diplom (664607), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Ожидаемые результаты работы создаваемой образовательной среды "Геометрические преобразования" для дисциплины "Компьютерная графика" и "Продукционные системы" для дисциплины "Системы искусственного интеллекта" - повышение эффективности восприятия информации и привитие практических навыков. Разрабатываемый программный продукт призван избавить преподавателя от рутинной работы связанной с подготовкой и прочтением лекций, тем самым предоставляя ему возможность уделить больше внимания разработке курса.

Научно-техническая ценность результатов связана с разработкой методических рекомендаций и инструкций по созданию образовательных сред для различных специальностей.

Практическая ценность связана с созданием образовательных средств для конкретных дисциплин и использование СДО в учебном процессе.

7 КФБН. 00147-01 9001-1

4. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММНОМУ ИЗДЕЛИЮ

4. 1. Требования к функциональным характеристикам.

4. 1. 1 Программа должна работать в многооконном графическом режиме и
поддерживать работу как клавиатуры, так и манипулятора типа
"мышь".

4. 1. 2 Интерфейс пользователя должен выполнять две основные функции:
давать советы и объяснения обучаемому и управлять приобретением
знаний.

4. 1. 3 Разрабатываемая учебная программа должна включать оболочку,
подсистему управления и базу оболочки, содержащую учебный
материал по изучаемой дисциплине.

4. 1. 4 Библиотека программ должна содержать как модули, реализующие
элементарные системные функции (поддержка баз данных, диалог,
ввод/вывод данных, графика), так и модули, представляющие собой
алгоритмы предметной области дисциплины.

4. 1. 5 Разрабатываемый программный продукт должен включать механизмы
логического вывода и средства редактирования.

4. 1. 6 Ввод/вывод данных должен выполнять следующие функции:
тестирование с целью обеспечения целостности и непротиворечивости
данных, передаваемых по линии связи, выполнение запросов на
передачу данных по линии связи.

4. 1. 7 Подсистема связи должна включать в себя модули для обеспечения
диалога с обучаемым, для ввода/вывода данных и для обработки
графической и символьной информации.

4. 1. 8 Вывод текстовой информации должен осуществляться прямым
выводом с автоматическим форматированием текстового файла или
базы данных среды.

4. 1. 9 Текстовая информация может выводиться статично для небольших
объемов или динамически для больших объемов с возможностью
скроллинга и листания страниц.

4. 1. 10 Все окна вывода должны иметь возможность перемещения и
изменения размеров.

4. 1. 11 Параметры настройки интерфейса должны фиксироваться на жестком
диске и система должна обеспечивать восстановление состояния
интерфейса при последующих запусках системы.

4. 1. 12 Информация о требуемом графическом материале для иллюстрации
текста должна храниться вместе с текстовым файлом в базе данных
среды.

4. 1. 13 Оболочка среды должна обеспечивать регистрацию пользователей с
формированием модели обучаемого для тех, кто регистрируется
впервые или вызовом модели зарегистрированного пользователя.

КФБН. 00147-01 90 01-1

4. 1. 14 Разрабатываемая обучающая программа должна обеспечивать три
режима работы: описательный, обучающий и контролирующий.

4. 1. 15 В описательном режиме пользователю должна предоставляться
возможность интерактивной работы с визуализацией трехмерной
модели объекта. В правой части экрана должны располагаться кнопки
с номерами прилагаемых к курсу пояснительных рисунков.
Перемещение текста должно осуществляется путем выбора
соответствующей пиктограммы в зависимости от требуемого
направления и скорости перемещения по тексту. Пользователь должен
иметь возможность в любой момент времени выйти из данного режима
и перейти в следующий или выйти из системы полностью путем
выбора на экране соответствующих пиктограмм.

4. 1. 16 В обучающем режиме на экран должна выводится визуализация
модели объекта, выбранное пользователем задание, координаты
опорного графического примитива и всех вершин объекта.
Пользователю должен иметь возможность просмотреть
последовательность действий произвольное количество раз.

4. 1. 17 В контролирующем режиме пользователю должна предоставляться
возможность выбора уровня сложности и модели трехмерного объекта.
Выбор уровня сложности и модели объекта должен осуществляется в
соответствующем диалоговом окне путем подведения указателя мыши
с последующим нажатием левой кнопки. В этом режиме пользователю
должны выводятся табличные представления исходных координат
объекта и опорного графического элемента, последовательность
действий, формируемая по шагам самим пользователем путем выбора
необходимого элементарного преобразования из списка всех
возможных. После нажатия кнопки «Готово» система должна решить
задачу сама и сравнить полученные координаты с координатами,
полученными пользователем. По результатам сравнения должна
выставляться оценка, заносимая в модель обучаемого.

4. 1. 18 Задания должны дифференцироваться по уровням сложности:

4. 1. 18. 1. Низший уровень:

• Выполнить преобразование центральной симметрии относительно
  начала координат.

• Выполнить преобразование осевой симметрии относительно
  координатной оси X.

• Выполнить преобразование осевой симметрии относительно
  координатной оси V.

- Выполнить преобразование осевой симметрии относительно координатной оси 2.

- Выполнить преобразование зеркальной симметрии относительно
координатной плоскости ХОУ.

КФБН. 00147-01 9001-1

• Выполнить преобразование зеркальной симметрии относительно
  координатной плоскости ХО2.

• Выполнить преобразование зеркальной симметрии относительно
  координатной плоскости ZОУ.

• Выполнить преобразование симметрии относительно
  произвольной точки А(ах, ау, аz).

• Выполнить преобразование переноса на вектор Т(tх, tу, tz).

