Рабочая учебная программа по дисциплине «Компьютерная графика»

1. 
   Определение и основные задачи компьютерной графики.
   
2. 
   Области применения компьютерной графики.
   
3. 
   История развития компьютерной графики. Виды компьютерной графики.
   
4. 
   Устройства вывода графических изображений, их основные характеристики.
   
5. 
   Мониторы, классификация, принцип действия, основные характеристики. Видеоадаптер.
   
6. 
   Принтеры, их классификация, основные характеристики и принцип работы. Плоттеры (графопостроители).
   
7. 
   Устройства ввода графических изображений, их основные характеристики. Сканеры, классификация и основные характеристики.
   
8. 
   Дигитайзеры. Манипулятор «мышь», назначение, классификация. Джойстики. Трекбол. Тачпады и трекпойнты.
   
9. 
   Средства диалога для систем виртуальной реальности.
   
10. 
    Кодирование изображения в различных цветовых моделях: аддитивная цветовая модель RGB; субтрактивная цветовая модель CMYK; цветовая модель HSV.
    
11. 
    Способы описания геометрических объектов.
    
12. 
    Однородные координаты. Аффинные преобразования координат. Проективные преобразования координат.
    
13. 
    Визуализация растровых изображений: методы растрирования; методы улучшения растровых изображений - антиэлайзинг, дизеринг; методы графического вывода.
    
14. 
    Инкрементные алгоритмы.
    
15. 
    Векторное представление графической информации: модели прямой линии, окружности, эллипса; сплайны и кривые Безье; полигоны.
    
16. 
    Алгоритмы закрашивания. Алгоритмы заполнения, использующие математическое описание контура.
    
17. 
    Модели описания поверхностей: аналитическая модель; векторная полигональная модель; воксельная модель; равномерная сетка; неравномерная сетка, представление поверхности изолиниями.
    
18. 
    Каркасная визуализация; показ с удалением невидимых точек и линий; закрашенные изображения.
    
19. 
    Классификация алгоритмов графического вывода в зависимости от способов визуализации.
    
20. 
    Алгоритмы удаления и отсечения.
    
21. 
    Модели отражения и преломления света и алгоритмы закрашивания на основе этих моделей: метод Гуро, метод Фонга, методы прямой и обратной трассировки лучей.
    
22. 
    Использование методов анализа и классификации для распознавания изображений.
    
23. 
    Алгоритмы архивации без потерь (RLE, LZW, Хаффмана) и с потерями (JPEG, фрактальный, волновой).
    
24. 
    Понятие о фракталах, свойства фракталов, применение фрактальных закономерностей для создания изображений.
    
25. 
    Классификация фрактальных алгоритмов.
    

1. 
   Определение, основные задачи КГ. Классификация типов компьютерной графики.
   
2. 
   Определение, основные задачи КГ. Классификация применений компьютерной графики.
   
3. 
   Определение, основные задачи КГ. Краткая история КГ.
   
4. 
   Эволюция видеоподсистем компьютера.
   
5. 
   Назначение, структура, основные характеристики видеокарт.
   
6. 
   Типы, основные характеристики мониторов.
   
7. 
   Проекционное оборудование.
   
8. 
   Визуализационные системы.
   
9. 
   Печать графических изображений.
   
10. 
    Типы сканирующих устройств.
    
11. 
    Профессиональные графические станции.
    
12. 
    Устройства ввода графических изображений.
    
13. 
    Векторная графика. Объекты, их атрибуты.
    
14. 
    Векторная графика. Структура векторных файлов.
    
15. 
    Форматы векторных файлов.
    
16. 
    Векторная графика, ее достоинства и недостатки.
    
17. 
    Растровая графика. Пикселы.
    
18. 
    Растровая графика. Битовая глубина, определение числа доступных цветов в компьютерной графике.
    
19. 
    Растровая графика. Факторы, влияющие на количество памяти, занимаемой растровым изображением.
    
20. 
    Форматы растровых файлов.
    
21. 
    Достоинства и недостатки растровой графики.
    
22. 
    Векторная и растровая графика. Метафайлы в компьютерной графике.
    
23. 
    Преобразование отрезков из векторной формы в растровую.
    
24. 
    Растровая развертка окружностей.
    
25. 
    Системы координат в КГ. Аффинные преобразования.
    
26. 
    Двумерные геометрические преобразования в КГ.
    
27. 
    Трехмерные геометрические преобразования в КГ.
    
28. 
    Масштабирование изображений.
    
