Рабочая программа дисциплины “Компьютерная геометрия и геометрическое моделирование” (стр. 4 )

54.  Методы удаления невидимых линий. Метод z-буфера.

55.  Разбиение фигур.

56.  Методы удаления невидимых линий. Алгоритм художника.

57.  Психофизиологические аспекты восприятия цвета и света.

58.  Диффузное отражение.

59.  Зеркальное отражение.

60.  Аппроксимация света на модели Фонга.

61.  Прозрачность и тени.

62.  Модели цвета.

8.2. Контрольные вопросы и задания для самостоятельной работы студентов для подготовки к практическим занятиям

Для подготовки к практическим занятиям самостоятельно проанализировать следующие алгоритмы:

1.  Базовые растровые алгоритмы.

2.  Алгоритмы вывода прямой линии. Прямое вычисление координат.

3.  Алгоритмы вывода прямой линии. Инкрементный алгоритм Брезенхэма для вывода отрезка прямой линии.

4.  Алгоритм Брезенхэма для вывода окружности.

5.  Алгоритм Брезенхэма для вывода эллипса.

6.  Алгоритмы закрашивания. Задача графического вывода фигур.

7.  Алгоритмы закрашивания. Простейший алгоритм закрашивания. Алгоритм закрашивания линиями.

8.  Алгоритмы закрашивания. Волновой алгоритм закрашивания.

9.  Алгоритмы заполнения, использующие математическое описание контура. Заполнение прямоугольника. Заполнение круга.

10.  Алгоритмы заполнения, использующие математическое описание контура. Заполнение полигона.

11.  Аналитическая модель описания поверхности. Положительные черты. Недостатки.

12.  Векторная полигональная модель описания поверхности. Положительные черты. Недостатки.

13.  Воксельная модель описания поверхности. Положительные черты. Недостатки.

14.  Моделирование поверхности с помощью равномерной сетки. Положительные черты. Недостатки.

15.  Моделирование поверхности с помощью неравномерной сетки. Понятие изолиний. Положительные черты. Недостатки.

16.  Визуализация объемных изображений. Способы визуализации. Каркасная визуализация.

17.  Показ с удалением невидимых точек методом сортировки граней по глубине.

18.  Показ с удалением невидимых точек методом плавающего горизонта.

19.  Показ с удалением невидимых точек методом Z-буфера.

20.  Показ с удалением невидимых точек на основе алгоритма Робертса.

21.  Показ с удалением невидимых точек на основе алгоритма художника.

22.  Закрашивание поверхностей. Зеркальное отражение.

23.  Закрашивание поверхностей. Диффузное отражение.

24.  Закрашивание поверхностей методом Гуро.

25.  Закрашивание поверхностей методом Фонга.

26.  Метод прямой трассировки лучей. Недостатки.

27.  Метод обратной трассировки лучей. Положительные черты, недостатки.

8.3 Темы рефератов для подготовки к практическим занятиям

1.  Образы в алгоритмической и компьютерной геометрии.

2.  Основные возможности пакета GeomProg.

3.  Основы проективной геометрии.

4.  Кривые и поверхности в жизни и быту.

5.  Твердотельное моделирование – основные направления реализации.

8.4 Задания к контрольной работе

См. методические указания к контрольной работе по дисциплине «Компьютерная геометрия и графика».

8.5 Вариант билета к экзамену

Билет № 0

1. Основные определения растровой графики.

2. Проекции трехмерной графики.

3. Метод Эрмита.

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.

а) Основная литература

1.  лгоритмические основы машинной графики: Пер. с англ. — М.: Мир, 1989. — 512 с., ил.

2.  ычислительная геометрия. Применение в проектировании и на производстве: Пер. с англ. — М.: Мир, 1982. — 304 с., ил.

3.  ашинная графика на персональных компьютерах. — М.: Сол Систем, 1992.

4.  рограммирование графики на Турбо Си. — М.: Сол Систем, 1992.

