ПЯТИГОРСКИЙ ФИЛИАЛ
Кафедра информатики и математики
Компьютерная графика и мультимедийные технологии
Методические указания
По выполнению контрольных работ
Для студентов заочного отделения
Пятигорск 2012
Составитель: старший преподаватель О.А Качалова
кафедры информатики и математики ГОУ ВПО «ПФ РГТЭУ»
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение. 4
Методические рекомендации по выполнению и оформлению контрольной работы 5
Первое задание. 5
Второе задание. 6
Примерный перечень вопросов, для подготовки к зачету. 9
Список рекомендуемой литературы. 12
Введение
Целью преподавания дисциплины "Компьютерная графика и геометрия" является изучение студентами основ интерактивной машинной графики, программно-аппаратной организации компьютеров и основ их программирования, алгоритмов и методов двумерной и трехмерной машинной графики, а также получение представлений об основных направлениях компьютерной графики.
При изучении этой дисциплины закладываются основы знаний и практических навыков, позволяющих реализовать алгоритмы компьютерной графики на персональных компьютерах и использовать их во всех сферах деятельности пользователей, а также специалистов в области графических изображений.
В результате изучения дисциплины студенты должны знать:
- средства и методы работы с видеоадаптерами на низком, среднем и высоком уровне;
- принципы построения интерфейса графических программ:
- базовые алгоритмы двумерной и трехмерной графики;
Изучение дисциплины "Компьютерная графика и геометрия" базируется на дисциплинах:
- системное программирование;
- высшая математика;
- системное программное обеспечение.
В свою очередь, материал, изучаемый в дисциплине "Компьютерная графика и геометрия" и полученные навыки работы с графическими системами используются студентами в дисциплинах:
- системы цифровой обработки изображений;
- прочих дисциплинах для создания компьютерных приложений.
Методические рекомендации по выполнению и оформлению контрольной работы
Контрольная работа должна содержать титульный лист, оглавление, выполненные два задания.
Первое задание
В первом задании необходимо раскрыть предложенную тему соответствующего варианта. Задание выполняется в виде реферата. Тема реферата выбирается в соответствии с начальной буквой фамилии.
Темы рефератов:
А. Виды компьютерной графики.
Б. Деловая графика.
В. Классы программ для работы с растровой графикой.
Г. Средства создания и обработки векторных изображений.
Д. Средства создания фрактальных изображений.
Е. Разрешение изображения и его размер.
Ж. Понятие растра. Методы растрирования.
З. Аддитивная цветовая модель RGB.
И. Субтрактивная цветовая модель CMYK.
К. Цветовая модель HSB.
Л. Цветовые профили.
М. Кодирование цвета. Палитра.
Н. Визуализация изображений. Основные понятия.
О. Основные понятия геометрического моделирования. Системы координат.
П. Аффинные преобразования.
Р. Геометрические модели плоских объектов. Основные понятия.
С. Способы описания (модели) прямой линии.
Т. Кривые 2-го порядка. Сплайны. Кривые Безъе.
У. Многоугольники (полигоны). Свойства плоских многоугольников.
Ф. Базовые растровые алгоритмы.
Х. Алгоритмы закрашивания.
Ц. Фрактальные алгоритмы.
Ч. Методы и алгоритмы трёхмерной графики..
Ш–Я. Визуализация трёхмерных изображений.
Второе задание
Во втором задании необходимо разработать графический редактор для работы с растровыми изображениями. В каждом варианте своё решение и программная реализация.
Теоретическая часть
Программы растровой и векторной графики используется для создания, ретуширования и корректировки изображений практически для любых средств вывода и отображения - дисплей персонального компьютера, печатная машина, сеть World Wide Web и т.д.
Цель работы. Комплексное использование теоретических и практических методов работы с графическими изображениями.
Существующее многообразие графических программ предоставляет различные инструменты для создания и обработки изображений. Но часто в повседневном использовании не требуется вся "мощь" современных графических пакетов.
Любая, в том числе и графическая, программа должна сохранять результаты работы в файле. Для сохранения изображения в файле можно использовать стандартный формат (BMP, PCX и др.) или разработать свой вариант побитового или упакованного и формата. Файл изображения обычно содержит заголовок (структуру изображения) и собственно изображение.
Например, заголовок может содержать: тип файла, ширину и высоту битового образа в пикселях, число используемых цветов и другую информацию.
Задание
Разработать графический редактор для работы с растровыми изображениями. Допускается использование любых библиотек графических процедур. Редактор должен обеспечивать:
Вычерчивание простых графических примитивов.
Ввод масштабируемого текста.
Создание нового изображения.
Сохранение изображения в файле.
Загрузка изображения из файла.
Должен содержать меню любого типа.
Порядок выполнения работы
Разработать алгоритм программы.
Изучить принцип работы библиотек графических процедур и функций.
Написать графический редактор на любом вам известном языке программирования.
Отладить программу в интегрированной среде разработчика.
На информационном носителе должен быть файл, содержащий первое задание, листинг программы и варианты экранных форм второго задания, оформленные в MS Word, а также файлы разработанного графического редактора, exe–файл обязателен.
Контрольная работа считается выполненной, если в работе:
o раскрыта тема первого задания, и
o представлена работающая программа разработанного графического редактора.
