Рабочая программа по дисциплине Компьютерная графика для специальности



Скачать 187.5 Kb.
Дата23.10.2016
Размер187.5 Kb.
ТипРабочая программа
Саратовский Государственный технический университет

Кафедра «Техническая физика и информационные технологии»




РАБОЧАЯ ПРОГРАММА


по дисциплине

Компьютерная графика

для специальности 220400 Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем


Курс 3

Семестр 5

Часов в неделю: лекции 3

Курсовая работа

Курсовой проект 5

Расчетно-графическая работа

Контрольная работа

Экзамен 5 семестр

Зачет
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры

“____”___________200__ г, протокол №_____


Зав. кафедрой проф.__________________Кац А.М.

Рабочая программа утверждена на заседании УМКС

“____”___________200__ г, протокол №_____
Председатель УМКС проф._____________Кац А.М.

Энгельс, 200__.



1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе

  1. Цель курса - освоение обучаемым фундаментальных знаний в области теории компьютерной графики и выработка практических навыков применения этих знаний.

  2. Задачи курса - изложение основных положений компьютерной графики, их приме­
    нения при реализации алгоритмов и создании прикладных графических систем.

  3. Место курса в профессиональной подготовке выпускника - Для успешного освоения
    курса студенты должны быть знакомы с основами теории множеств, начертательной
    геометрии, алгебры, иметь практические навыки программирования.

  4. требования к уровню освоения содержания курса - содержание курса входит в необ­ходимый минимум профессиональных знаний выпускников по данной специально­сти, а также является необходимой основой для усвоения специальных курсов, вы­полнения курсовых и дипломных работ.

2. Требования к знаниям и умениям студентов по дисциплине

После изучения дисциплины студент должен знать:



  • основные алгоритмы компьютерной графики: растровые алгоритмы, алгоритмы от­сечения, удаление скрытых линий и поверхностей,

  • основные методы рендеринга полигональных моделей,

  • способы реализации графических примитивов в языках программирования,

  • принципы реалистичного представления объектов и сцен: модели освещения, мо­
    дели закраски, прозрачность, тени,

  • принципы работы с открытой графической библиотекой OpenGL: представление
    вершин и примитивов, атрибуты, списки изображений, видовые преобразования,
    проекции, области вывода, свойства материала, источники света, модели освеще­ния, методы наложения текстуры.

После изучения дисциплины студент должен приобрести умения и навыки:

  • использования библиотеки OpenGl в программировании трехмерной графики.

  • разработки программ реализации алгоритмов компьютерной графики.

3. Распределение трудоемкости (час.) дисциплины по темам и видам занятий.

модуля

недели

темы

Наименование темы

Часы

всего

лекции

лаб. заня­тия

практ. занятия

СРС

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

1-2

1

Координаты и преобразования.

10

4




2

4

1

2

2

Графические примитивы. Реализа­ция в языках программирования.

8

3




3

2

1

3-4

3

Растровые алгоритмы

6

5




1




1

4-6

4

Основные алгоритмы отсечения

5

5










1

6-7

5

Другие алгоритмы вычислитель­ной геометрии

10

5




3

2

1

8-9

6

Структуры данных

10

5




5




1

9-10

7

Удаление скрытых линий и по-

13

3




2

8










верхностей
















1

10-11

8

Методы рендеринга полигональ­ных моделей

6

3




2

1

1

11-12

9

Реалистичное представление сцен

11

3




4

4

2

12-14

10

Библиотека OpenGL

15

6




5

4

2

14-15

11

OpenGL. Преобразования коорди­нат и проекции

8

3




3

2

2

16

12

OpenGL. Материалы и освещение

6

3




3




2

17

13

OpenGL. Текстуры

5

3




1

1










Итого

107

51




34

28

4. Содержание лекционного курса.

темы

всего часов

лекции

Тема лекции. Вопросы, обрабатываемые на лекции

1

2

3

4










Модуль 1. Основы компьютерной графики. Основные алгоритмы.

1

4

1,2

Координаты и преобразования.

Двумерные преобразования. Аффинные преобразования на плоско­сти. Понятие однородных координат. Двумерные преобразования в однородных координатах. Композиция двумерных преобразований. Эффективность преобразований. Трехмерные координаты. Проекции. Стереоизображения. Геометрические преобразования растровых кар­тин.