• Выполнить преобразование поворота вокруг координатной оси X
  на угол а.

• Выполнить преобразование поворота вокруг координатной оси V
  на угол b.

• Выполнить преобразование поворота вокруг координатной оси 2
  на угол с.

• Выполнить преобразование масштабирования на вектор Е(ех, еу,
  еz).

1. 18. 2. Средний уровень:

• Выполнить преобразование переноса вдоль произвольной прямой,
  заданной двумя точками, на X единиц.

• Выполнить преобразование поворота вокруг произвольной
  прямой, заданной двумя точками, на а градусов.

• Выполнить преобразование симметрии относительно
  произвольной прямой, заданной двумя точками.

1. 18. 3. Высший уровень:

• Выполнить преобразование переноса вдоль перпендикуляра к
  произвольной плоскости, заданной тремя точками, на X единиц.

• Выполнить преобразование переноса вдоль перпендикуляра к
  произвольной плоскости, заданной точкой и прямой, на X единиц.

• Выполнить преобразование симметрии относительно
  произвольной

• плоскости, заданной тремя точками.

• Выполнить преобразование симметрии относительно
  произвольной

• плоскости, заданной точкой и прямой.

• Выполнить преобразование переноса вдоль перпендикуляра к
  произвольной плоскости, заданной двумя пересекающимися
  прямыми, на X единиц.

• Выполнить преобразование симметрии относительно
  произвольной

- плоскости, заданной двумя пересекающимися прямыми.
подготовка инвариантного решения (объяснения, алгоритма е1с)
моделируемых ситуаций (явлений, процессов еtс) и его проверка

КФБН. 00147-019001-1

системой с подтверждением правильности или указанием на ошибки. Задания генерируются по уровням сложности, описанным в п. 1. 2.

4. 1. 20 Реализация модели пространственных объектов должна включать в
себя:

- Массив координат вершин фигуры.

— Набор топологических отношений.

- Функции для работы с объектом (функции элементарных
геометрических преобразований).

4. 1. 21 В механизме вывода должны присутствовать следующие правила для
нахождения последовательности геометрических преобразований:

— совмещение точки с началом координат;

• совмещение прямой с любой из координатных осей;

• совмещение плоскости с любой из координатных плоскостей;

- выполнение элементарного геометрического преобразования в
соответствии с выданным заданием, относительно
соответствующего элемента координатной системы.

4. 1. 22. Должны использоваться следующие матрицы элементарных геометрических преобразований:

вектор Т

Матрица масштабирования на вектор Е

Ех О О О

О Еу О О

О 0 Еz О

0001

Матрица поворота на угол а вокруг оси ОХ
1000
О cos(а) sin(а) О

О -sin(а) cos(а) О

0001

Матрица поворота на угол b вокруг оси ОY
cos(b) 0 -sin(b) О

sin(с) cos(с)

О

О

Матрица поворот на угол с вокруг оси О2
О О

1. О

2. О

1

-1 О О О

О -I О О

Матрица центральной симметрии
О О

О О

О

1

-1 О

О -1 О О

Матрица симметрия относительно оси ОХ
О О

О -1 О

О О

1

-I О О О

Матрица симметрия относительно оси ОY
О О

О

О

-1 О О О

о

-1 О

о

Матрица симметрия относительно оси О2
О О

Матрица зеркальной симметрия относительно плоскости ХОY
000
1 О О

Матрица зеркальной симметрия относительно плоскости YОZ -1000 0100

12

КФБН. ОО 147-01 9001-1 0010

0001

Матрица зеркальной симметрия относительно плоскости ХО2 1000 0-100 0010 0001

. 2. Требования к надежности.

Для надежного функционирования система должна обеспечивать:

• контроль за соответствием вводимой информации предусмотренным
  формам;

• периодическое сохранение информации о текущем состоянии
  пользователя на жестком диске;

• восстановления процесса после отказа должно сводиться к перезапуску
  системы.

4. 3. Условия эксплуатации.

Программа не должна предъявлять особых требований к конфигурации компьютера, кроме оговоренной разработчиками. При этом все системы должны функционировать в нормальном режиме.

4. 4. Требования к составу и параметрам технических средств

Требования к аппаратуре:

• Процессор Pentium®-133 или выше;

• 16 Мb оперативной памяти;

• Свободное место на жестком диске не менее 2 Мb для самой
  программы с базой знаний;

• VGA совместимый видеоконтроллер 512 Кb VRАМ

• клавиатура (желательно русифицированная, 101 клавиша);

• манипулятор "мышь" совместимый со стандартом Microsoft mouse.

Требования к программному обеспечению:

13 КФБН. ОО 147-01 9001-1

• В качестве базовой операционной системы должна быть установлена
  МS WINDOWS-95

• Необходимо Borland Database Engine (ВDЕ).

4. 5. Требования к информационной и программной совместимости.

Программа должна быть полностью совместимой с Мicrosoft WINDOWS 95®.

14 КФБН. 00147-01 9001-1

5. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

Документация должна быть оформлена по стандартам "Единой системы программной документации" (ЕСПД). Должны быть разработаны следующие документы:

• Руководство оператора.

• Описание применения.

• Руководство программиста.

• Программа и методика испытаний.

6. СТАДИИ И ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ

Срок выполнения работы — с 1. 01. 97 по 10. 06. 98 года. Исполнители - студенты группы ПВС-51:

• Заулошнов О. В.,

• Коротченко И. В.

7. ПОРЯДОК КОНТРОЛЯ И ПРИЕМКИ

Испытания будут проводиться в Саратовском государственном техническом университете на кафедре «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем» 11 июня 1998 года.

Характеристики

Список файлов реферата