Заключительным этапом выполнения контрольной работы является оформление отчёта.
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
Титульный лист. Включает название университета, кафедры, дисциплины, ФИО преподавателя, номер курса, группы, ФИО студента, город и год выполнения работы
Содержание контрольной работы с указанием номеров страниц
Основная часть
Список использованных источников
Общий объём контрольной работы не должен превышать 10-15 листов. Все описания должны быть достаточно краткими и лаконичными.
Вопросы к зачету
1. Представление данных. Преобразования в двухмерном пространстве.
2. Представление данных. Преобразования в 3D-пространстве.
3. Аффинные преобразования.
4. Перспективное проецирование.
5. Стереографическая и специальные перспективные проекции.
6. Оборудование для компьютерной графики.
7. Построение реалистических изображений методами фрактальной геометрии.
8. Форматы графических файлов.
9. Цветовые схемы.
10. Компьютерная графика, геометрическое моделирование и решаемые ими задачи
11. Графические объекты, примитивы и их атрибуты
12. Представление видеоинформации и ее машинная генерация
13. Графические языки
14. Метафайлы
15. Архитектура графических терминалов и графических рабочих станций
16. Реализация аппаратно-программных модулей графической системы
17. Базовая графика
18. Современные стандарты компьютерной графики
19. Графические диалоговые системы
20. Применение интерактивной графики в информационных системах.
Литература
Основная
1. Петров М.Н. Компьютерная графика: Учебник для вузов. 3-е изд. (+CD). – СПб.: Питер, 2011. – 544с.
2. Храмцов П.Б., Основы Web-технологий: учебное пособие / П.Б. Храмцов, С.А. Брик, А.М. Русак, А.И. Сурин. – 2-е изд., испр. – М.: Интернет Университет Информационных Технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. – 374с.
3. Бондаренко С.В., Бондаренко М.Ю. 3D-графика и эффекты в Photoshop CS3 Extended. – СПб.:Питер, 2008. – 176с.: ил.
4. Нильсен Я. Веб-дизайн: книга Якоба Нильсена – Пер. с англ. – СПб: Символ-Плюс, 2007. – 512с.: цв.ил.
5. Симонович С.В. Информатика. Базовый курс: Учебник для вузов. 3-е изд. Стандарт третьего поколения. – СПб.: Питер, 2011. – 640с.: ил.
Дополнительная
6. Информатика для экономистов: Учебник / Под общ.ред. В.М. Матюшка. – М.:ИНФРА-М, 2007. – 880с. – (Учебник РУДН)
7. Федотова Е.Л. Информационные технологии в профессиональной деятельности: учеб.пособие. – М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА_М, 2011. – 368с.: ил. – (Профессиональное образование)
8. Бордман Т. 3DS Max 5: Учебный курс. СПб., Питер, 2004.
9. Боресков А.В. Графика трехмерной компьютерной игры на основе OpenGL. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2004.
10. Голованов Н.Н. Геометрическое моделирование. М.: Изд-во физ.-мат. лит-ры, 2002.
11. Костельцев А.В. GTK+. Разработка переносимых графических интерфейсов. СПб.: БХВ-Петербург, 2002.
12. Костюкова Н.И. Введение в компьютерную графику: Методические рекомендации. Новосибирск: Сиб. университетское изд-во, 2003.
13. Краснов М.В. OpenGL. Графика в проектах Delphi.- СПб.: БХВ-Петербург, 2000.
14. Литвиненко Н.Ю. Построение графиков в Excel: тонкости. М.: Солон-Пресс, 2003.
15. Мозговой М.В. Занимательное программирование: Самоучитель. СПб.: Питер, 2004.
16. Мураховский В.И. Компьютерная графика / Под ред. С.В.Симоновича. М.: АСТ-Пресс, 2002.
17. Никулин Е.А. Компьютерная геометрия и алгоритмы машинной графики. СПб.: БХВ-Петербург, 2003.
18. Пекарев Л. Самоучитель 3DS Max 5. Спб.: БХВ, 2003.
19. Петров М.Н., Молочков В.П.. Компьютерная графика. СПб., "Питер", 2004.
20. Пономаренко С.И. Пиксел и вектор. Принципы цифровой графики. – СПб.: БХВ-Петербург, 2002.
21. Порев В. Компьютерная графика. СПб.: БХВ-Петербург, 2002.
22. Симонович С., Евсеев Г., Алексеев А.. Специальная информатика. М.: АСТ-Пресс, 1999.
23. Слободецкий И. 3D Studio Max. Практический курс. М.: Компьютерная литература, 2004.
24. Соловьев М. Трехмерный мир 3D Studio Max 5.0. М.: Солон-Пресс, 2003.
25. Тихомиров Ю.В. OpenGL. Программирование трехмерной графики. СПб.: БХВ-Петербург, 2002.
26. Уокенбах Джон. Диаграммы в Excel. М.-Спб.-Киев: Диалектика, 2003.
27. Чекотовский Э.В. Графический анализ статистических данных в Microsoft Excel 2000. М.: "Диалектика", 2002.
28. Шикин Е.В., Боресков А.В. Компьютерная графика. Динамика, реалистические изображения. - М.: Диалог-МИФИ, 1995