2

3

3

Графические примитивы. Реализация в языках программирова­ния.

Работа с отдельными точками. Отображение линейных объектов. Ото­бражение сплошных объектов. Понятие режима (способа) вывода. По­нятие окна (порта) вывода. Понятие видеостраниц и работа с ними.



3

5

4-6

Растровые алгоритмы.

Растровое представление отрезка. Генерация окружности. Алгоритм Брезенхема. Заполнение многоугольника. Построчное заполнение. Заполнение многоугольника. Распределяющий подсчет. Простой ал­горитм заливки. Построчный алгоритм заливки с затравкой.



4

5

7-9

Основные алгоритмы отсечения.

Двумерный алгоритм Коэна-Сазерленда. Двумерный FC-алгоритм. Двумерный алгоритм Лианга-Барски. Двумерный алгоритм Кируса-Бека. Трехмерное отсечение отрезка.



5

5

10,11

Другие алгоритмы вычислительной геометрии

Классификация точки относительно отрезка. Расстояние от точки до прямой. Нахождение точки пересечения двух отрезков. Проверка принадлежности точки многоугольнику. Вычисление площади много­угольника. Построение выпуклой оболочки. Пересечение выпуклых многоугольников. Построение триангуляции Делоне.



6

5

12-14

Структуры данных

Последовательный доступ. Непосредственный доступ. Линейные спи-












ски. Комбинированные списки. Циклические списки.

7

3

15,16

Удаление скрытых линий и поверхностей

Классификация методов удаления невидимых частей. Отсечение не­лицевых граней. Ограничивающие тела. Разбиение пространства. Ал­горитм удаления поверхностей с Z-буфером. Построчный алгоритм Z-буфером. Алгоритм разбиения области Варнока. Построчный алго­ритм Уоткинса. Алгоритм трассировки лучей.



8

3

17

Методы рендеринга полигональных моделей

Метод постоянного закрашивания. Метод Гуро. Метод Фонга.



9

3

18,19

Реалистичное представление сцен

Модели освещения. Модели закраски. Прозрачность. Тени. Фактура. Трассировка лучей. Излучаемость.












Модуль 2. Использование библиотеки OpenGl.

10

6

20-22

Библиотека OpenGL

Введение. Основные возможности. Архитектура и особенности син­таксиса. OpenGL в ОС Windows. Общая структура приложения. Вер­шины и примитивы. Определение атрибутов вершин. Массивы вер­шин. Списки изображений.



11

3

23

OpenGL. Преобразования координат и проекции

Видовое преобразование. Проекции. Область вывода.



12

3

24

OpenGL. Материалы и освещение

Свойства материала. Источники света. Модель освещения.



13

3

25

OpenGL. Текстуры

Подготовка текстуры. Методы наложения текстуры. Координаты тек­стуры.



5. Перечень практических занятий.

темы

Всего часов

заня­тия

Тема практического занятия

1

2

1

Трехмерные координаты. Проекции.

2

3

2,3

Понятие режима (способа) вывода. Понятие окна (порта) выво­да. Понятие видеостраниц и работа с ними

3

1

4

Простой алгоритм заливки.

5

3

5,6

Вычисление площади многоугольника. Построение выпуклой оболочки. Пересечение выпуклых многоугольников.

6

5

7,8,9

Структуры данных.

7

2

10

Отсечение нелицевых граней. Алгоритм удаления поверхно­стей с Z-буфером

8

2

11

Метод Гуро. Метод Фонга.

9

4

12,13

Модели освещения. Модели закраски. Прозрачность. Излучае­мость.

10

5

14,15

Вершины и примитивы.

11

3

16

Проекции.

12

3

17

Источники света. Модель освещения.

13

1

18

Методы наложения текстуры.

6. Перечень лабораторных занятий.

Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.



7. Задания для самостоятельной работы студентов.

темы

Всего часов

Вопросы для самостоятельного изучения

Литература

1

2

Двумерные преобразования. Эффективность преоб­разований

13.1.1.

1

2

Стереоизображения.

13.1.1., 13.1.2.

2

2

Работа с отдельными точками.

13.1.2., 13.1.6.

5

2

Классификация точки относительно отрезка.

