Рабочая программа дисциплины компьютерная графика icon

Рабочая программа дисциплины компьютерная графика



НазваниеРабочая программа дисциплины компьютерная графика
страница1/4
Дата конвертации05.06.2013
Размер0.5 Mb.
ТипЛекции
скачать >>>
  1   2   3   4


УТВЕРЖДАЮ

Зам. директора Института кибернетики

по учебной работе


________________ С.А. Гайворонский

«___»_____________2011 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА


НАПРАВЛЕНИЕ ООП 230100 Информатика и вычислительная техники


ПРОФИЛИ ПОДГОТОВКИ Вычислительные машины, комплексы, системы и сети, Системы автоматизированного проектирования, Технологии разработки программного обеспечения, Программное обеспечение средств вычислительной техники и автоматизированных систем


^ КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) бакалавр

БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2011 г.

КУРС 3 СЕМЕСТР 6

КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ 3 кредита ECTS

ПРЕРЕКВИЗИТЫ МЕЦ.Б.3.1, ПЦ.Б.2.0

КОРЕКВИЗИТЫ


^ ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:

Лекции 36 часов

Лабораторные занятия 36 часов

АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 72 часа

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 63 часа

ИТОГО 135 часов

^ ФОРМА ОБУЧЕНИЯ очная


ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ экзамен (6-й сем.)


ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ кафедра ИПС


ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ ИПС Сонькин М.А


^ РУКОВОДИТЕЛЬ ООП Рейзлин В.И.


ПРЕПОДАВАТЕЛЬ Демин А.Ю.


2010г.

1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целями преподавания дисциплины являются:

  • освоение студентами методов компьютерной геометрии, растровой и векторной графики;

  • приобретение навыков самостоятельного изучения отдельных тем дисциплины и решения типовых задач;

  • приобретение навыков работы с графическими библиотеками и в современных графических пакетах и системах;

  • усвоение полученных знаний студентами, а также формирование у них мотивации к самообразованию за счет активизации самостоятельной познавательной деятельности.

Поставленные цели полностью соответствуют целям (Ц1-Ц5) ООП.

^ 2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП

Дисциплина «Компьютерная графика» (МЕЦ.В.4.0) входит в вариативную часть МЕЦ.В учебного плана математического и естественнонаучного цикла МЕЦ.

Для её успешного усвоения необходимы знания базовых понятий линейной алгебры и аналитической геометрии, роли компьютерной графики в науке и технике, умения применять вычислительную технику для решения практических задач, владения навыками работы на персональном компьютере и создания профессиональных программных продуктов.

Пререквизитами данной дисциплины являются дисциплины математического и естественнонаучного цикла: «Линейная алгебра и аналитическая геометрия» (МЕЦ.Б.3.1), профессионального цикла «Программирование» (ПЦ.Б.2.0).


^ 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

После изучения данной дисциплины студенты приобретают знания, умения и владения, соответствующие результатам основной образовательной программы: Р4*. Соответствие результатов освоения дисциплины «Компьютерная графика» формируемым компетенциям ООП представлено в таблице.


Формируемые компетенции в соответствии с ООП*

Результаты освоения дисциплины

З.4.1, З.4.1.1, З.4.1.2, З.4.1.3, З.4.1.4, З.4.1.5



В результате освоения дисциплины студент должен знать:

Методов и средств компьютерной графики и геометрического моделирования; основы векторной и растровой графики; теоретические аспекты фрактальной графики; основные методы компьютерной геометрии; алгоритмические и математические основы построения реалистических сцен; вопросы реализации алгоритмов компьютерной графики с помощью ЭВМ;



У.4.1.1, У.4.1.2

В результате освоения дисциплины студент должен уметь:

программно реализовывать основные алгоритмы растровой и векторной графики; использовать графические стандарты и библиотеки;


В.4.1.1, В.4.1.2

В результате освоения дисциплины студент должен владеть:

основными приемами создание и редактирования изображений в векторных редакторах; навыками редактирования фотореалистичных изображений в растровых редакторах;

*Расшифровка кодов результатов обучения и формируемых компетенций представлена в Основной образовательной программе подготовки бакалавров по направлению 230100 «Информатика и вычислительная техника».