29. 
    Выборка изображений. Интерполяция. Фрактальные алгоритмы.
    
30. 
    Понятие цвета в компьютерной графике.
    
31. 
    Аддитивные и субтрактивные цвета в компьютерной графике.
    
32. 
    Системы цветов HSB, HSL.
    
33. 
    Система цветов RGB.
    
34. 
    Система цветов CMYK.
    
35. 
    Индексированные цвета.
    
36. 
    Преобразования изображений в компьютерной графике.
    
37. 
    Методы сжатия изображений без потерь.
    
38. 
    Методы сжатия изображений с потерями.
    
39. 
    Процедура рендеринга.
    

Тесты общие по дисциплине:

1. 
   Какие задачи не решает компьютерная графика?
   
   1. 
      анализ изображений;
      
   2. 
      поиск решения;
      
   3. 
      синтез изображений;
      
   4. 
      факторный анализ;
      
   5. 
      редактирование изображений.
      
2. 
   На каком этапе эволюции видеоподсистемы компьютера начинают применяться алгоритмы пиксельного и вершинного затенения?
   
   1. 
      1;
      
   2. 
      2;
      
   3. 
      3;
      
   4. 
      4;
      
   5. 
      5.
      
3. 
   Какую проблему помог решить AGP?
   
   1. 
      увеличение объема памяти;
      
   2. 
      вывод потока графической информации в отдельное русло;
      
   3. 
      улучшение качества изображения.
      
4. 
   На каком этапе эволюции видеоподсистемы компьютера появляются первые 2d и 3d ускорители?
   
   1. 
      1;
      
   2. 
      2;
      
   3. 
      3;
      
   4. 
      4;
      
   5. 
      5.
      
5. 
   Какие устройства не входят в видеоподсистему компьютера?
   
   1. 
      монитор;
      
   2. 
      сканер;
      
   3. 
      видеокарта;
      
   4. 
      струйный принтер.
      
6. 
   Что не относится к ступеням полного процесса рендеринга изображения?
   
   1. 
      создание вершин;
      
   2. 
      создание каркаса;
      
   3. 
      наложение текстур;
      
   4. 
      распознавание объектов;
      
   5. 
      z-буферизация;
      
   6. 
      наложение света;
      
   7. 
      позиционирование камер;
      
   8. 
      анимация объектов.
      
7. 
   Какой способ передачи данных в компьютере обеспечивает максимальную скорость?
   
   1. 
      PCI;
      
   2. 
      AGP;
      
   3. 
      PCI Express.
      
8. 
   Какое устройство не входит в структуру видеокарты?
   
   1. 
      видеочипсет;
      
   2. 
      видеопамять;
      
   3. 
      цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП);
      
   4. 
      видеоПЗУ;
      
   5. 
      процессор.
      
9. 
   Какое из устройств не относится к разновидностям мониторов?
   
   1. 
      электронно-лучевая трубка (CRT);
      
   2. 
      светоизлучающий диодный (OLED);
      
   3. 
      лазерный;
      
   4. 
      жидкокристаллический (LCD);
      
   5. 
      газоразрядный.
      
10. 
    Какой параметр не относится к мониторам?
    
    1. 
       диагональ;
       
    2. 
       размер зерна;
       
    3. 
       тип трубки;
       
    4. 
       максимальное разрешение;
       
    5. 
       частота регенерации;
       
    6. 
       полоса пропускания видеоуселителя;
       
    7. 
       скорость печати.
       
11. 
    Какие типы принтеров не применяются в компьютерной графике?
    
    1. 
       плоттеры;
       
    2. 
       матричные;
       
    3. 
       лазерные;
       
    4. 
       струйные;
       
    5. 
       фотопринтеры;
       
    6. 
       LED-принтеры;
       
    7. 
       многофункциональные.
       
12. 
    Какие устройства не принадлежат к сканирующим?
    
    1. 
       дигитайзер;
       
    2. 
       сканер;
       
    3. 
       цифровые фотокамеры;
       
    4. 
       цифровые видеокамеры.
       
13. 
    Какие функции не может выполнять аудиоадаптер?
    
    1. 
       записывать звук;
       
    2. 
       воспроизводить звук;
       
    3. 
       создавать звук;
       
    4. 
       печатать звук;
       
    5. 
       редактировать звук;
       
    6. 
       сжимать звуковые файлы.
       
14. 
    Какая фирма не занимается производством графических станций?
    
    1. 
       Silicon Graphics Inc.;
       
    2. 
       Intel;
       
    3. 
       Apple.
       
15. 
    Что такое пиксел?
    
    1. 
       точка на экране монитора;
       
    2. 
       основной элемент, кирпичик растровых изображений;
       
    3. 
       точка на изображении, распечатанном на принтере.
       
16. 
    Число битов, используемых для описания цвета пиксела, это -
    
    1. 
       коэффициент прямоугольности пиксела;
       
    2. 
       битовая глубина изображения;
       
    3. 
       коэффициент прямоугольности изображения.
       
17. 
    Число доступных цветов изображения определяется, как
    
    1. 
       2*n;
       
    2. 
       2ⁿ; +
       
    3. 
       n!.
       
18. 
    Имеет ли пиксел собственный размер?
    
    1. 
       да;
       
    2. 
       нет.
       
19. 
    Чем определяется размер пиксела?
    
    1. 
       форматом файла;
       
    2. 
       разрешающей способностью устройства вывода;
       
    3. 
       количеством пикселов в матрице рисунка.
       
20. 
    Какой из перечисленных форматов графических файлов является также методом сжатия?
    
    1. 
       pcx;
       
    2. 
       jpeg;
       
    3. 
       bmp;
       
    4. 
       tif;
       
    5. 
       cdr.
       
21. 
    Какой из перечисленных методов сжатия является также форматом графических файлов?
    
    1. 
       rle;
       
    2. 
       lzw;
       
    3. 
       jpeg.
       
22. 
    Какой из названных факторов не оказывает влияния на количество памяти, занимаемой растровым изображением?
    
    1. 
       коэффициент прямоугольности изображения;
       
    2. 
       битовая глубина изображения;
       
    3. 
       разрешающая способность устройства;
       
    4. 
       формат файла.
       
23. 
    Какой тип изображения не относится к растровым?
    
    1. 
       черно-белые штриховые;
       
    2. 
       изображения в градациях серого;
       
    3. 
       изображения с индексированными цветами;
       
    4. 
       flash-проект;
       
    5. 
       полноцветные изображения.
       
24. 
    Влияет ли на качество векторного рисунка масштабирование?
    
    1. 
       да;
       
    2. 
       нет.
       
25. 
    Что не может меняться при изменении размера растрового рисунка?
    
    1. 
       размер пиксела;
       
    2. 
       количество пикселов;
       
    3. 
       форма пиксела;
       
    4. 
       цвет пиксела.
       
26. 
    К какому методу относятся понятия «билинейная» и «бикубическая»?
    
    1. 
       выборка;
       
    2. 
       интерполяция.
       
27. 
    Какие из названных форматов не относятся к растровым?
    
    1. 
       bmp;
       
    2. 
       gif;
       
    3. 
       jpeg;
       
    4. 
       pcx;
       
    5. 
       cdr;
       
    6. 
       tiff;
       
    7. 
       png.
       
28. 
    Что является базовым понятием векторной графики?
    
    1. 
       пиксел;
       
    2. 
       объект;
       
    3. 
       текстура.
       
29. 
    Выберите растровый редактор.
    
    1. 
       Adobe Illustrator;
       
    2. 
       CorelDraw;
       
    3. 
       Adobe Photoshop;
       
    4. 
       Macromedia FreeHand.
       
30. 
    Что не входит в структуру векторных файлов?
    
    1. 
       команды рисования;
       
    2. 
       размер изображения;
       
    3. 
       таблицы информации о цвете;
       
    4. 
       данные о шрифтах.
       
31. 
    Какой формат не относится к метафайлам компьютерной графики?
    
    1. 
       eps;
       
    2. 
       cgm;
       
    3. 
       pcx.
       
32. 
    Какое из названных преобразований не относится к аффинным?
    
    1. 
       перенос;
       
    2. 
       поворот;
       
    3. 
       скручивание;
       
    4. 
       масштабирование.
       
33. 
    Какой цвет не входит в модель RGB?
    
    1. 
       красный;
       
    2. 
       черный;
       
    3. 
       синий;
       
    4. 
       зеленый.
       
34. 
    К какому типу принадлежит модель CMYK?
    
    1. 
       аддитивная;
       
    2. 
       субтрактивная.
       
35. 
    На свойствах какого света базируется аддитивная цветовая модель?
    
    1. 
       излучаемый;
       
    2. 
       поглощаемый;
       
    3. 
       отраженный.
       
36. 
    Какому типу аффинных преобразований соответствуют формулы:
    

1. 
   перенос;
   
2. 
   масштабирование;
   
3. 
   поворот.
   
1. 
   Какому типу аффинных преобразований соответствуют формулы:
   

1. 
   перенос;
   
2. 
   масштабирование;
   
3. 
   поворот.
   
1. 
   Какому типу аффинных преобразований соответствуют формулы:
   

1. 
   перенос;
   
2. 
   масштабирование;
   
3. 
   поворот.
   
1. 
   Что определяет система координат устройства?
   
   1. 
      собственные координаты объекта;
      
   2. 
      взаимное расположение объектов в сцене;
      
   3. 
      координаты объектов для вывода на экран или печать.
      
2. 
   Что определяет локальная система координат?
   
   1. 
      собственные координаты объекта;
      
   2. 
      взаимное расположение объектов в сцене;
      
   3. 
      координаты объектов для вывода на экран или печать.
      
3. 
   Что определяет глобальная система координат?
   
   1. 
      собственные координаты объекта;
      
   2. 
      взаимное расположение объектов в сцене;
      
   3. 
      координаты объектов для вывода на экран или печать.
      
4. 
   Какова цель ввода однородных координат в аффинные преобразования?
   
   1. 
      усложнение математических расчетов сцены;
      
   2. 
      увеличение скорости расчета сцены;
      
   3. 
      увеличение качества изображения.
      
5. 
   Кто автор алгоритмов растровой развертки отрезков, окружностей?
   
   1. 
      Айвен Сазерленд;
      
   2. 
      Брезенхем;
      
   3. 
      Билл Гейтс.
      
6. 
   Какой метод позволяет выполнять сжатие с потерями и без потерь?
   
   1. 
      rle;
      
   2. 
      lzw;
      
   3. 
      jpeg.
      
7. 
   Кто считается основоположником компьютерной графики?
   
   1. 
      Айвен Сазерленд;
      
   2. 
      Брезенхем;
      
   3. 
      Билл Гейтс.
      

Тесты по контрольным темам на самостоятельную работу

1. 
   Какие задачи не решает компьютерная графика?
   
   1. 
      анализ изображений;
      
   2. 
      поиск решения;
      
   3. 
      синтез изображений;
      
   4. 
      факторный анализ;
      
   5. 
      редактирование изображений.
      
2. 
   На каком этапе эволюции видеоподсистемы компьютера начинают применяться алгоритмы пиксельного и вершинного затенения?
   
   1. 
      1;
      
   2. 
      2;
      
   3. 
      3;
      
   4. 
      4;
      
   5. 
      5.
      
3. 
   Какую проблему помог решить AGP?
   
   1. 
      увеличение объема памяти;
      
   2. 
      вывод потока графической информации в отдельное русло;
      
   3. 
      улучшение качества изображения.
      
4. 
   На каком этапе эволюции видеоподсистемы компьютера появляются первые 2d и 3d ускорители?
   
   1. 
      1;
      
   2. 
      2;
      
   3. 
      3;
      
   4. 
      4;
      
   5. 
      5.
      
5. 
   Какие устройства не входят в видеоподсистему компьютера?
   
   1. 
      монитор;
      
   2. 
      сканер;
      
   3. 
      видеокарта;
      
   4. 
      струйный принтер.
      
6. 
   Что не относится к ступеням полного процесса рендеринга изображения?
   
   1. 
      создание вершин;
      
   2. 
      создание каркаса;
      
   3. 
      наложение текстур;
      
   4. 
      распознавание объектов;
      
   5. 
      z-буферизация;
      
   6. 
      наложение света;
      
   7. 
      позиционирование камер;
      
   8. 
      анимация объектов.
      
7. 
   Какой способ передачи данных в компьютере обеспечивает максимальную скорость?
   
   1. 
      PCI;
      
   2. 
      AGP;
      
   3. 
      PCI Express.
      
8. 
   Какое устройство не входит в структуру видеокарты?
   
   1. 
      видеочипсет;
      
   2. 
      видеопамять;
      
   3. 
      цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП);
      
   4. 
      видеоПЗУ;
      
   5. 
      процессор.
      
9. 
   Какое из устройств не относится к разновидностям мониторов?
   
   1. 
      электронно-лучевая трубка (CRT);
      
   2. 
      светоизлучающий диодный (OLED);
      
   3. 
      лазерный;
      
   4. 
      жидкокристаллический (LCD);
      
   5. 
      газоразрядный.
      
10. 
    Какой параметр не относится к мониторам?
    
    1. 
       диагональ;
       
    2. 
       размер зерна;
       
    3. 
       тип трубки;
       
    4. 
       максимальное разрешение;
       
    5. 
       частота регенерации;
       
    6. 
       полоса пропускания видеоуселителя;
       
    7. 
       скорость печати.
       
11. 
    Какие типы принтеров не применяются в компьютерной графике?
    
    1. 
       плоттеры;
       
    2. 
       матричные;
       
    3. 
       лазерные;
       
    4. 
       струйные;
       
    5. 
       фотопринтеры;
       
    6. 
       LED-принтеры;
       
    7. 
       многофункциональные.
       
12. 
    Какие устройства не принадлежат к сканирующим?
    
    1. 
       дигитайзер;
       
    2. 
       сканер;
       
    3. 
       цифровые фотокамеры;
       
    4. 
       цифровые видеокамеры.
       
13. 
    Какие функции не может выполнять аудиоадаптер?
    
    1. 
       записывать звук;
       
    2. 
       воспроизводить звук;
       
    3. 
       создавать звук;
       
    4. 
       печатать звук;
       
    5. 
       редактировать звук;
       
    6. 
       сжимать звуковые файлы.
       
14. 
    Какая фирма не занимается производством графических станций?
    
    1. 
       Silicon Graphics Inc.;
       
    2. 
       Intel;
       
    3. 
       Apple.
       
15. 
    Какой из перечисленных форматов графических файлов является также методом сжатия?
    
    1. 
       pcx;
       
    2. 
       jpeg;
       
    3. 
       bmp;
       
    4. 
       tif;
       
    5. 
       cdr.
       
16. 
    Какой из перечисленных методов сжатия является также форматом графических файлов?
    
    1. 
       rle;
       
    2. 
       lzw;
       
    3. 
       jpeg.
       
17. 
    Какое из названных преобразований не относится к аффинным?
    
    1. 
       перенос;
       
    2. 
       поворот;
       
    3. 
       скручивание;
       
    4. 
       масштабирование.
       
18. 
    Какой цвет не входит в модель RGB?
    
    1. 
       красный;
       
    2. 
       черный;
       
    3. 
       синий;
       
    4. 
       зеленый.
       
19. 
    К какому типу принадлежит модель CMYK?
    
    1. 
       аддитивная;
       
    2. 
       субтрактивная.
       
20. 
    На свойствах какого света базируется аддитивная цветовая модель?
    
    1. 
       излучаемый;
       
    2. 
       поглощаемый;
       
    3. 
       отраженный.
       
21. 
    Какому типу аффинных преобразований соответствуют формулы:
    

1. 
   перенос;
   
2. 
   масштабирование;
   
3. 
   поворот.
   
1. 
   Какому типу аффинных преобразований соответствуют формулы:
   

1. 
   перенос;
   
2. 
   масштабирование;
   
3. 
   поворот.
   
1. 
   Какому типу аффинных преобразований соответствуют формулы:
   

1. 
   перенос;
   
2. 
   масштабирование;
   
3. 
   поворот.
   
1. 
   Что определяет система координат устройства?
   
   1. 
      собственные координаты объекта;
      
   2. 
      взаимное расположение объектов в сцене;
      
   3. 
      координаты объектов для вывода на экран или печать.
      
2. 
   Что определяет локальная система координат?
   
   1. 
      собственные координаты объекта;
      
   2. 
      взаимное расположение объектов в сцене;
      
   3. 
      координаты объектов для вывода на экран или печать.
      
3. 
   Что определяет глобальная система координат?
   
   1. 
      собственные координаты объекта;
      
   2. 
      взаимное расположение объектов в сцене;
      
   3. 
      координаты объектов для вывода на экран или печать.
      
4. 
   Какова цель ввода однородных координат в аффинные преобразования?
   
   1. 
      усложнение математических расчетов сцены;
      
   2. 
      увеличение скорости расчета сцены;
      
   3. 
      увеличение качества изображения.
      
5. 
   Кто автор алгоритмов растровой развертки отрезков, окружностей?
   
   1. 
      Айвен Сазерленд;
      
   2. 
      Брезенхем;
      
   3. 
      Билл Гейтс.
      
6. 
   Какой метод позволяет выполнять сжатие с потерями и без потерь?
   
   1. 
      rle;
      
   2. 
      lzw;
      
   3. 
      jpeg.
      
7. 
   Кто считается основоположником компьютерной графики?
   
   1. 
      Айвен Сазерленд;
      
   2. 
      Брезенхем;
      
   3. 
      Билл Гейтс.