Учебно-методический комплекс дисциплины опд. Ф. 01 Начертательная геометрия. Инженерная и компьютерная графика опд. Ф. 01. 02 Компьютерная графика (код и название дисциплины по учебному плану специальности)
| скачать Новокузнецкий филиал-институт государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Кемеровский государственный университет» Факультет информационных технологий Кафедра систем автоматизации управления  УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКСДИСЦИПЛИНЫ ОПД.Ф.01 Начертательная геометрия. Инженерная и компьютерная графика ОПД.Ф.01.02 КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА (код и название дисциплины по учебному плану специальности) Для специальности 230102.65 Автоматизированные системы обработки информации и управления (код и название специальности) Цикл дисциплин учебного плана __________________ОПД_______________ (ОГСЭ, ЕН, ОПД, СД, ДС) Компонент учебного плана: _______________Федеральный_______________ (федеральный, региональный, вузовский) Формы обучения дневная, очно-заочная, заочная______________ Новокузнецк Новокузнецкий филиал-институт государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Кемеровский государственный университет» Факультет информационных технологий Кафедра систем автоматизации управления  ^ ОПД.Ф.01 Начертательная геометрия. Инженерная и компьютерная графика ОПД.Ф.01.02 КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА (код и название дисциплины по учебному плану специальности) для специальности 230102.65 Автоматизированные системы обработки информации и управления для дневной, очно-заочнай, заочной форм обучения Составитель программы Ковтун А.А., доцент кафедры САУ, к.т.н., доцент Новокузнецк Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта РФ для специальности 230102.65 «Автоматизированные системы обработки информации и управления». Рабочая программа переработана в соответствии с требованиями Положения об УМК дисциплины НФИ КемГУ от 01.03.06, осуждена на заседании кафедры « 31 » августа 200 6 г. Протокол № 1   ^ ОПД.Ф.01.02 КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА название дисциплины, цикл, компонент ^
^ СД 08 Исследование систем управления название дисциплины, цикл, компонент Дополнения и изменения в рабочей программе учебной дисциплины ^
Цели и задачи изучения дисциплины. Целью изучения дисциплины является постижение студентами современных направлений развития компьютерной графики, а также освоение методологии и технологии выполнения графических работ на компьютере. ^ являются:
^
^ В результате изучения дисциплины студенты должны знать
уметь
иметь опыт
^ Базой для изучения дисциплины являются знания, полученные студентами при изучении курсов высшей математики, информатики и языков программирования высокого уровня. В свою очередь, дисциплина дает знания необходимые для качественной подготовки курсовых и выпускной квалификационной работы. Требуемая подготовка: знания в пределах университетского курса по выше перечисленным дисциплинам. ^ Теоретические занятия проводятся в форме лекций. Лабораторные работы проводятся в компьютерном классе путем выполнения индивидуальных заданий по курсу с использованием современных графических систем векторного и растрового типов, а также с применением средств быстрой разработки программ по реализации различных графических алгоритмов. Внеаудиторные занятия включают самостоятельное изучение основной и дополнительной литературы по курсу, изучение периодической печати, самостоятельную работу на компьютере. Контроль усвоения знаний: экзамен по итогам теоретического курса, обсуждение индивидуальных работ с демонстрацией на компьютере.
Тема 1 Области применения компьютерной графики; тенденции построения современных графических систем: графическое ядро, приложения, инструментарий для написания приложений Место компьютерной графики в системах обработки информации. Области применения компьютерной графики. Основные понятия компьютерной графики. Графическое ядро. Разделы и виды обеспечения - математическое, алгоритмическое, программное и техническое. ^ Стандартизация в машинной графике направлена на обеспечение мобильности и переносимости прикладных программ, унификацию взаимодействия с графическим устройствами и обеспечение возможности обмена графической информацией между различными подсистемами. Использование стандартов позволяет сократить сроки разработки графических систем и увеличить их жизненный цикл. Сегодня в практике использования средств МГ применяется большое количество стандартов, различающихся по назначению и функциональным возможностям. Они имеют разную степень официальности - от фактических до международных стандартов. В статье производится попытка классификации графических стандартов и сравнения их функциональных возможностей Растровая графика: основные понятия, геометрические и цветовые характеристики растра. Векторная графика: основные понятия и объекты. Взаимодействие растровой и векторной графики, преимущества и недостатки различных видов графики. Фрактальная графика. Цвет и свет: цветовые модели, кодирование цвета, палитра. Тема 3 Технические средства компьютерной графики: мониторы, графические адаптеры, плоттеры, принтеры, сканеры; графические процессоры, аппаратная реализация графических функцийСредства воспроизведения и ввода графики: мониторы и видеокарты, принтеры, плоттеры и сканеры. Манипуляторы. Основные характеристики. Координатный метод, системы координат, способы задания плоских кривых, типы преобразований графической информации. Преобразования на плоскости: масштабирование, перенос, поворот; матричное представление в однородных координатах. Композиция двумерных преобразований. ^ Конвейер — это способ организации вычисления, используемый в современных процессорах. Реализация многозадачности. Организация потоков. ^ Трехмерные системы координат. Трехмерные преобразования в однородных координатах. Композиция трехмерных преобразований. Проецирование: основные понятия и классификация проекций. Математические модели основных аксонометрических и центральных проекций. Аппроксимация функций: общие понятия и постановка задачи. Глобальная, локальная и среднеквадратичная аппроксимация. Кубические и бикубические сплайны и их использование в компьютерной графике. Базисные и Эрмитовы (локальные) сплайны. Кривые Безье. ^ Методы сжатия и форматы графических файлов. Графические библиотеки. Графический пользовательский интерфейс. Классификация графических пакетов Тема 7 2D и 3D моделирование в рамках графических систем; проблемы геометрического моделирования; виды геометрических моделей их свойства, параметризация моделей; геометрические операции над моделями Методы сжатия и форматы графических файлов. Графические библиотеки. Графический пользовательский интерфейс. Классификация графических пакетов. ^ Алгоритмы визуализации: отсечения, развертки, удаления невидимых линий и поверхностей, закраски, способы создания фотореалистических изображений. Тенденции построения современных графических систем: графическое ядро, приложения, инструментарий для написания приложений. Стандарты в области разработки графических систем. Основные функциональные возможности современных графических систем; организация диалога в графических системах. 2D и 3D моделирование в рамках графических систем Классификация и обзор современных графических систем. Тема 9 Основные функциональные возможности современных графических систем; организация диалога в графических системах; классификация и обзор современных графических систем Устройства графического ввода- вывода: мониторы, графические адаптеры, плоттеры, принтеры, сканеры. Графические процессоры: аппаратная реализация графических функций, понятие конвейеров ввода и вывода графической информации. ^ Используя векторный редактор: Задание 1 - 2 часа. Построить архимедову спираль, 2 витка. Задание 2 - 2 часа. Построение пересечения заданных фигур. \\stuff\_комп_граф-задания\ИГ_8 Задание 3 - 4 часа. Построить аксонометрическое 3-х мерное изображение заданной детали. \\stuff\_комп_граф-задания\ИГ_4 Используя растровый редактор: Задание 4 - 8 часов. Создать собственное изображение, схожее с заданным. (Рисунок «компьютерная графика») \\stuff\_комп_граф-задания (Также пример в Приложении 1.) Задание 5 - 8 часов. Создать анимацию построенного созданного собственного изображения (50-150 кадров). Задание 6 - 6 часов. Текстовые эффекты. Создать текст «из сыра», текст «на воде». В качестве текста – собственное ФИО. \\stuff\_комп_граф-задания\сыр Задание 7 - 4 часа. Фотомонтаж. Перенести фигуру человека (желательно собственное фото) в другое окружение. (Пляж) \\stuff\_комп_граф-задания\ пляж Задание 8 - 2 часа. Фотомонтаж. Перенести изображение (желательно собственное фото головы) на другой объект. (Самолет) \\stuff\_комп_граф-задания\самолет Задание 9 - 2 часа. Ретуширование фотографии. Изменение цвета глаз. (Глаза) \\stuff\_комп_граф-задания\глаза Используя какой-либо язык программирования высокого уровня: Задание 10 - 4 часа. Реализовать алгоритм Брезенхема построения прямой лини Задание 11 - 6 часов. Реализовать один из алгоритмов отсечения отрезка. Задание 12 - 6 часов. Реализовать один из алгоритмов заливки области. 6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины 6.1. Рекомендуемая литература ( Смотри список на листе-вкладке) ^ Векторные и растровые редакторы, инструкция пользователя, методические указания; мультимедийные технологии массового пользования. ^ Компьютерный класс, оборудованный компьютерами AMD64 2800+/256/60Гб/CD /FDD/17, объединенными в локальную сеть, принтер лазерный HP LaserJet 6L, проектор, экран, выход в Интернет, Windows XP, MS OfficeXP ^ Знания и умения студентов проверяются при текущем и итоговом контроле оцениваются на «отлично», «хорошо», «удовлетворительно», «неудовлетворительно» в соответствии с указаниями ГОС (по всем дисциплинам и практикам, включенным в учебный план высшего учебного заведения, должна выставляться итоговая оценка по шкале - отлично, хорошо, удовлетворительно, неудовлетворительно или зачтено, не зачтено). ^ текущий контроль, экзамен по итогам теоретического курса, индивидуальных заданий и самостоятельных занятий. Текущий контроль. Проводится на практических занятиях с целью определения качества усвоения лекционного материала и части дисциплины, предназначенной для самостоятельного изучения. Итоговый контроль по курсу. Для контроля усвоения данной дисциплины учебным планом предусмотрен: экзамен. На экзамене студентам предлагается ответить на 2 вопроса по материалам учебной дисциплины, включая и материал, представленный для самостоятельного изучения. Оценка по экзамену является итоговой по курсу и проставляется в приложении к диплому. ^ :
^ Материалы, определяющие порядок и содержание проведения промежуточных и итоговых аттестаций, соответствуют требованиям ГОС, приказам, распоряжениям и рекомендациям МО РФ, учебно-методического управления КемГУ и учебно-методического отдела Новокузнецкий филиал-институт КемГУ. Материалы, определяющие порядок и содержание промежуточной и итоговой аттестаций, включают:
Тема 1 Области применения компьютерной графики; тенденции построения современных графических систем: графическое ядро, приложения, инструментарий для написания приложений
^
Тема 3 Технические средства компьютерной графики: мониторы, графические адаптеры, плоттеры, принтеры, сканеры; графические процессоры, аппаратная реализация графических функций
^
^
^
Тема 7 2D и 3D моделирование в рамках графических систем; проблемы геометрического моделирования; виды геометрических моделей их свойства, параметризация моделей; геометрические операции над моделями
^
Тема 9 Основные функциональные возможности современных графических систем; организация диалога в графических системах; классификация и обзор современных графических систем
^ Самостоятельная работа включает:
Планирование времени на самостоятельную работу, необходимого на изучение настоящей дисциплины, студентам лучше всего осуществлять на весь семестр, предусматривая при этом регулярное повторение пройденного материала. Самостоятельную работу по дисциплине следует начать сразу же после первой лекции и получения учебно-методических материалов (УММ). Целесообразно начать работу с изучения теоретического материала в соответствии с учебно-тематическим планом дисциплины. Материал, законспектированный на лекциях, необходимо регулярно дополнять сведениями из литературных источников, представленных в рабочей программе. Для закрепления знаний рекомендуется письменное выполнение заданий и ответов на вопросы, приведенные в разделе «Вопросы и задания для самопроверки» настоящего УМК, с тем, чтобы приступить затем к выполнению заданий и тестов текущего контроля, предложенных преподавателем на практических занятиях. Для расширения знаний по дисциплине рекомендуется использовать Интернет-ресурсы: проводить поиск в различных системах, таких как www.rambler.ru, www.yandex.ru, google.ru, www.yahoo.ru и использовать материалы сайтов, рекомендованных преподавателем на лекционных занятиях. Приложение 1. Пример Задание 4. Используя только средства графического растрового редактора создать рисунок похожий на данный рисунок 1.  Рисунок 1. Прямые линии, окружности, заливка, обводка, растушевка, деформирование текста, произвольные фигуры.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
плохо
1 