В результате освоения дисциплины выпускник обладает следующими общекультурными и профессиональными компетенциями:

^ 1. Универсальные (общекультурные):

  • владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1);

  • умеет логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);

  • готов к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);

  • стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6);

  • умеет критически оценивать свои достоинства и недостатки, наметить пути и выбрать средства развития достоинств и устранения недостатков (ОК-7);

  • осознает социальную значимость своей будущей профессии, обладает высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК- 8);

  • владение навыками работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12 ФГОС);

  • способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-13 ФГОС).

2. Профессиональные:

  • разрабатывать модели компонентов информационных систем, включая модели баз данных (ПК-4 ФГОС);

  • разрабатывать компоненты программных комплексов и баз данных, использовать современные инструментальные средства и технологии программирования (ПК-5 ФГОС);

  • обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности (ПК-6 ФГОС).

^ 4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Аннотированное содержание разделов дисциплины:

1. Введение

1.1. Предмет курса. Основная терминология. Краткая историческая справка. Значение курса.

1.2. Основные понятия растровой и векторной графики. Достоинства и недостатки разных способов представления изображений.

1.3. Параметры растровых изображений. Разрешение. Глубина цвета. Тоновый диапазон.

1.4. Классификация современного программного обеспечения обработки графики.

1.5. Форматы графических файлов.

^ 2. Представление цвета в компьютере

2.1. Восприятие человеком светового потока. Цвет и свет. Ахроматические, хроматические, монохроматические цвета. Кривые реакция глаза.

2.2. Характеристики цвета. Светлота, насыщенность, тон.

2.3. Цветовые модели, цветовые пространства. Аддитивные и субтрактивные цветовые модели. Основные цветовые модели: RGB, CMY, CMYK, HSV.

2.4. Системы управления цветом.

3. Фракталы

3.1. Историческая справка. Классификация фракталов.

3.2. Геометрические фракталы. Кривая Коха, снежинка Коха, Дракон Хартера –хейтуэя. Использование L-систем для построения «дракона». Ковер и треугольник Серпинского.

3.3. Алгебраические фракталы. Построение множества Мандельброта. Построение множества Жюлиа.

3.4. Стохастические фракталы.

3.5. Системы итерируемых функций для построения фракталов. Сжатие изображений с использованием системы итерируемых функций.

^ 4. Алгоритмы растеризации

4.1. Понятие растеризации. Связанность пикселей.

4.2. Растровое представление отрезка. Простейшие алгоритмы построения отрезков. Алгоритм Брезенхейма для растеризации отрезка.

4.3. Растровое представление окружности. Алгоритм Брезенхейма для растеризации окружности.

4.4. Кривые Безье первого второго, третьего порядка. Метод де Касталье.

4.5. Закраска области заданной цветом границы.

4.6. Отсечение многоугольников (алгоритм Сазерленда-Ходгмана). Заполнение многоугольников.

^ 5. Алгоритмы обработки растровых изображений

5.1. Регулировка яркости и контрастности

5.2. Построение гистограммы.

5.3. Масштабирование изображений.

5.4. Геометрические преобразования изображений.

^ 6. Фильтрация изображений

6.1. Понятие линейного фильтра. Задание ядра фильтра. Фильтрация на границе изображения.

6.2. Сглаживающие фильтры. Гауссовский фильтр.

6.3. Контрастноповышающие фильтры.

6.4. Нахождение границ. Разностные фильтры. Фильтр Прюита. Фильтр Собеля.

6.5. Программная реализация линейного фильтра.

6.6. Нелинейные фильтры.

7. Векторизация

7.1. Волновой алгоритм. Математическая постановка задачи. Этапы волнового алгоритма. Виды волн. Распространение волны по отрезку. Определение мест соединения. Оптимизация волнового алгоритма.

