ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
|
|
УТВЕРЖДАЮ
Декан факультета
Техники и технологии________ (название факультета)
___________С. П. Максимов
(подпись)
___ ____________ 201_ г.
|
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
к ООП от _____________ № _______
дисциплина В.3.04 Компьютерная графика
(указывается индекс дисциплины и наименование в соответствии с учебным планом)
для направления 231000.62 Программная инженерия
(указывается код направления/специальности, наименование, название программы)
профиль подготовки [специализация]
(указывается профиль подготовки/специализация, если имеется в соответствии с учебным планом)
форма обучения очная
(указывается форма обучения, для которой предназначена программа)
кафедра-разработчик Математика и вычислительная техника
(указывается наименование кафедры, разработавшей программу)
Рабочая программа составлена в соответствии с ФГОС ВПО по направлению подготовки 231000.62 Программная инженерия, утвержденным приказом Минобрнауки от 09.11.2009 № 542 .
Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры Математика и вычислительная техника (протокол № 1 от 02.09.2013)
Зав. кафедрой разработчика,
к.ф-м.н., доцент _________________ О.Ю. Тарасова
(ученая степень, ученое звание) (подпись)
Уч. секретарь кафедры,
ст.преподаватель _________________ Н.А. Игизьянова
(ученая степень, должность) (подпись)
Разработчик программы,
к.т.н., доцент _________________ Е.В. Соколова
(ученая степень, должность) (подпись)
СОГЛАСОВАНО
Зав. выпускающей кафедрой Математика и вычислительная техника
(название кафедры)
к.ф-м.н., доцент _________________ О.Ю. Тарасова
(ученая степень, должность) (подпись)
Златоуст 2013
1. Цели и задачи дисциплины:
Цель дисциплины: изучение основ интерактивной компьютерной графики, программно-аппаратной организации видеосистем современных компьютеров, методов двумерной и трехмерной компьютерной графики, методов построения реалистических изображений, использование графических библиотек в системах программирования.
Задачи дисциплины: изучение математических и алгоритмических основ компьютерной графики; изучение принципов и технологии моделирования двух и трехмерных графических объектов; освоение методов и средств компьютеризации при работе с пакетами прикладных графических программ; изучение принципов и технологии получения конструкторской документации с помощью графических пакетов.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Дисциплина «Компьютерная графика» входит в вариативную часть Профессионального цикла дисциплин ФГОС ВПО по направлению 231000.62 «Программная инженерия» и изучается на четвертом курсе (седьмой семестр). Освоение дисциплины базируется на знаниях вузовских программ линейной алгебры, основ информатики, операционных систем, языков и методов программирования.
Изучение дисциплины предполагает знание студентами основ информатики и программирования и практическое умение работы на персональном компьютере (ПК). Необходимо знание структуры ПК и его составляющих, практическая работа в операционных системах Windows 95/98/Me/2000/XP/2003/Vista/7.
Компетенции, знания, навыки и умения, полученные в ходе изучения дисциплины, должны всесторонне использоваться и развиваться студентами:
на всех этапах обучения в вузе при изучении различных дисциплин информационного цикла, проведении научных исследований, выполнении контрольных домашних заданий, подготовке курсовых и дипломных работ;
в ходе дальнейшего обучения в магистратуре и аспирантуре;
в процессе последующей профессиональной деятельности при использовании языков программирования, алгоритмов, библиотек и пакетов программ, продуктов системного и прикладного программного обеспечения для решения задач математического и информационного обеспечения экономической деятельности.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
В совокупности с другими дисциплинами базовой части Профессионального цикла ФГОС ВПО дисциплина «Компьютерная графика» обеспечивает необходимую базу для формирования общекультурных и профессиональных компетенций бакалавра:
готовность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);
понимание основных концепций, принципов, теорий и фактов, связанных с информатикой (ПК-1);
готовность к использованию методов и инструментальных средств исследования объектов профессиональной деятельности (ПК-3);
готовность обосновать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнение экспериментов по проверке их корректности и эффективности (ПК-4);
умение готовить презентации, оформлять научно-технические отчеты по результатам выполненной работы, публиковать результаты исследований в виде статей и докладов на научно-технических конференциях (ПК-5).
способность формализовать предметную область программного проекта и разработать спецификации для компонентов программного продукта (ПК-6);
умение применять основы информатики и программирования к проектированию, конструированию и тестированию программных продуктов (ПК-10);
навыки моделирования, анализа и использования формальных методов конструирования программного обеспечения (ПК-12);
способность создавать программные интерфейсы (ПК-14).
навыки использования различных технологий разработки программного обеспечения (ПК-16);
умение применять основные методы и инструменты разработки программного обеспечения (ПК-17);
понимание концепций и атрибутов качества программного обеспечения (надежности, безопасности, удобства использования), в том числе, роли людей, процессов, методов, инструментов и технологий обеспечения качества (ПК-18).
В результате освоения содержания дисциплины «Компьютерная графика» студент должен:
знать: основные понятия, методы, алгоритмы компьютерной графики, (базовые алгоритмы двумерной и трехмерной графики, алгоритмы построения реалистических изображений), принципы построения интерфейса графических программ;
уметь: применять теории, методы, алгоритмы компьютерной графики при решении профессиональных задач;
иметь представление о тенденциях и перспективах развития, новых направлениях компьютерной графики;
владеть навыками работы с передовыми компьютерными конструкторскими системами автоматизированного проектирования
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единиц.
Вид учебной работы
|
Всего часов
|
Семестр
|
6
|
Аудиторные занятия (всего)
|
54
|
54
|
В том числе:
|
|
|
Лекции
|
27
|
27
|
Практические занятия (ПЗ)
|
–
|
–
|
Семинары (С)
|
–
|
–
|
Лабораторные работы (ЛР)
|
27
|
27
|
Самостоятельная работа (всего)
|
54
|
54
|
В том числе:
|
|
|
Курсовой проект (работа)
|
49
|
49
|
Расчетно-графические работы
|
–
|
–
|
Контрольные работы (реферат, эссе и др.)
|
–
|
–
|
Другие виды самостоятельной работы
|
–
|
–
|
Контроль самостоятельной работы
|
5
|
5
|
Вид промежуточной аттестации
|
зачет
|
зачет
|
Общая трудоемкость час
зач.ед.
|
108
|
108
|
3
|
3
|
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п
|
Наименование
раздела
дисциплины
|
Содержание раздела
|
1
|
Введение
|
Обзор основных понятий компьютерной графики и обработки изображений. Области применения и направления компьютерной графики. Тенденции построения современных графических систем: графическое ядро, приложения, инструментарий для написания приложений. Стандарты в области разработки графических систем.
|
2
|
Технические средства компьютерной графики
|
Технические средства компьютерной графики: мониторы, графические адаптеры, плоттеры, принтеры, сканеры.
Графические процессоры, аппаратная реализация графических функций.
Понятие конвейеров ввода и вывода графической информации.
|
3
|
Алгоритмы двумерной графики.
|
Алгоритмы двумерной графики.
Обработка и представление изображений: теория цвета, квантование, псевдотонирование, растровое преобразование линий и многоугольников.
Аффинные преобразования на плоскости.
|
4
|
Алгоритмы трехмерной графики.
|
Алгоритмы трехмерной графики.
Модели в компьютерной графике. Платоновы тела.
Геометрические преобразования. Аффинные преобразования в пространстве.
Алгоритмы визуализации: отсечения, развертки, удаления невидимых линий и поверхностей, представление кривых и поверхностей, модели отражения и алгоритмы освещения. Анимация.
|
5
|
Проецирование
|
Аппарат проецирования: точка, прямая, плоскость.
Поверхности, линии пересечения поверхностей.
Виды проекций. Матрицы проецирования.
|
6
|
Фрактальная графика.
|
Фрактальная графика. Основы фракталов: обратная связь и итерация, принцип обратной связи.
|
7
|
Использование OpenGL
|
Использование OpenGL (Open Graphics Library — открытая графическая библиотека, графическое API) — спецификация, определяющая независимый от языка программирования кросс-платформенный программный интерфейс для написания приложений, использующих двумерную и трёхмерную компьютерную графику.
|
5.2. Матрица соотнесения тем/разделов учебной дисциплины/модуля и формируемых в них профессиональных и общекультурных компетенций.
Разделы
дисциплины
|
Количество
часов
|
Компетенции
|
ОК-10
|
ПК-1
|
ПК-3
|
ПК-4
|
ПК-5
|
ПК-6
|
ПК-10
|
ПК-12
|
ПК-14
|
ПК-16
|
ПК-17
|
ПК-18
|
Σ (общее
количество
Компетенций)
|
1
|
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
12
|
2
|
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
12
|
3
|
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
12
|
4
|
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
|
+
|
12
|
5
|
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
|
+
|
12
|
6
|
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
12
|
7
|
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
12
|
Итого
|
|
7
|
7
|
7
|
7
|
7
|
7
|
7
|
7
|
7
|
7
|
7
|
7
|
84
| |
![231000. 62 Программная инженерия (указывается код направления/специальности, наименование, название программы) профиль подготовки [специализация] icon](/i/doc32.png)
![231000. 62 Программная инженерия (указывается код направления/специальности, наименование, название программы) профиль подготовки [специализация] icon](/i/32.png)
