rpd000004781 (010400 (01.03.02).Б1 Информатика), страница 2

Тематика:

Трудоемкость(СРС): 16

Прикрепленные файлы:

Типовые варианты:

-Написать программу, иллюстрирующую применение обобщенных координат для построения параллельных проекций

-Написать программу, иллюстрирующую применение обобщенных координат для построения перспективных проекций

-Написать программу, иллюстрирующую применение обобщенных координат для выполнения пространственного поворота вокруг произвольной оси

-Написать программу построения и редактирования кусочно-задаваемых B-сплайнов

-Написать программу построения и редактирования кусочно-задаваемых кривых Безье.

-Написать программу построения и редактирования NURBS-сплайнов

-Написать программу 3D анимации движения гайки по спиральной резьбе с использованием библиотеки OpenGL или Direct3D

-Написать программу 3D анимации модели Солнечной системы с использованием библиотеки OpenGL или Direct3D

-Написать программу 3D анимации движения двух соударившихся биллиардных шаров с использованием библиотеки OpenGL или Direct3D

-Написать программу 3D анимации кривошипно-ползунного механизма с использованием библиотеки OpenGL или Direct3D. Сочленения деталей изображать условно.

-Написать программу 3D анимации кривошипно-кулисного механизма с использованием библиотеки OpenGL или Direct3D. Сочленения деталей изображать условно.

-Написать программу, демонстрирующую применения фильтров выделения границ и изменения контрастности к растровым изображениям.

-Написать программу, демонстрирующую применения медианного фильтра и фильтра для построения рельефного изображения к растровым изображениям

-*Написать программу векторизации произвольного растрового изображения, состоящего из закрашенных многоугольников

-* Выполнить лабораторную работу №3-4 на ActionScript

1. Рубежный контроль

1.1. рубеж 1

Тип: Контрольная работа

Тематика: Моделирование и визуализация трехмерных изображений

Прикрепленные файлы:

Перечень вопросов и задач:

1.Растровый и векторный способы представления изображений. Достоинства и недостатки.

2.Обзор графических классов GDI+ или Qt.

3.Структура матрицы преобразования однородных координат для физического трехмерного пространства.

4.Основные виды проекций.

5.Ортографическая проекция. Основные свойства. Матрица преобразования.

6.Перспективная проекция. Основные свойства. Точки схода. Матрица преобразования.

7.Изображение пространственных объектов с помощью полигональных сеток. Достоинства и недостатки.

8.Способ проверки видимости граней и ребер выпуклого многогранника

9.Удаление невидимых линий и граней. Метод трассировки лучей. Идея метода. Достоинства и недостатки

10.Удаление невидимых линий и граней. Метод z-буфера. Идея метода. Достоинства и недостатки

1.2. рубеж 2

Тип: Контрольная работа

Тематика: Вычисление освещенности

Прикрепленные файлы:

Перечень вопросов и задач:

1.Цветовые координаты RGB и CMY (CMYK).

2.Рассеянный свет. Свойства диффузного и зеркального отражения света.

3.Вычисление освещенности. Простая модель освещения. Идея метода. Достоинства и недостатки.

4.Вычисление освещенности. Модель Гуро. Идея метода. Достоинства и недостатки.

5.Вычисление освещенности. Модель Фонга. Идея метода. Достоинства и недостатки.

6.Вычисление освещенности. Обратная трассировка лучей. Идея метода. Достоинства и недостатки.

1.3. рубеж 3

Тип: Контрольная работа

Тематика: Кривые и поверхности в компьютерной графике

Прикрепленные файлы:

Перечень вопросов и задач:

1.Кусочное представление кривых кубическими сегментами. Идея метода. Достоинства и недостатки.

2.Кривые Безье.

3.Поверхности Безье.

4.Поверхности Кунса.

5.Понятие о технологии Direct3D. Основные возможности и области применения.

6.Понятие о формате VRML. Основные возможности и области применения.

7.Понятие о формате Macromedia Flash. Основные возможности и области применения.

1. Промежуточная аттестация

1. рейтинг

Прикрепленные файлы:

Вопросы для подготовки к экзамену/зачету:

1.Контрольная работа № 1

2.Контрольная работа № 2

3.Контрольная работа № 3

1. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

а)основная литература:

1. Фоли Дж, Ван Дэм А. Основы интерактивной машинной графики. - М.: Мир, 1985.

2. Роджерс Д. Алгоритмические основы машинной графики. - М.: Мир, 1989.

3. Роджерс Д., Адамс Дж. Математические основы машинной графики. - М.: Мир, 2001.

4. Эйнджел Э. Интерактивная компьютерная графика. Вводный курс на базе OpenGL. -М.: Издательский дом Вильямс, 2001

5. Порев В. Компьютерная графика.- СПб.: БХВ-Петербург, 2002

6. Шикин Е.В., Боресков А.В. Компьютерная графика. Полигональные модели. -М.: Диалог-МИФИ, 2000.

б)дополнительная литература:

1. Крылов С.С. Конспект лекций по компьютерной графике, 2011, (в электронном виде)

2. Крылов С.С., Артемьев А.Ю. Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу компьютерной графики,

2011, (в электронном виде).