7.2. Сегментация. Уровни и типы сегментации. Применение сегментации.

7.3. Метод к-средних. Применение к-средних для сегментации изображения по яркости.

7.4. Методы с использованием гистограмм.

7.5. Алгоритм разрастания регионов.

^ 8. Двухмерные преобразования

8.1. Определение точек на плоскости.

8.2. Перенос, масштабирование, отражение, сдвиг.

8.3. Вывод матрицы для поворота вокруг центра координат.

8.4. Однородные координаты.

8.5. Нормализация и ее геометрический смысл.

8.6. Комбинированные преобразования.

^ 9. Преобразования в пространстве

9.1. Правосторонняя и левосторонняя система координат.

9.2. Однородные координаты.

9.3. Перенос, масштабирование, масштабирование, вращение вокруг осей.

9.4. Программная реализация для трехмерных преобразований.

10. Проекции

10.1. Классификация проекций.

10.2. Получение матриц преобразований для построения центральных проекций.

10.3. Получение вида спереди и косоугольных проекций с помощью матриц преобразований.

^ 11. Изображение трехмерных объектов

11.1. Этапы отображения трехмерных объектов.

11.2. Отсечение по видимому объему.

11.3. Нормализация видимого объема и переход к каноническому виду.

11.4. Представление пространственных форм. Параметрические бикубические куски. Полигональные сетки.

11.5. Представление полигональных сеток в ЭВМ.

^ 12. Удаление невидимых линий и поверхностей

12.1. Классификация алгоритмов удаления скрытых линий и поверхностей.

12.2. Алгоритм плавающего горизонта.

12.3. Алгоритм Робертса.

12.4. Метод z-буфера.

12.5. Метод трассировки лучей.

12.6. Алгоритм Художника.

12.7. Алгоритм Варнока.

12.8. Алгоритм Вейлера-Азертона.

^ 13. Методы закраски

13.1. Диффузное отражение и рассеянный свет.

13.2. Зеркальное отражение.

13.3. Однотонная закраска полигональной сетки.

13.4. Метод Гуро.

13.5. Метод Фонга.

13.6. Тени.

13.7. Поверхности, пропускающие свет. Детализация поверхностей.

^ 14. Библиотека OpenGL

14.1. OpenGL в Windows.

14.2. Библиотеки GLU, GLUT, GLX.

14.3. Синтаксис OpenGL. Функция для начала работы.

14.4. Буферы OpenGL.

14.5. Создание графических примитивов.

14.6. Матрицы OpenGL.

14.7. Преобразования в пространстве.

14.8. Получение проекций.

14.9. Наложение текстур.

14.10. Примеры программных реализаций.

^ 15. Аппаратные средства компьютерной графики

15.1. Устройства ввода. Сканеры, дигитайзеры/графические планшеты. Цифровые фото и видеокамеры.

15.2. Устройства вывода (мониторы, принтеры, плоттеры, цифровые проекторы)

15.3. Устройства обработки (графические ускорители)


Лабораторные занятия

  1. Создание векторного логотипа в векторном редакторе.

  2. Обработка растровых изображений в растровом редакторе.

  3. Фрактальная графика.

  4. Растровые алгоритмы.

  5. Преобразования на плоскости и анимация.

  6. Трехмерные преобразования и получение проекций.

  7. Построение трехмерных сцен.

  8. Библиотека OpenGL.


^ 4.2 Структура дисциплины по разделам и формам организации обучения приведена в таблице 1.

Таблица 1

Структура дисциплины по разделам и формам организации обучения

Название раздела/темы

Аудиторная работа

(час)

СРС

(час)

Контр. Р.

Итого

Лекции

Лаб. зан.