13.1.1., 13.1.6.

7

2

Классификация методов удаления невидимых час­тей.

13.1.1., 13.1.5.

7

2

Ограничивающие тела. Разбиение пространства.

13.1.1.

7

4

Алгоритм трассировки лучей.

13.1.1.Д3.1.6.

8

1

Метод постоянного закрашивания.

13.1.1., 13.1.6.

9

2

Реалистичное представление сцен. Тени. Фактура.

13.1.4.

9

2

Трассировка лучей.

13.1.3.

10

2

Архитектура и особенности синтаксиса OpenGL.

13.1.5,13.1.6.

10

2

OpenGL в ОС Windows. Общая структура приложе­ния

13.1.4., 13.1.5., 13.1.7.

11

2

OpenGL. Видовое преобразование.

13.1.6.

13

1

OpenGL. Текстуры. Координаты текстуры.

13.1.6., 13.1.7.

8. Курсовой проект.

В качестве основы для выполнения курсового проекта студентам предлагается использо­вать язык программирования C++. Перечень заданий:



  1. Редактор ломаных линий.

  2. Реализация Диаграмм Смита.

  3. Реализация призмы любого основания.

  4. Реализация "сводчатого" потолка.

  5. Построение теней объекта.

  6. Реализация "пилотирования" камеры по сцене.

  7. Визуализация текстуры.

1 8. Эмуляция движения планет Солнечной системы.

  1. Задание объектов сцены при помощи скрипт-файла.

  2. Эмуляция движения маятника.

9. Курсовая работа.

Учебным планом не предусмотрены.



10. Расчетно-графические работы.

Учебным планом не предусмотрены.



11. Контрольные работы.

Учебным планом не предусмотрены.



12. Экзаменационные вопросы.

13. Список основной и дополнительной литературы.

13.1. Основная литература.

13.1.1. Боресков А.В., Шикин Е.В., Компьютерная графика. Динамика, реалистические

изображения. - М.: "ДИАЛОГ - МИФИ", 1995.


  1. Краснов М.В., OpenGL. Графика в проектах DELPHI. - СПб.: БХВ - Санкт-
    Петербург, 2000.

  2. Ла Мот А., Ратклифф Д., Семинаторе М., Тайлер Д., Секреты программирования

игр/ Перев. с англ. - СПб.: Питер, 1995.

13.1.4. Румянцев П.В., Азбука программирования в WIN 32 API. - М.: "Радио и


связь", 1998.

13.1.5. Тарасов И.А., Основы программирования в OpenGL. - М.: Горячая линия - Теле-



ком, 2000.

  1. Хилл Ф. OpenGL. Программирование компьютерной графики. Для профессиона­
    лов. - СПб.: Питер, 2002.

  2. Юань Фень. Программирование графики для Windows. - СПб.: Питер, 2002.

13.2. Дополнительная литература.

13.2.1*. Шикин Е.В. Справочник и атлас кривых, New York: CRC Press, 1995.

  1. Роджерс Д.Е., Адаме Дж.А. Математические основы компьютерной графики.

  2. Роджерс. Д.Е. Процедурные основы компьютерной графики.

Рабочую программу составил ____________ ассис. Манаков В.В.
Каталог: Predmet
Predmet -> Приложение №2 Предметизация. Библиографические источники: Мангутова, Светлана Дмитриевна
Predmet -> Рабочая программа по истории предназначена для обучающихся 9 класса мбоу башкирская гимназия-интернат г. Белебея мр белебеевский район рб и составлена на основе
Predmet -> Промышленность Ярославского края в годы предвоенных пятилеток
Predmet -> Коран, 51: 7, 22-23, пер. Карачковского И. Ю чужое Солнце будет освещать Землю!
Predmet -> Рабочая программа составлена на основе «Программы основного общего образования по географии. 5-9 классы»
Predmet -> Ответы на вопросы
Predmet -> Вопросы: Когда был осуществлен запуск первого искусственного спутника Земли?
Predmet -> Проблема совершенствования социокультурной системы трудоустройства молодежи
Predmet -> Практикум по теме «создание сайта» 11 класс ( 2 урока) цели и задачи урока: Освоить основные этапы построения веб-ресурса Освоить основные методы создания веб-ресурса


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал