Лекции, час практические, час самостоятельная работа, час



Скачать 81.73 Kb.
Дата04.12.2012
Размер81.73 Kb.
ТипЛекции


Министерство образования и науки Российской Федерации
ГОУ ВПО «УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Математический факультет

Кафедра алгебры и топологии


Р А Б О Ч А Я

П Р О Г Р А М М А



по дисциплине


«Машинная графика»
для специальности 511200 Математика, прикладная математика (магистратура)

(код, название)

форма обучения очная

Курс ………………………………………………_____2

Семестр ………………………………………….._____3

Всего часов …………….………………………. .___138

Лекции, час ……..………………………………____18

Практические, час ……………………………… ____18

Самостоятельная работа, час ………………….. ___102

Домашнее задание (семестр) ….……………. …. ___3

Зачет (семестр) …………………………………. ____3

Ижевск 2007

Рабочая программа составлена на основании ____________________________________________________

(название документа, дата утверждения)

Составители рабочей программы

_доцент, к.ф.-м.н.__________ ______________ __Грызлов А.А.

(должность, ученое звание, степень) (подпись) (Ф.И.О.)
_______________________________________________ ___________________________

(должность, ученое звание, степень) (подпись) (Ф.И.О.)


Рабочая программа утверждена на заседании кафедры алгебры и топологии

«____» _______________________________ 200__ года

Заведующий кафедрой ________________ __Грызлов А.А.__________

(подпись) (Ф.И.О.)

«____» _______________200__года


Решение методической комиссии математического факультета

«____» _______________200__года

Председатель методической комиссии ________________ __Баранова Н.А.___

(подпись) (Ф.И.О.)

Согласовано с библиотекой УдГУ «___» ________________ 200__ года
Директор библиотеки УдГУ __________ ________________________

(подпись) (Ф.И.О.)


Программа дисциплины «Компьютерная графика» составлена в соответствии с требованиями регионального компонента к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки:

дипломированного специалиста по специальности «Математика»-010101,

бакалавра, магистра по направлению «Математика. Прикладная математика»-010200

по циклу «Специальных дисциплин» государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования.

I.
Введение


  1. Цель дисциплины:

  • изучение классических алгоритмов компьютерной графики и вычислительной геометрии

  • обзор современных методов, появившихся в дисциплине в течение последних лет

  • изучение графической библиотеки OpenGL, являющейся одним из стандартов в разработке современных графических приложений




  1. Задачи дисциплины:

  • Научить базовым алгоритмам работы с графикой

  • Дать общее представление о состоянии области на текущий момент времени

  • Научить пользоваться библиотекой, являющейся промышленным стандартом при разработке приложений, связанных с трехмерной визуализацией.




  1. Место дисциплины в системе высшего профессионального образования

Дисциплина использует знания, полученные в ходе изучения таких курсов как «Вычислительные машины и программирование», «Алгебра» и «Дискретная математика».


  1. Требования к уровню освоения содержания курса

После прослушивания курса студент должен ориентироваться в алгоритмах компьютерной графики и уметь визуализировать трехмерные объекты разной степени сложности с использованием функций библиотеки OpenGL.
5. Методическая новизна курса (новые методики, формы работы, авторские приемы в преподавании курса)

  • Теоретическая часть курса проводится в аудитории с проектором, что позволяет наглядно иллюстрировать теоретический материал картинками и видеороликами.


II. Распределение часов курса по темам и видам работ




п/п

Наименование

разделов и тем

ВСЕГО

(часов)

Аудиторные занятия

(час)

Самостоятельная работа

в том числе

Лекции

Практические

(семинары,

лабораторные

работы)

1

Трехмерные преобразования и проекции

16

2

2

12

2

Пространственные кривые и поверхности

24

3

3

18

3

Алгоритмы растровой графики

20

3

2

15

4

Алгоритмы вычислительной геометрии

16

2

2

12

5

Удаление невидимых линий и поверхностей

14

2

2

10

6

Освещение сцены и текстуры

14

2

2

10

7

Фотореалистичная визуализация

14

2

2

10

8

Фрагменты OpenGL

12

1

1

8

9

Примитивы OpenGL

8

1

1

6




ИТОГО:

138

18

18

102



III. Форма итогового контроля
Зачет
IV. Содержание курса

  1. Разделы курса, темы, их краткое содержание

  • Трехмерные преобразования и проекции. Однородные координаты. Видовые преобразования. Матрицы преобразований. Аксонометрические и перспективные проекции

  • Пространственные кривые и поверхности. Параметрическое представление кривых. Квадрики. Кривые Безье. Б-сплайны. Кривые Эрмита. Параметрическое представление поверхности. Поверхности Безье. Бикубические Б-поверхности и NURBS. Поверхности Эрмита.

  • Алгоритмы растровой графики. Алгоритм Брезенхема для отрезка и окружности. Алгоритмы заполнения области с затравкой (простой и построчный). Алгоритмы заполнения многоугольника методом сканирующей строки.

  • Алгоритмы вычислительной геометрии. Определение выпуклости многоугольника. Принадлежность точки многоугольнику. Направление обхода контура. Нахождение выпуклой оболочки. Триангуляция многоугольников.

  • Удаление невидимых линий и поверхностей. Алгоритмы плавающего горизонта и художника. Z-буфер. Алгоритм Варнока. Алгоритм Робертса для многогранников и для всей сцены.

  • Освещение сцены и текстуры. Теория цвета, цветовые модели. Уравнение Фонга. Методы закраски Гуро и Фонга. Текстуры, шум Перлина. Имитация рельефа.

  • Фотореалистичная визуализация. Метод излучательности. Метод фотонных карт. Метод обратной трассировки лучей




  1. Темы лабораторных, семинарских занятий и коллоквиумов

  1. Введение в OpenGL. Создание окна приложения, контекста визуализации, использование вспомогательных библиотек OpenGL

  2. Примитивы OpenGL

  3. Преобразования координат

  4. Освещение и материалы

  5. Текстуры

  6. Фрагменты OpenGL Прозрачность, туман и механизмы смешивания цветов

  7. Загрузка внешних объектов




  1. Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы

  1. Визуализация графика неявной/параметрической функции в трехмерном пространстве (рисование трехмерных примитивов, преобразования координат, освещениe, наложение текстуры, ввод данных с клавиатуры)

  2. Создание фрактального ландшафта (прозрачность, туман, загрузка внешних объектов)




  1. Примерный перечень вопросов к экзамену (зачету)

1. Трехмерные преобразования и проекции. Однородные координаты.

2. Параметрические кривые. Кривые Безье, Б-сплайны, кривые Эрмита.

3. Способы представления поверхностей. Бикубические поверхности Безье, Б-поверхности, поверхности Эрмита.

4. Растровые алгоритмы: алгоритм Брезенхема для отрезка и окружности

5. Алгоритмы заливки области: простой и построчный алгоритм заливки с затравкой

6. Алгоритм заливки многоугольников со списком активных ребер. Когерентность

7. Алгоритмы работы с многоугольниками: определение выпуклости, принадлежность точки многоугольнику.

8. Построение выпуклой оболочки множества точек: обход Грэхема

9. Удаление невидимых линий и поверхностей: алгоритм плавающего горизонта, алгоритм художника.

10. Удаление невидимых линий и поверхностей: алгоритм Робертса.

11. Удаление невидимых линий и поверхностей: алгоритм, использующий Z-буфер.

12. Модели освещения, уравнение Фонга.

13. Метод трассировки лучей.

14. Глобальное освещение сцены: карта фотонов, метод излучательности.

15. Текстуры, шум Перлина, имитация рельефа (бампмэппинг)

16. Цвет: модели RGB, CMYK, HSB
V. Учебно-методическое обеспечение курса

  1. Рекомендуемая литература (основная)

1. Роджерс Д., Адамс Дж.Математические основы машинной графики. М.: «Мир», 2001.

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


  1. Рекомендуемая литература (дополнительная)

1. Препарата Ф., Шеймос М. Вычислительная геометрия: Введение. М.: «Мир», 1989.

2. Шишкин Е.В., Боресков А.В. Компьютерная графика. М.: «Диалог МИФИ» 1996.

3. Тихомиров Ю. OpenGL. Программирование трехмерной графики. СПб.: BVH, 2002.


  1. Перечень обучающих, контролирующих компьютерных программ, кино- и телефильмов, мультимедиа и т.п.




Похожие:

Лекции, час практические, час самостоятельная работа, час iconРабочая программа по курсу «Современная археография»
...
Лекции, час практические, час самостоятельная работа, час iconТематический план дисциплины п/№ Тема Лекции, час. Семинарские (Лабораторные) занятия, час Самостоятельная и индивидуальная работа, час

Лекции, час практические, час самостоятельная работа, час iconТематический план дисциплины п/№ Тема Лекции, час. Семинарские (Лабораторные) занятия, час Самостоятельная и индивидуальная работа, час

Лекции, час практические, час самостоятельная работа, час iconТематический план изучения дисциплины для студентов отделения дневного обучения п/п№ Тема Лекции, час Семинарские (лабораторные) занятия, час Самостоятельная и индивидуальная работа, час

Лекции, час практические, час самостоятельная работа, час iconЛекции час. Лабораторные занятия, час. Самостоятельная и инд работа, час Итого часов по теме
Задачи линейной алгебры. Прямые и итерационные методы решения систем линейных алгебраических уравнений
Лекции, час практические, час самостоятельная работа, час icon«психологический практикум» сксиТ по рейтинговой системе оценки успеваемости п/№ Тема Лекции, час. Семинарские занятия, час Самостоятельная и индивидуальная работа, час
Общение – основа профессиональной деятельности и поведения специалиста по сервису и туризму
Лекции, час практические, час самостоятельная работа, час iconЛекции (час) 158 Экзамен 7,8,9 (семестр) Лабораторные занятия (час) 230 Самостоятельная работа (час) 434 Иваново 2004 г
Рабочая учебная программа составлена на основании требований гос высшего профессионального образования
Лекции, час практические, час самостоятельная работа, час iconТематический план изучения дисциплины п/№ Тема Лекции, час Семинарские (Лабораторные) занятия, час Самостоятельная и индивидуальная работа, час
Обычаи, нравы, верования древних германцев. Основные племенные группировки: северные, южные германцы
Лекции, час практические, час самостоятельная работа, час iconЛекции 76 час. Практические занятия 68 час. Самостоятельная работа 84 часа Форма проверки
Линейные пространства: определение, примеры. Линейная независимость, базис. Конечномерные пространства. Примеры
Лекции, час практические, час самостоятельная работа, час iconТематический план изучения дисциплины практическая фонетика (III, IV семестр) п/№ Тема Практические занятия, час. Самостоятельная и индивидуальная работа, час Итого часов по теме

Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org