5.  Левитин рапсодия. — 2-е изд., переработ. и доп. — М.: Знание, 1984. — 176 с. с ил.

6.  Котов рисует машина. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. — 224 с.

7.  ак мы видим то, что видим. — М.: Знание, 1979.

8.  , Ефремович топология. — М.: Наука, 1983.

9.  Журнал «Компьютерра» № 32 за 19 августа, 1996 г.

10.  Журнал «Компьютерра» № 40 за 14 октября, 1996 г.

б) дополнительная литература

1.  лгоритмы машинной графики и обработки изображений. М., Радио и связь, 1986.

2.  сновы интерактивной машинной графики. М., Мир, 1976.

3.  Фоли Дж., вэн сновы интерактивной машинной графики (в 2 т.): М., Мир, 1985.

4.  втоматическое восприятие трехмерных объектов. - Интегральные роботы. М., Мир, 1973.

5.  Внишецки Дж. Цвет в науке и технике. М., Мир, 1978.

6.  Проектирование пользовательского интерфейса на персональных компьютерах. Стандарт фирмы IBM / Под ред. М. Дадашева. М., DBS Ltd, 1991.

7.  Франсис Дж. Книжка с картинками по топологии. М., Мир, 1991.

8.  Болтянский топология. М., Мир, 1990.

9.  интез изображений. Принципы, аппаратное и программное обеспечение. М., Радио и связь, 1990.

10.  нтерактивная машинная графика. М., Мир, 1981.

11.  атематические аспекты компьютерной томографии. М., Мир, 1990.

в) программное обеспечение и ресурсы Интернет

1. Википедия – свободная энциклопедия [Электронный ресурс]: (с изм. и доп.). – Режим доступа: http://ru. wikipedia. org.

10. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Для проведения лекционных занятий по учебной дисциплине необходима аудитория на 60 посадочных мест. Лекции проводятся в форме компьютерных презентаций, поэтому аудитория должна быть укомплектована следующим оборудованием:

-  портативным персональным компьютером класса «ноутбук» или «нетбук»; на нем должно быть установлено программное обеспечение, включающее операционную систему MS Windows XP (или более поздней версии) и редактор презентаций MS PowerPoint (версии 2002 или более поздней);

-  настенным экраном или интерактивной доской.

Для проведения лабораторных занятий по учебной дисциплине необходима лаборатория на 15 рабочих мест. Каждое рабочее место должно быть оборудовано персональным компьютером конфигурации IBM PC или совместимой с ней, двумя электрическими розетками для подключения системного блока и периферийных устройств и компьютерным столом для их размещения. Все компьютеры должны быть объединены в локальную сеть с возможностью доступа к ресурсам сети Интернет.

Каждый компьютер должен иметь следующую аппаратную конфигурацию:

-  2-ядерный процессор семейства Intel Core 2 Duo или более производительный;

-  оперативную память объемом не менее 1 Гб;

-  жесткий диск объемом не менее 500 Гб;

-  дисковод оптических дисков класса DVD-RW;

-  монитор с диагональю не менее 17";

-  стандартную клавиатуру (102 клавиши или более);

-  манипулятор «мышь» оптического типа с тремя кнопками и колесом прокрутки;

-  коврик для манипулятора «мышь» оптического типа.

На каждом компьютере должно быть установлено следующее программное обеспечение:

-  сетевая операционная система семейства Microsoft Windows (Windows XP или более поздняя);

-  пакет офисных программ Microsoft Office (версии 2002 или более поздней);

-  система программирования Free Pascal.

Желательно, не реже чем один раз в два года, проводить обновление аппаратного и программного обеспечения лаборатории, поскольку развитие информатики и информационных технологий приводит к их быстрому моральному устареванию, что естественным образом отрицательно повлияет на качество подготовки студентов.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки бакалавров 010200.62 “Математика и компьютерные науки”.

Программа одобрена на заседании учебно-методической комиссии факультета математики и информационных технологий от “20” сентября 2012 г., протокол № 6.