Темы контрольных работ

Разделы дисциплин и виды занятий

Содержание разделов дисциплины

Выписка из государственного образовательного стандарта.

Содержание дисциплины

ОПД.Ф.01.02. Компьютерная графика. Области применения компьютерной графики; тенденции построения современных графических систем: графическое ядро, приложения, инструментарий для написания приложений; стандарты в области разработки графических систем; технические средства компьютерной графики: мониторы, графические адаптеры, плоттеры, принтеры, сканеры; графические процессоры, аппаратная реализация графических функций; понятие конвейеров ввода и вывода графической информации; системы координат, типы преобразований графической информации; форматы хранения графической информации; принципы построения “открытых” графических систем; 2D и 3D моделирование в рамках графических систем; проблемы геометрического моделирования; виды геометрических моделей их свойства, параметризация моделей; геометрические операции над моделями; алгоритмы визуализации: отсечения, развертки, удаления невидимых линий и поверхностей, закраски; способы создания фотореалистических изображений; основные функциональные возможности современных графических систем; организация диалога в графических системах; классификация и обзор современных графических систем.

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Содержание раздела
	Введение.	История развития компьютерной графики. Визуальное представление информации. Знаковая, координатная и видео информация. Анализ, синтез и обработка изображений. Геометрическое моделирование и геометрические абстракции. Виртуальная реальность.
	Тенденции построения современных графических систем.	Международный графический стандарт PHIGS. Структуры и фильтры атрибутов в PHIGS. GDI-графика. Отображение информации на экране ЭЛТ, на жидкокристаллических матричных панелях. Эргономические характеристики электронных изображений. Госты и стандарты на эргономические характеристики изображений, связанные с используемым носителем. Показатели четкости изображения. Рекомендация ITU-R BT.500-11. Методология оценки качества телевизионных изображений. Работа групп экспертов MPEG и JPEG. Группа экспертов VQEG. Технология потоковых данных мультимедиа Real Audio/Video. Программные средства для обработки векторной, растровой, фрактальной графики.
	Технические средства компьютерной графики. .	Мониторы, графические адаптеры, плоттеры, принтеры, сканеры; графические процессоры, аппаратная реализация графических функций. Графические контроллеры. Графические процессоры. Видеокарты в персональном компьютере. Узлы растрового видеоадаптера: видеоконтроллер, видео BIOS, видеопамять, специальный цифро-аналоговый преобразователь, кварцевый осциллятор, интерфейс с системной шиной. Организация данных в видеопамяти адаптера в виде битовых плоскостей. Архитектура видеопамяти «в глубину», слоистая архитектура, смешанная архитектура. Устройства графического ввода. Сканирование изображений. Виртуальные устройства ввода. Устройства графического вывода. Печатающие устройства. Полиграфический растр. Графический движок программы Adobe Photoshop CS6, требуемые видеокарты для работы с 3D.
	Система координат и типы преобразования графической информации.	Ортогональные системы координат. Понятие точки, линии, поверхности. Многомерные пространства и проекции. Модели изображений. Непрерывная модель изображений. Дискретная модель изображений. Базисное пространство изображения. Разложение изображения через базис. Волновое представление изображения. Растровая графика. Двумерные матричные преобразования. Однородные координаты и матричное представление двумерных преобразований. Фракталы и фрактальная геометрия. Алгебраические фракталы, геометрические фракталы, стохастические фракталы. Векторная графика. Графические примитивы. Языки описания графических объектов. Описание кривых и поверхностей. Аппроксимация кривых. Полиномы Эрмита и Безье. Сплайны. Введение в конструктивную геометрию.
	Растровая графика и поэлементная обработка растровых изображений.	Растровая графика и ее обработка. Пикселы. Вокселы. Разрешение. Глубина цвета. Корреляция соседних ячеек Особенности восприятия растровых изображений. Дискретизация и квантование. Генераторы векторов на растре. Яркость и контраст. Системы кодирования цвета, цветовые модели. Теоретические и практические аспекты поэлементных преобразований. Изменение контраста, координатные преобразования. Методы закраски и текстуры. Выделение и обработка областей в Adobe Photoshop и Matlab. Морфологические преобразования, преобразования Хафа, бинаризация, сегментация, искусственное зашумление и размытие растровых изображений. Цифровая фильтрация изображений. Принципы локальной фильтрации изображений. Теоретические основы линейной фильтрации. Линейные фильтры. Алгоритмы свертки. Фильтры сглаживания шумов. Рекуррентная каузальная фильтрация изображений. Рекурсивные линейные фильтры. Нелинейные фильтры. Медианная фильтрация. Байесовская фильтрация изображений. Фильтры визуальных эффектов в Adobe Photoshop. Методы и алгоритмы кодирования растровых изображений. Определения. Кодирование Хаффмана. Статистические методы одномерного и двухмерного сжатия. Алгоритмы группового кодирования RLE и LZW. Пороговое кодирование. Двухмерное сжатие с потерей информации. Фрактальное сжатие.

	Методы создания и цифровой обработки векторной графики.	Примитивы векторной графики. Полиномиальная аппроксимация линий и контуров, аппроксимация кривых линий и контуров параметрическими полиномами Бернштейна. Построение кривых Безье: свойства кривых Безье, визуализация кривых Безье, кривые Безье в программе CorelDraw. Сплайны: сплайн-функция одной переменной, кубический сплайн, сплайны, составленные из кривых Безье, сплайны, составленные из рациональных кривых Безье. Методы обработки векторной графики. Видовой конвейер и его основные процедуры. Геометрические преобразования двухмерной графики. Аффинные преобразования с использованием однородных координат. Отсечение примитивов на плоскости. Методы закраски плоских фигур, градиентная заливка. Форматы векторной графики. Кодирование векторной графики. Принципы построения векторных файлов. Графические метафайлы. Использование списковых структур представления векторных графических данных. Преобразование форматов.
	2D и 3D моделирование в рамках графических систем.	Моделирование 3D в Adobe Photohop. OpenGL. Движение, вращение и масштабирование 3D-моделей. Размещение 3D-объектов на изображении. Конвертирование 2D-объектов в 3D-объекты определенной формы. Трехмерная экструзия. Установки 3D-материалов. Редактирование и создание карты текстуры. Создание UV-наложений. Настройка освещения. Объединение 3D-объектов, создание 3D-анимации. Настройки рендеринга для 3D-модели. Сохранение и экспорт 3D-файлов, экспорт 3D-слоя. Моделирование 2D в программе CorelDraw. Рисование графических объектов и изменение их формы. Преобразование и трансформация объектов. Группировка и объединение объектов, заливки и обводки, реалистические эффекты перспективы и освещенности, работа с палитрами цветов, работа с текстом, сохранение в различных графических форматах.
	Современные графические системы.	Графический редактор точечных изображений Paint, программа растровой графики Adobe Photoshop, бесплатный аналог GIMP, графический редактор векторной графики CorelDraw, программы векторной графики Adobe Illustrator и Macromedia FreeHand, программа трехмерной графики 3D Studio Max: назначение, интерфейс, функциональные особенности, версии, способы создание дополнительных пользовательских функций, цветовые модели, преобразование графической информации, форматы графических файлов. САПР векторной графики: AutoCad, Solid Works.
	Заключение.	Проблемы и перспективы развития компьютерной графики.

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Лекции	Прак. зан.	Лаб. зан.	Семин.	СРС	Всего час.
	Введение.	0,5		-
	Тенденции построения современных графических систем.			-
	Технические средства компьютерной графики.			-
	Система координат и типы преобразования графической информации.
	Растровая графика и поэлементная обработка растровых изображений.
	Методы создания и цифровой обработки векторной графики.
	2D и 3D моделирование в рамках графических систем.
	Современные графические системы.			–
	Заключение.	0,5		–

6. Лабораторный практикум:

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование лабораторных работ	Трудо-ёмкость (час.)
		Реализация элементов фрактальной графики средствами Visual Basic for Application.
		Обработка растровой графики в программе Adobe Photoshop.
		Создание и обработка векторной графики в программе CorelDraw.
		Работа с 3D-графикой в программе Adobe Photoshop.

7. Практические занятия (по формам обучения):

При изучении дисциплины практические занятия не предусмотрены

8. Примерная тематика курсовых проектов (работ):

При изучении дисциплины предусмотрены контрольные работы с их защитой.

1. Графический редактор точечных изображений Paint.

2. Фрактальная графика и программные средства для работы с ней.

3. Рисование фракталов средствами Visual Basic в Microsoft Excel.

4. Программа векторной графики CorelDraw. Форматы экспортируемых файлов.

5. Теоретические основы векторной графики.

6. Форматы графических файлов растровой графики.

7. Графический редактор векторной графики CorelDraw.

8. Графический редактор векторной графики CorelDraw. Обводки и заливки.

9. Графический редактор векторной графики CorelDraw. Работа с контурами.

10. Графический редактор векторной графики CorelDraw. Работа с текстом.

11. Графический редактор векторной графики CorelDraw.Организация объектов.

12. Графический редактор векторной графики CorelDraw. Работа со слоями.

13. Графический редактор векторной графики CorelDraw. Эффекты перетекания.

14. Графический редактор векторной графики CorelDraw. Оболочки.

15. Графический редактор векторной графики CorelDraw. Векторная экструзия.

16. Графический редактор векторной графики CorelDraw. Художественные кисти.

17. Графический редактор векторной графики CorelDraw. Печать документа.

18. Создание фотореалистического изображения в CorelDraw.

19. Графический редактор растровых изображений Adobe Photoshop и его возможности.

20. Работа с палитрой History (История) в графическом редакторе Adobe Photoshop.

21. Работа с каналами в Adobe Photoshop.

22. Работа с масками в Adobe Photoshop.

23. Создание монтажа в Adobe Photoshop.

24. Создание фотореалистического изображения в Adobe Photoshop.

25. Программа растровой графики Adobe Photoshop. Цветовые модели.

26. Программа растровой графики Adobe Photoshop. Работа со слоями.

27. Программа растровой графики Adobe Photoshop. Цветовая модель RGB.

28. Программа растровой графики Adobe Photoshop. Цветовая модель CMYK.

29. Программа растровой графики Adobe Photoshop. Цветовая модель Lab.

30. Программа растровой графики Adobe Photoshop. Цветовые модели HLS, HSB.

31. Форматы графических файлов растровой графики.

32. Тоновая и цветовая коррекция в Adobe Photoshop. Палитра Adjustments.

33. Работа с текстом в Adobe Photoshop. Палитры Paragraph и Character.

34. Работа с фильтрами в Adobe Photoshop. Классификация фильтров, отображение всех фильтров в команде меню Filter (Фильтр).

35. Программа растровой графики Adobe Photoshop. Автоматизация работы. Палитра Actions.

36. Программа растровой графики Adobe Photoshop. Создание и работа с контурами. Палитра Paths (Контуры).

37. Программа растровой графики Adobe Photoshop. Настройки программы для работы с трехмерной графики.

38. Программа растровой графики Adobe Photoshop. Графический движок Mercury Graphics Engine. Требуемые видеокарты для работы с 3D.

39. Создание 3D-пирамиды в Adobe Photoshop.

40. Конвертирование 2D-объектов в 3D-объекты определенной формы.

41. Интеграция программы Adobe Photoshop и Matlab.

42. Программа растровой графики Adobe Photoshop. Работа с 3D-изображением при помощи инструментов и палитр 3D.

43. Программа растровой графики Adobe Photoshop. Обработка медицинских снимков DICOM.

44. Программа растровой графики Adobe Photoshop. Создание трехмерной экструзии.

Дата добавления: 2015-04-25