1. Введение

2

1

1




4

2. Представление цвета в компьютере

2

1

4




7

3. Фракталы

2

2

4




8

4. Алгоритмы растеризации

2

4

4




10

5. Алгоритмы обработки растровых изображений

4

4

4




12

6. Фильтрация изображений

2

2

4




8

7. Векторизация

2

1

4

Кол-м 1

7

8. Двухмерные преобразования

2

4

6




12

9. Преобразования в пространстве

2

4

6




12

10. Проекции

2

4

6




12

11. Изображение трехмерных объектов

2

2

4




8

12. Удаление невидимых линий и поверхностей

4

1

6




11

13. Методы закраски

2

1

3




6

14. Библиотека OpenGL

4

4

6




14

15. Аппаратные средства компьютерной графики

2

1

1

Кол-м 2

4

Итого

36

36

63




135

4.3 Распределение компетенций по разделам дисциплины

Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения по основной образовательной программе, формируемых в рамках данной дисциплины и указанных в пункте 3.

Таблица 2.

Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения



Формируемые

компетенции

^ Разделы дисциплины

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15



З.4.1

+
















+
















+









З.4.1.1

+
















+
















+

+

+



З.4.1.2




+




+







+










+




+

+

+



З.4.1.3







+




+







+







+















З.4.1.4










+













+

+




+












З.4.1.5

+













+
















+




+






У.4.1.1

+




+




+




+













+

+




+



У.4.1.2




+




+

+







+













+









В.4.1.1

+




+

+







+




+




+







+

+



В.4.1.2




+

+







+

+







+







+




+


  1   2   3   4




Нажми чтобы узнать.

Похожие:

Рабочая программа дисциплины компьютерная графика iconРабочая программа дисциплины компьютерная геометрия и графика
Цель учебной дисциплины «Компьютерная геометрия и графика» – изучение основ компьютерной геометрии и графики, принципов создания...
Рабочая программа дисциплины компьютерная графика iconРабочая программа дисциплины компьютерная геометрия и графика
Цель учебной дисциплины «Компьютерная геометрия и графика» – изучение основ компьютерной геометрии и графики, принципов создания...
Рабочая программа дисциплины компьютерная графика iconРабочая программа учебной
Дисциплина «Инженерная и компьютерная графика» состоит из трех структурно и методически согласованных разделов: «Начертательная геометрия»,...
Рабочая программа дисциплины компьютерная графика iconРабочая программа учебной
Дисциплина «Инженерная и компьютерная графика» состоит из трех структурно и методически согласованных разделов: «Начертательная геометрия»,...
Рабочая программа дисциплины компьютерная графика iconРабочая программа дисциплины начертательная геометрия
Дисциплина «Начертательная геометрия. Инженерная и компьютерная графика» состоит из трех структурно и методически согласованных разделов:...
Рабочая программа дисциплины компьютерная графика iconРабочая программа дисциплины начертательная геометрия и инженерная графика
Дисциплина "Инженерная и компьютерная графика" состоит из двух структурно и методически согласованных разделов: "Начертательная геометрия"...
Рабочая программа дисциплины компьютерная графика iconРабочая программа дисциплины основы сапр
Пререквизиты: "Информатика", " Начертательная геометрия. Инженерная и компьютерная графика"
Рабочая программа дисциплины компьютерная графика iconРабочая программа дисциплины компьютерная графика
Кореквизиты: «Фотограмметрия», «Землеустроительное проектирование», «Информационные технологии», «гис и зис»
Рабочая программа дисциплины компьютерная графика iconРабочая программа дисциплины гидравлика
Пререквизиты: «Математика», «Физика», «Теоретическая механика», «Начертательная геометрия. Инженерная и компьютерная графика»
Рабочая программа дисциплины компьютерная графика iconРабочая программа дисциплины гидромеханика
Пререквизиты: «Математика», «Физика», «Теоретическая механика», «Начертательная геометрия. Инженерная и компьютерная графика»
Рабочая программа дисциплины компьютерная графика iconРабочая программа дисциплины геодезия
Пререквизиты: «Математика», «Физика», «Геология», «Начертательная геометрия. Инженерная и компьютерная графика», «Информатика»
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©rushkolnik.ru 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы