1. Алгоритмы удаления невидимых поверхностей 2. Простой алгоритм УНЛ 3. Простой алгоритм УНП 4. Алгоритм УНЛ применительно к ортогональной проекции 5. Общий алгоритм УНЛ 6


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
Fbgbkl_jkl\hh[jZah\ZgbybgZmdbJhkkbckdhcN_^_jZpbb

N_^_jZevgh_]hkm^Zjkl\_ggh_[x^`_lgh_h[jZah\Zl_evgh_mqj_`^_gb_

\ukr_]hh[jZah\Zgby

eZ^bfbjkdbc]hkm^Zjkl\_ggucmgb\_jkbl_l

bf_gb:e_dkZg^jZ=jb]hjv_\bqZbGbdheZy=jb]hjv_\bqZKlhe_lh\uo

e=M



M
L?J@?;&#xJ-2;&#[email protected];:X

I
jhj_dlhj


ih
h[jZah\Zl_evghc^_yl_evghklb


___
______________
:
.
:
IZgnbeh\

BBBBBB
_________________20___

]



J:;HQ:Y

IJH=J:FF:

�BKPBIEBGU



Ijh]jZffbjh\Zgb_]jZnbq_kdboijbeh`_gbc





G
ZijZ\e_gb
_

ih^]hlh\db
:
09.04.04


Ijh]jZffgZybg`_g_jby



Ijh]jZffZ
ih^]hlh\db
:
JZajZ[hldZijh]jZffgh
-
bgnhjfZpbhgguokbkl_f


Mjh\_gv\ukr_]hh[jZah\Zgby
fZ]bkljZlmjZ


NhjfZh[mq_gby
hqgZy






K
3
4
Bl






eZ^bfbj
6



1.

ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ


Целью освоения
дисциплины
«
Программирование графич
еских приложений
»

является
изучение
основ интерактивной компьютерной графики, программно
-
аппаратной организации
видеосистем современных компьютеров и основ их программирования, алгоритмов и мет
о-
дов трехмерной компьютерной графики, методов построения реалис
тических изображений,
использование графических библиотек в сист
е
мах программирования
.
П
риобретени
е

знаний
в области
разработки
программного обеспечения, выполняющего обработку графических
данных
различной степени сложности
. П
олучени
е

навыков работы с
мате
матическими мод
е-
лями графических объектов в
прикладны
х

программа
х компьютерной графики.


2.
МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ
О
П
ОП ВО


Для освоения дисциплины
«
Программирование графических приложений
»
обуча
ю-
щимся необходимо иметь теоретические знания и практиче
ские навыки по дисциплинам

«
Моделирование в информационном дизайне
», «
Математическое моделирование
в
графич
е-
ских
приложениях
»,

«
Технологии разработки веб
-
приложений
»

в частн
о
сти иметь навыки
работы с
прикладным программами,
уметь использовать
программное о
беспечение

и ин-
с
т
рументальные средства для обработки, анализа и систематизации информации
,
уметь вы-
по
л
нять действия над матрицами чисел и графические изображения предм
е
тов
.



3.
КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ О
С
ВО-
ЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ


В резу
льтате освоения
дисциплины

обучающи
ес
я
должны обладать следующими

о
б-
щекультурны
ми
, общепрофессиональны
ми

и профессиональны
ми

компетенци
ям
и
:



способность к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приб
о
ров
(ОК
-
8
);



знанием методов оптимизации

и умением применять их при решении задач професси
о-
нальной деятельности
(ПК
-
3
);



владение существующими методами и алгоритмами решения задач распознавания и о
б-
работки данных
(ПК
-
4
).


В результате освоения дисциплины
обучающийся
должен

демонстрировать следую
щие
результаты образования:

1) Знать:
теоретические основы построения математических моделей
трехмерных
гр
а-
фических объектов, ограниченных сложными поверхностями, методы проведения
преобр
а-
зований и визуализации графических объектов

(ОК
-
8;

ПК
-
3
,
4).

2)
Уметь
:

применять
средства программирования графических приложений, графич
е-
ских библиотек, математический
аппарат преобразований пространственных математич
е-
ских моделей г
рафических объектов,
проводить выбор данных для проектирования и мод
е-
лирования объектов, вып
олнять построение
графических объектов

при решении професси
о-
нальных задач и анализировать полученные результаты

(ОК
-
8;

ПК
-
3
,
4).

3) Владеть:
навыками
программирования графических
моделей
на основе
базовых п
о-
верхностей, используемых
в компьютерной графике д
ля решения задач
в промышленности,
дизайне, навыками работы с типовыми моделями графических объектов в прикладном пр
о-
граммном обеспечении

(ОК
-
8;

ПК
-
3
,
4).



4.
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


Общая трудоемкость дисциплины составляет
5

зачетных единиц,
18
0

ч
а
сов.



п/
п

Раздел

(
тема)

дисци
п
лины

Семестр

Неделя с
е
местра

Виды учебной работы, включая
самостоятельную работу студе
н-
тов

и трудоемкость (в ч
а
сах)

Объем
уче
б
ной
работы,

с примен
е-
нием ин-
т
е
ракти
в-
ных мето-
дов

(в часах

/
%)

Формы
тек
у
щего
ко
н
троля

успеваем
о-
сти
,

форма
промеж
у-
точной

атт
е
стации





Лекции

Практич
е
ские
занятия

Лабор
а
торные
работы

Контр
.
работ
ы

СРС

КП / КР



1

Введение. Отображение тре
х-
ме
р
ной информации

3

1
-
2

2


2


8


2
/
50


2

Модели описания поверхн
о-
стей

3

3
-
4

2


2


8


2
/
50


3

Матричные 3
D

преобразов
а-
ния

3

5
-
6

2


2


8


2
/
50

РК 1

4

Проецирование, системы к
о-
орд
и
нат

3

7
-
8

2


2


8


2
/
50


5

Афинные преобразования

3

9
-
10

2


2


8


2
/
50


6

Алгоритмы удаления невид
и-
мых линий и поверхностей,
тела вр
а
щения

3

11
-
12

2


2


8


2
/
50

РК 2

7

Математическ
ие модели оп
е-
рации поворота объекта в
о-
круг заданной оси, кривол
и-
нейные п
о
верхности

3

13
-
14

2


2


8


2
/
50


8

Построение реалистических
из
о
бражений

3

15
-
16

2


2


8


2
/
50


9

Модели освещения в компь
ю-
те
р
ной графике

3

17
-
18

2


2


8


2
/
50

РК 3

Всего за 3 семе
стр



18


18


72


18/50

Зачет

10

Методы закраски поверхн
о-
стей в компьютерной графике.
Системы частиц

4

1
-
2


4

4


2


3
/
38


11

Модели прозрачных графич
е-
ских объектов. Анимация

4

3
-
4


4

4


2


3
/
38

РК 1

12

Методы трассировки лучей,
те
к
стуры

4

5
-
6


4

4


2


3
/
38


13

Графические библиотеки в
программировании. Преобр
а-
зование объектов с использ
о-
4

7
-
8


4

4


2


3
/
38

РК 2

ванием би
б
лиотек

14

Визуализация моделей граф
и-
ческих объектов

4

9


2

2


1

КП

2
/
50

РК 3

Всего за 4 семестр




18

18


9


14/39

Экзамен

Всего



1
8

18

36


81

КП

32
/
44

Зачет, Э
к-
замен


5
.
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ


В рамках дисциплины «
Программирование графических приложений
»

предусматрив
а-
ются занятия, проводимые с использованием компьютерных образовательных технологий.
При этом в с
и
с
теме
электронно
го

обучения размещаются:

-

рабочая программа дисциплины;

-

план изучения дисциплины;

-

теоретический курс;

-

тестирование по теоретическому курсу;


лабораторные работы:

-

методические указания к выполнению лабораторных работ;

-

задания к лабораторным раб
отам
-

индивидуальные варианты;


курсовой проект
:


-

методические указания к выполнению
курсового проекта
;

-

з
а
дания на
курсовой проект

-

индивидуальные варианты;

-

вопросы к
экзамену
;

-

форум общего доступа;

-

индивидуальное консультирование.

Контрольны
е мероприятия при проведении занятий с применением
компьютерных
обр
а-
зовательных технологий: тестирование в системе
электронного

обучения по всем разделам
дисциплины, проверка выполненных заданий к лабораторным работам, заданий на самосто
я-
тельную работу, пр
оведение рейтинг
-
контроля.


6.
ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕК
УЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕ
МОСТИ,
ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ

ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНО
-
МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТО
Я-
ТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ


По дисциплине предусмотрен текущий контроль в
форме рейтинг
-
контроля и промеж
у-
точная аттестация: 3 семестр


зачет, 4 семестр


э
к
замен.


Примерный перечень вопросов для текущего контроля:

3

семестр

Рейтинг
-
контроль 1
.

1.

Отображение трехмерной информации

2.

Методы кодирования в 3D графике

3.

Модели описания поверхностей

4.

Аналитическая модель поверхности

5.

Векторная полигональная модель

6.

Воксельная модель

7.

Равномерная сетка


Рейтинг
-
контроль 2
.

1.

Неравномерная сетка. Изолинии

2.

Моделирование объектов в графических приложениях

3.

Матричные 3D преобразован
ия (геометрические преобразования)

4.

Функции, реализующие матрицы 3D преобразований

5.

Проецирование

6.

Аксонометрические проекции

7.

Системы координат

Рейтинг
-
контроль 3
.

1.

Z
-
ортогональная проекция

2.

Общая ортогональная проекция

3.

Центральная проекция

4.

Афинные преобразования

5.

Удаление невидимых линий

6.

Алгоритмы сокращения переб
ора при УНЛП

7.

Алгоритм Робертса УНЛ


4

семестр

Рейтинг
-
контроль 1
.

1.

Алгоритмы удаления невидимых поверхностей

2.

Простой алгоритм УНЛ

3.

Простой алгоритм УНП

4.

Алг
оритм УНЛ применительно к ортогональной проекции

5.

Общий алгоритм УНЛ


Рейтинг
-
контроль 2
.

1.

Поворот объекта вокруг заданной оси

2.

Построение реалисти
ческих изображений

3.

Простая модель освещения

4.

Модель освещения Фонга

5.

Определение нормали к поверхности


Рейтинг
-
контроль 3
.

1.

Определение вектора отражения

2.

Закрас
ка методом Гуро

3.

Закраска методом Фонга

4.

Другие модели освещения и закраски

5.

Прозрачность

6.

Трассировка лучей


Примерный перечень вопросов к
зачет
у

(
промежуточной
аттестаци
и

по итогам осво
е-
ния дисциплины
)
:

1.

Отображение трехмерной информации

2.

Методы кодирования в 3D графике

3.

Модели описания поверхностей

4.

Аналитическая модель поверхности

5.

Векторная полигональная модель

6.

Воксельная модель

7.

Равномерная с
етка

8.

Неравномерная сетка. Изолинии

9.

Моделирование объектов в графических приложениях

10.

Матричные 3D преобразования (геометричес
кие преобразования)

11.

Функции, реализующие матрицы 3D преобразований

12.

Проецирование

13.

Аксонометрические проекции

14.

Системы координат

15.

Z
-
ортогональная проекция

16.

Общая ортогональная проекция

17.

Центральная проекция

18.

Афинные преобразования

19.

Удаление невидимых линий

20.

Алгоритмы сокращения перебора при УНЛП

21.

Алгоритм Робертса УНЛ


Примерный перечень вопросов к
экзамену

(
промежуточной
аттестаци
и

по итогам о
с
во-
ения дисциплины
)
:

1.

Алгоритмы удаления невидимых поверхностей

2.

Про
стой алгоритм УНЛ

3.

Простой алгоритм УНП

4.

Алгоритм УНЛ применительно к ортогональной проекции

5.

Общий алгоритм УНЛ

6.

Поворот объекта вокруг заданной оси

7.

Построен
ие реалистических изображений

8.

Простая модель освещения

9.

Модель освещения Фонга

10.

Определение нормали к поверхности

11.

Определение вектора отражения

12.

Закраска методом

Гуро

13.

Закраска методом Фонга

14.

Другие модели освещения и закраски

15.

Прозрачность

16.

Трассировка лучей


Тематика курсово
го проекта


Основная цель курсового проекта по дисциплине "Программирование графических
приложений" состоит в освоении средств разработки компьютерных программ в сред
е
Microsoft C# с использованием графических библиотек OpenGL.

Содержанием курсового проекта является разработка программы, формирующей зада
н-
ную трехмерную графическую сцену с интерактивным управлением ею. При этом использ
у-
ются возможности C# и OpenGL по со
зданию графических приложений, формированию пр
о-
стых графических объектов из примитивов, импортированию моделей, применению геоме
т-
рических преобразований, использованию текстур и освещения со специальными эффект
а-
ми, пиксельных операций, построению теней и о
тражений, анимации сцены и интерактивн
о-
му управлению сценой.




Примерный перечень вопросов для контроля самостоятельной работы обучающ
е
гося:


3

семестр

1.

Методы кодирования
в компьютерной графике

2.

Модели описания поверхностей

3.

Аналитическая модель поверхности

4.

Моделирование объектов в графических приложениях

5.

Геометрические преобразования

6.

Функции, реализующие матрицы преобразований

7.

П
роецирование

в компьютерной графике

8.

Аксонометрические проекции

9.

Системы координат
в компьютерной графике

10.

О
ртогональная проекция

11.

Об
щая ортогональная проекция

12.

Центральная проекция

13.

Афинные преобразования
в компьютерной графике

14.

Алгоритмы удалени
я

невидимых линий

15.

Алгоритмы
у
далени
я

невидимых
поверхностей


4 семестр

1.

Простой алгоритм
удалени
я

невидимых линий

2.

Простой алгоритм у
далени
я

невиди
мых
поверхностей

3.

Алгоритм
удалени
я

невидимых линий

применительно к проекциям

4.

Общий алгоритм
удалени
я

невидимых линий

5.

Поворот объекта вокруг заданной оси

6.

Построение реалистических изображений

в компьютерной графике

7.

Модели освещения

в компьютерной графике

8.

Мо
дель освещения Фонга

9.

Определение нормали к поверхности

10.

Определение вектора отражения

11.

Закраска методом Гуро

12.

Закраска методом Фонга

13.

Модели освещения и закраски

в компьютерной графике

14.

Прозрачность объектов в компьютерной графике

15.

Трассировка лучей

в компьютерн
ой графике


Самостоятельная работа обучающихся заключается в самостоятельном изучении отдел
ь-
ных тем, практической реализации типовых заданий по эти темам. Контроль выполнени
я

с
а-
мостоятельной работы проводится
при текущих контрольных мероприятиях и на пром
еж
у-
точной аттестации

по итогам освоения
.

Учебно
-
методическое обеспечение самостоятельной
раб
оты


основная литература [1,2
].




7.
УЧЕБНО
-
МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦ
И-
ПЛИНЫ


а) основная литература:

1. Жигалов И.Е., Новиков И.А. Программир
ование компьютерной графики. Учебное п
о-
собие./ Владим. гос. ун
-
т. Владимир, 2014. 96 с. ISBN 978
-
5
-
9984
-
0437
-
5.
http://e.lib.vlsu.ru/bitstream/123456789/3453/1/01298.pdf

2. Жигалов И
.Е., Новиков И.А. Программирование двухмерной компьютерной графики.
Учебное пособие./ Владим. гос. ун
-
т. Владимир, 2015. 120 с. ISBN 978
-
5
-
9984
-
0610
-
2.
http://e.lib.vlsu.ru/bitstream/
123456789/4509/1/01489.pdf

3. Основы методологии проектирования в промышленном дизайне: учеб. пособие/
Е.П.Михеева и др.; Владим. гос. ун
-
т.


Владимир : Изд
-
во ВлГУ, 2014.


80 с. ‒ ISBN 978
-
5
-
9984
-
0471
-
9.
http://e.lib.vlsu.ru/bitstream/123456789/3608/1/01337.pdf


б) дополнительная литература:

1
. Дегтярев В.М. Инженерная и компьютерная графика: учебник для вузов по технич
е-
ским направлениям
-

Москва: Академия, 2011.
-

239 c.
-

ISBN 9
78
-
5
-
7695
-
7940
-
0.

2
. Гавшин В.В. Математическое моделирование в компьютерной графике: учебное пос
о-
бие /В.В. Гавшин, Г.Е. Монахова, Е.В. Буравлева; Влад. Гос. ун
-
т.


Владимир: Изд
-
во Влад.
Гос. ун
-
та, 2009
-

59с .


ISBN 978
-
5
-
89368
-
991
-
4.

3. Спирина Т.В., Т
роицкая Е.А. Математика и информатика : учебное пособие для вузов
в 2ч. ч.1
-

Владимир: Изд
-
во Владим. гос.ун
-
та, 2013.
-
85с. ISBN 978
-
5
-
9984
-
0402
-
3


в
)
периодические издания
:

1.
Вестник компьютерных и информационных технологий ISSN 1810
-
7206.


г)
и
нтернет
-
ресурсы



www.edu.ru



портал российского образования



www.elbib.ru



портал российских электронных библиотек



www.eLibrary.ru



научная электронна
я библиотека



library.vlsu.ru
-

научная библиотека ВлГУ



www
.
cs
.
vlsu
.
ru
:81/
ikg



учебный сайт кафедры ИСПИ ВлГУ



https://vlsu.bibliotech.ru/
-

электронная библиотечная система ВлГУ


8
.
МАТЕРИАЛЬНО
-
ТЕХНИЧЕСКОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ



Лекционная аудитория (
213
-
3
):
30

посадочных мест, мультимедийный проектор с
э
к
раном.



Компьютерный класс (
314
-
3): 25 посадочных мест, 13 персональных компьютеров со
специализированным программным обеспечением, мультимедийный проектор с экр
а
ном.



Электронные учебные материалы на сервер
е Центра дистанционного обучения.



Доступ в Интернет.






Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО
по направл
е-
нию
подготовки

09.04.0
4

«
Программная инженерия
» (программа подготовки «
Разработка
программно
-
информационных систем
»
).


Р
абочую программу составил: зав. каф. ИСПИ И.Е. Жигалов _____________


Рецензент: начальник отдела
С
истемной и технической поддержки вычислительного ко
м-
плекса ГУ
БР

по Владимирской области, к.т.н. А.Г.Долинин

_____________


Программа рассмотрена и одобрена
на заседании кафедры ИСПИ

Протокол № ________от ___________ года.

Заведующий кафедрой И.Е. Жигалов _______________________


Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании учебно
-
методической коми
с
сии
направления 09.04.0
4

«
Программная инженерия
»

Пр
отокол № ________от ___________ года.

Председатель комиссии И.Е. Жигалов _______________________

EBKLI?J?ML?J&#x-2?;&#x-2J;@;�@?GBY

J:;HQ?CIJH=J:FFU
�BKPBIEBGU



JZ[hqZyijh]jZffZh^h[j_gZgZBBBBBBBBBBBBBmq_[guc]h^

IjhlhdheaZk_^ZgbydZn_^juBBBBBBBBhlBBBBBBBBB
B]h^Z

AZ\_^mxsbcdZn_^jhcBBBBBBBBBBBBBBBBBB



JZ[hqZyijh]jZffZh^h[j_gZgZBBBBBBBBBBBBBmq_[guc]h^

IjhlhdheaZk_^ZgbydZn_^juBBBBBBBBhlBBBBBBBBBB]h^Z

AZ\_^mxsbcdZn_^jhcBBBBBBBBBBBBBBBBBB



JZ[hqZyijh]jZffZh^h[j_gZgZBBBBBBBBBBBBBmq_[guc]h^

IjhlhdheaZk_^ZgbydZn_^juBBBBBBBBhlBBBBBBBBBB]h^Z

AZ\_^mxsbcdZn_^jhcBBBBBBBBBBBBBBBBBB



JZ[hqZyijh]jZffZh^h[j_gZgZBBBBBBBBBBBBBmq_[guc]h^

IjhlhdheaZk_^ZgbydZn_^juBBBBBBBBhlBBBBBBBBBB]h^Z

AZ\_^mxsbcdZn_^jhcBBBBBBBBBBBBBBBBBB



JZ[hqZ
yijh]jZffZh^h[j_gZgZBBBBBBBBBBBBBmq_[guc]h^

IjhlhdheaZk_^ZgbydZn_^juBBBBBBBBhlBBBBBBBBBB]h^Z

AZ\_^mxsbcdZn_^jhcBBBBBBBBBBBBBBBBBB



JZ[hqZyijh]jZffZh^h[j_gZgZBBBBBBBBBBBBBmq_[guc]h^

IjhlhdheaZk_^ZgbydZn_^juBBBBBBBBhlBBBBBBBBBB]h
^Z

AZ\_^mxsbcdZn_^jhcBBBBBBBBBBBBBBBBBB



JZ[hqZyijh]jZffZh^h[j_gZgZBBBBBBBBBBBBBmq_[guc]h^

IjhlhdheaZk_^ZgbydZn_^juBBBBBBBBhlBBBBBBBBBB]h^Z

AZ\_^mxsbcdZn_^jhcBBBBBBBBBBBBBBBBBB



Приложенные файлы

  • pdf 83365579
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий