Communication Skills
Ability to present and discuss the design and implementation of a video game, or of its specific components, both from a theoretical and a practical perspective.

Learning Skills
Ability to independently explore and deepen advanced aspects of video game development.

Contents

Starting with the concept of Game Engine, the teaching introduces the elements needed to understand the design and development stages of video games. The basics of 3D information representation necessary to understand the modeling and rendering stages will first be introduced. Then the main components of a Game Engine and their role will be described. In particular, components dedicated to rendering 2D and 3D graphics, handling animations and interactions with game elements such as collisions, and audio will be explained. The uses of artificial intelligence, interface development specific to the context of a video game will also be described. Teaching will include seminars to learn about the complex reality of the gaming industry.

Detailed program

  • Introduction: what is a video game, what is a game engine
  • Introduction to 2D and 3D data
  • 3D mathematics for video games
  • Fundamentals of video game software engineering
  • Components of a game engine
  • Rendering pipelines
  • Assets, animations, collisions
  • Artificial intelligence for video games
  • Human-computer interface
  • Fundamentals of gameplay
  • Game industry

Prerequisites

Basic knowledge of software design, programming, computer graphics, artificial intelligence.

Teaching form

Lectures introducing theoretical concepts and exercises/workshops showing examples of the application of these concepts. Possible in-depth seminars with experts in the field.

Textbook and teaching resource

The main suggested books that help deepen the topics of the lectures/exercises are:
* Jason Gregory, Game Engine Architecture, A K Peters/CRC Press; 3° edizione
* Ian Millington, AI for Games, CRC Press; 3° edizione
* Eric Lengyel, Mathematics for 3D Game Programming and Computer Graphics, Cengage Learning, Inc

Semester

II° Year, II° Semester

Assessment method

The exam is given in project+oral form and consists of two parts:

  1. Project Implementation (max. 3 persons) of a small project related to video games. The project assesses the student's ability to analyse and apply topics and issues related to the development and design of video games. The topic of the project must be agreed in advance with the lecturers.

  2. Oral with free questions on the course content or exercises left in class in order to assess the final exam grade.

Office hours

On appointment

Sustainable Development Goals

INDUSTRY, INNOVATION AND INFRASTRUCTURE
Enter

Key information

Field of research
INF/01
ECTS
6
Term
Second semester
Activity type
Mandatory to be chosen
Course Length (Hours)
56
Degree Course Type
2-year Master Degreee
Language
Italian

Staff

    Teacher

  • Gianluigi Ciocca
    Gianluigi Ciocca
  • Simone Melzi
    Simone Melzi

Students' opinion

View previous A.Y. opinion

Bibliography

Find the books for this course in the Library

Enrolment methods

Manual enrolments

Sustainable Development Goals

INDUSTRY, INNOVATION AND INFRASTRUCTURE - Build resilient infrastructure, promote inclusive and sustainable industrialization and foster innovation
INDUSTRY, INNOVATION AND INFRASTRUCTURE

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