в)программное обеспечение, Интернет-ресурсы, электронные библиотечные системы:

1. Лаборатория компьютерной графики и мультимедиа Факультет ВМК МГУ имени М.В. Ломоносова, http://graphics.cs.msu.ru

2. Методические материалы по компьютерной графике и мультимедиа, http://mai.pmoproject.ru

1. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Компьютерный класс для выполнения лаб. работ, multimedia-проектор и ноутбук для чтения лекций.

Приложение 1
к рабочей программе дисциплины
«Компьютерная графика »

Аннотация рабочей программы

Дисциплина Компьютерная графика является частью Математического и естественно-научный цикл дисциплин подготовки студентов по направлению подготовки Прикладная математика и информатика. Дисциплина реализуется на 8 факультете «Московского авиационного института (национального исследовательского университета)» кафедрой (кафедрами) 806.

Дисциплина нацелена на формирование следующих компетенций: ПК-2 ,ПК-7 ,ПК-9.

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с: изучением современных способов математического описания трехмерных сцен и алгоритмы их фотореалистичной визуализации.

Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: Лекция, мастер-класс, Практическое занятие, Лабораторная работа.

Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: рубежный контроль в форме Контрольная работа и промежуточная аттестация в форме рейтинг.

Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 4 зачетных единиц, 144 часов. Программой дисциплины предусмотрены лекционные (34 часов), практические (2 часов), лабораторные (32 часов) занятия и (76 часов) самостоятельной работы студента. Дисциплина «Компьютерная графика» является частью цикла дисциплин по информационным технологиям подготовки студентов по направлению 010400 профиля «Информатика»(каф. 806). Дисциплина реализуется на факультете «Прикладная математика и физика» Московского авиационного института кафедрой 806 «Вычислительная математика и программирование».

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с современными способами математического описания трехмерных сцен и алгоритмами их фотореалистичной визуализации.

Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса:

• лекции,

• лабораторные работы,

• самостоятельная работа студента,

• консультации.

Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля:

• промежуточный контроль в форме рейтинга.

Приложение 2
к рабочей программе дисциплины
«Компьютерная графика »

Cодержание учебных занятий

1. Лекции

1.1.1. Введение в компьютерную графику(АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Введение в компьютерную графику. История компьютерной графики. Современные устройства и системы компьютерной графики. Пространства и системы координат компьютерной графики. Растровая и векторная графика. Растризация. Алгоритм Брезенхема.

1.1.2. Средства программирования 2D графики в Windows(АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Средства программирования 2D графики в Windows. Классы, инкапсулирующие графические инструменты. Интерактивная графика. Пример простой графической программы.

1.2.1. Способы описания пространственных форм(АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Способы описания пространственных форм. Понятие о полигональных сетках, поверхностном и твердотельном моделировании, конструктивной геометрии, воксельной графике. Способы изображения трехмерных объектов. Каркасное изображение, заливка. Параллельное и перспективное проецирование. Виды проекций.

1.2.2. Аффинные преобразования на плоскости и в пространстве(АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Аффинные преобразования на плоскости и в пространстве. Суперпозиция преобразований. Пространственный поворот вокруг произвольной оси. Однородные координаты. Структура матрицы преобразования пространства в однородных координатах.

1.2.3. Выпуклые многоугольники и многогранники(АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Выпуклые многоугольники и многогранники – определения и свойства. Проверка выпуклости. Проверка принадлежности точки многоугольнику. Удаление невидимых линий и поверхностей: случай выпуклого многогранника, алгоритм z-буфера, метод трассировки лучей.

1.2.4. Цвет в компьютерной графике(АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Цвет в компьютерной графике. Основы теории цветовосприятия. Цветовые пространства. Законы Грассмана. Цветовые координаты RGB, CMYK, Lab, HSV. Цветовые координаты и цветовой график МКО.

1.2.5. Моделирование освещения(АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Моделирование освещения. Простая (однотонная) модель закраски. Рассеянный свет. Диффузное и зеркальное отражение. Закраски Гуро и Фонга. Локальная и глобальная модели освещения. Метод трассировки лучей.

1.3.1. Параметрическое представление кривых(АЗ: 4, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Параметрическое представление кривых. Задачи интерполяции и аппроксимации. Интерполяционный многочлен Лагранжа. Сплайны. Кубические сплайны. Кусочно-гладкие кривые. Кривые Безье. B-сплайны. NURB – кривые.

1.3.2. Параметрическое представление поверхностей(АЗ: 4, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Параметрическое представление поверхностей. Параметрические линии. Поверхности вращения. Линейчатые поверхности. Билинейная поверхность. Поверхности Безье, Кунса, NURBS – поверхности.

1.4.1. Общая схема работы графического процессора(АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Общая схема работы графического процессора. Графический конвейер. Концепции OpenGL и Direct3D. Иерархия основных классов и типы данных Direct3D. Структура типичного графического приложения с использованием Direct3D. Вершинный буфер. Описание геометрии полигональных сеток и их отрисовка с использованием Direct3D.

1.4.2. Создание фотореалистичных изображений трехмерных сцен на основе Direct3D(АЗ: 4, СРС: 2)