Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления 021300. 62 «Картография и геоинформатика»
Скачать 0.52 Mb.
|
7. Учебно - методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины. 7.1 ТЕМЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНЫХ ЗАНЯТИЙ СТУДЕНТОВ 1. Библиотеки OpenGL и DirectX. 2. Основные приемы работы с библиотекой OpenGL. 3. Реализация основных приемов работы с библиотекой DirectX. 4. Основные приемы работы с библиотекой DirectX. 5. . Реализация основных приемов работы с библиотекой OpenGL. 6. Алгоритмы удаления невидимых линий невидимых линий. 7. Алгоритмы удаления невидимых линий невидимых граней. 8. Алгоритмы упорядочения. 9. Реализация геометрических сплайнов. 10. Методы построения фракталов. 7.2 ТЕМЫ ДОКЛАДОВ И РЕФЕРАТОВ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ 1. Заливка внутренне-определенной области шаблоном. Шаблон берется из графического файла. Использовать рекурсивный алгоритм с использованием линий. 2. Заливка внутренне-определенной области шаблоном. Шаблон задается матрицей. Матрица заполняется в программе. Использовать рекурсивный алгоритм с использованием линий. 3. Заливка гранично-определенной области сплошным цветом. Использовать алгоритм с выделением границы. Внутри области могут существовать отверстия. 4. Выделение границы гранично-определенной области и увеличение толщины границы до n пикселей. Использовать алгоритм выделения границы. Внутри области могут существовать отверстия. 5. Реализация алгоритма Брезенхейма для прорисовки линии заданной толщины с использованием шаблона. Шаблон задается последовательностью линий разного цвета. 6. Заливка гранично-определенной области шаблоном. Использовать алгоритм с выделением границы. Внутри области отверстий нет. Шаблон берется из графического файла. 7. Реализация алгоритма Брезенхейма для прорисовки линии заданной толщины с использованием шаблона. Шаблон задается матрицей. Матрица заполняется в программе. 8. Реализация алгоритма Брезенхейма для прорисовки линии заданной толщины с использованием шаблона. Шаблон берется из текстового файла. 9. Выделение границы гранично-определенной области и размытие границы на ширину в n пикселей. Использовать алгоритм выделения границы. Внутри области могут существовать отверстия. 10.Выделение границы гранично-определенной области и размытие внутренней области. Использовать алгоритм выделения границы. Внутри области отверстий нет. 11.Заливка гранично-определенной области сплошным цветом. Использовать алгоритм с выделением границы. Внутри области отверстий нет. Шаблон задается матрицей. Матрица заполняется в программе. 12.Заливка гранично-определенной области сплошным цветом с использованием нормального шума. Использовать алгоритм с выделением границы. Внутри области отверстий нет. 13.Выделение границы гранично-определенной области и сглаживание внутренней области. Использовать алгоритм выделения границы. Внутри области отверстий нет. 14.Выделение границы гранично-определенной области и применение фильтра типа «ветер» к внутренней области. Использовать алгоритм выделения границы. Внутри области отверстий нет. 15.Реализация простого рекурсивного алгоритма заливки и рекурсивного алгоритма заливки с использованием линий. Сравнить скорости выполнения алгоритмов. Подобрать примеры, иллюстрирующие проблемы при работе простого рекурсивного алгоритма. 16.Выделение границы гранично-определенной области и применение фильтра типа «мозаика» к внутренней области. Использовать алгоритм выделения границы. Внутри области отверстий нет. 17.Выделение границы гранично-определенной области и применение фильтра типа «круги на воде» к внутренней области. Использовать алгоритм выделения границы. Внутри области отверстий нет. 7.3 ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ 1. Модели представления данных. 2. Удаление невидимых линий и поверхностей. Метод двоичного разбиения пространства. 3. Прикладное использование компьютерной графики. 4. Удаление невидимых линий и поверхностей. Методы сортировки по глубине. 5. Методы оптимизации трассировки лучей. 6. Удаление невидимых линий и поверхностей. Алгоритм Аппеля. 7. Модели объектов и их классификация. Описание объекта поверхностями, сплошными телами и описания типа проволочной сетки. Ячеечные методы представления объектов. Представление объекта границами. Моделирование сплошными геометрическими конструктивами. 8. Удаление невидимых линий и поверхностей. Методы трассировки лучей, z-буфера. 9. Моделирование сплошными геометрическими конструктивами. Примитивы – базовые строительные элементы объекта. Пространственные комбинации примитивов. Платоновы тела. 10. Удаление невидимых линий и поверхностей. Алгоритм Робертса. 11. Аффинные преобразования на плоскости и в пространстве. 12. Удаление невидимых линий и поверхностей. Алгоритм плавающего горизонта. 13. Однородные координаты точки. Виды проектирования. Параллельные проекции и их разновидности. Перспективные проекции. 14. Удаление невидимых линий и поверхностей. Метод построчного сканирования. 15. Описание поверхностей. Параметрическое описание поверхностей неявными функциями. Поточечное описание поверхностей. Общие характеристики основных типов поверхностей. 16. Удаление невидимых линий и поверхностей. Метод Варнака. 17. Общие характеристики основных типов поверхностей. Поверхности первого, второго порядка. Поверхности типа экструзий. Фрактальные поверхности. 18. Удаление невидимых линий и поверхностей. Алгоритм Вейлера-Эйзертона. 19. Удаление невидимых линий и поверхностей, классификация методов. Методы оптимизации: отсечение нелицевых граней, ограничивающие тела, разбиение пространства, иерархические структуры, потенциально видимые множества граней, метод порталов. 20. Закраска методом Гуро. 21. Растровые алгоритмы. Понятие растра, связности. Растровое представление объекта. Алгоритмы Брезенхейма для отрезка. 22. Закраска методом Гуро, Фонга. 23. Закраска области, заданной цветом границы (три алгоритма заполнения). 24. Построение реалистических изображений. Цвет, прозрачность, тени. Наложение текстуры. 25. Алгоритмы отсечения линий и полигонов. Классификация положения точки относительно отрезка. Определение принадлежности точки многоугольнику: метод лучей, метод углов. Определение точек пересечения отрезков прямых линий. 26. Методы трассировки лучей, основные принципы. 27. Построение выпуклой оболочки: при пошаговом вводе точек, методом «заворачивание подарка», метод Грэхема. 28. Модели распространения света. 29. Полигоны и их классификация. Построение звездчатого полигона. Пересечение выпуклых многоугольников. 30. Основная модель трассировки лучей: прямая. 31. Триангуляция поверхности. Алгоритмы триангуляции многоугольников. Триангуляция монотонных полигонов. Декомпозиция полигонов на монотонные части. 32. Виды компьютерной графики. Особенности растровой, векторной, фрактальной графики. 33. Триангуляция поверхности. Алгоритмы триангуляции многоугольников. Построение триангуляции Делоне. 34. Понятие сплайнов. Сплайны-функции. Случай двух, трёх переменных. Сплайновые кривые. Кривые Безье и их свойства. 35. Методы оптимизации удаления невидимых линий и поверхностей: отсечение нелицевых граней, ограничивающие тела, разбиение пространства, иерархические структуры, потенциально видимые множества граней, метод порталов. 36. Понятие сплайнов. Сплайны-функции. Сплайновые поверхности. Поверхности Безье. 8. Образовательные технологии. В учебном процессе используются активные и интерактивные формы проведения занятий: доклады с презентацией, решение ситуационных задач, разбор конкретных ситуаций по следующим темам:
Применяются такие типы лекций: вводная, обзорная, проблемная, лекция-презентация. По большинству тем обязательным является компьютерный практикум. 9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины 9.1 ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Роджерс Д., Адамс Дж. Математические основы компьютерной графики - М.: Машиностроение, 1980. 2. Шикин Е.В., Боресков А.В. Компьютерная графика. Динамика, реалистические изображения - М.: Диалог-МИФИ, 1995. 3. Шикин Е.В., Боресков А.В. Компьютерная графика. Полигональные Модели - М.: Диалог-МИФИ, 2000. 4. Майкл Ласло. Вычислительная геометрия и компьютерная графика на С++. - М.: БИНОМ, 1997. 9.2 ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Шикин Е.В., Боресков А.В. Компьютерная графика. Динамика, реалистические изображения - М.: Диалог-МИФИ, 1995. 2. Иванов В.П., Батраков А.С. Трехмерная компьютерная графика. - М.: Радио и связь, 1994. 3. Дональд Херн, М. Паулин Бейкер. Компьютерная графика и стандарт OpenGL - Спб.: Вильямс, 2004 4. Андре Ламот. Программирование трехмерных игр для графики - Спб.: Вильямс, 2004 5. Френсис Хилл. OpenGL. Программирование компьютерной графики. - Спб.: Питер, 2002
обеспечение дисциплины 1. Учебная аудитория с мультимедийным проектором для лекционных занятий. 2. Учебные аудитории для проведения лабораторных занятий. 3. Программные продукты для работы с компьютерной графикой. 4. Проектор. 5. Доступ к интернету. |
