Министерство образования и науки Российской Федерации

Муромский институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

 «Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

(МИ ВлГУ)

 

Кафедра  ПИн 

 

 

 

«   31   »       05       2016 г.

 

 

 

 

Рабочая программа ДИСЦИПЛИНЫ

 

     Компьютерная графика     

 




Направление подготовки

09.03.04 Программная инженерия

Профиль подготовки

Квалификация (степень)выпускника

бакалавр









          

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы,

час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежу-точного контр.

(экз., зач., зач. с оц.)

3

144 / 4  

28  

 

28  

4,8  

0,35  

61,15  

56,2  

Экз.(26,65)  

Итого

144 / 4  

28  

 

28  

4,8  

0,35  

61,15  

56,2  

26,65  

 

Муром, 2016 г.


1. Цель освоения дисциплины

Цель дисциплины: Целями преподавания дисциплины являются:

• освоение студентами методов компьютерной геометрии, растровой и векторной графики;

• приобретение навыков самостоятельного изучения отдельных тем дисциплины и решения типовых задач;

• приобретение навыков работы с графическими библиотеками и в современных графических пакетах и системах;

• усвоение полученных знаний студентами, а также формирование у них мотивации к самообразованию за счет активизации самостоятельной познавательной деятельности.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП ВО (Цикл (Б1.В.ДВ.07.01))

- алгебра и геометрия; - дискретная математика; - алгоритмы и структуры данных; - информатика и программирование; - проектирование программных продуктов с использованием мультимедиа-технологий

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-3 владение навыками использования различных технологий разработки программного обеспечения.

 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:

1) Знать:

Основы компьютерной графики, в т.ч. КГ в САПР (ПК-3).

2) Уметь:

Использовать технологии компьютерной графики, в т.ч. в САПР (ПК-3).

3) Владеть:

Навыками создания приложений, использующих компьютерную графику, в т.ч. САПР (ПК-3).

 


4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.

 

4.1. Форма обучения: очная

Уровень базового образования: среднее общее.

Срок обучения 4г.

 

4.1.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежуточной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Введение в компьютерную графику

3

4

0

Устный опрос

2

Афинные преобразования

3

4

4

10

Устный опрос, отчеты по лабораторным работам

3

Геометрическое моделирование объектов на плоскости и пространстве

3

2

8

0

Устный опрос, отчеты по лабораторным работам

4

Алгоритмы визуализации

3

8

8

0

Устный опрос, отчеты по лабораторным работам

5

Разработка шейдеров

3

6

8

10

Устный опрос, отчеты по лабораторным работам

6

Программно-аппаратное обеспечение

3

4

36,2

Устный опрос, отчеты по лабораторным работам

Всего за  семестр

144

28

28

56,2

4,8

0,35

Экз.(26,65)

Итого   

144

28

28

56,2

4,8

0,35

26,65

 

4.1.2. Содержание дисциплины

4.1.2.1. Перечень лекций

Семестр 3

Раздел 1. Введение в компьютерную графику

Лекция 1.

Введение в компьютерную графику. Растровая и векторная графика (2 часа).

Лекция 2.

Понятие о цвете. Модели формирования цвета (2 часа).

Раздел 2. Афинные преобразования

Лекция 3.

Координаты и преобразования: перенос, масштабирование, вращение (2 часа).

Лекция 4.

Матричное представление трехмерных преобразований. Композиция 3D-преобразований (2 часа).

Раздел 3. Геометрическое моделирование объектов на плоскости и пространстве

Лекция 5.

Платоновы тела. Виды проекций (2 часа).

Раздел 4. Алгоритмы визуализации

Лекция 6.

Визуализация трехмерных объектов (2 часа).

Лекция 7.

Удаление невидимых граней (2 часа).

Лекция 8.

Модели освещения (2 часа).

Лекция 9.

Имитация микрорельефа Bump-mapping (2 часа).

Раздел 5. Разработка шейдеров

Лекция 10.

Введение в шейдеры (2 часа).

Лекция 11.

Вершинные шейдеры. Фрагментные шейдеры (2 часа).

Лекция 12.

Визуализация ландшафта. Карты высот (2 часа).

Раздел 6. Программно-аппаратное обеспечение

Лекция 13.

Анимация (2 часа).

Лекция 14.

Разработка программ в OpenGL (2 часа).

 

4.1.2.2. Перечень практических занятий

Не планируется.

 

4.1.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 3

Раздел 1. Афинные преобразования

Лабораторная 1.

Основы создания графических приложений в ОС Windows (4 часа).

Раздел 2. Геометрическое моделирование объектов на плоскости и пространстве

Лабораторная 2.

Основы визуализации трехмерных объектов при помощи OpenGL (4 часа).

Лабораторная 3.

Использование материалов и освещения (4 часа).

Раздел 3. Алгоритмы визуализации

Лабораторная 4.

Визуализация функционально заданных поверхностей (4 часа).

Лабораторная 5.

Использование текстур при визуализации объектов (4 часа).

Раздел 4. Разработка шейдеров

Лабораторная 6.

Вершинные шейдеры (4 часа).

Лабораторная 7.

Фрагментные шейдеры (4 часа).

 

методические указания к лабораторным работам приведены в

https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=442

 

4.1.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Преобразование цвета в моделях RGB, CMYK.

2. Программные продукты для работы с векторной и растровой графикой.

3. Технические средства визуализации изображений.

4. Технология CUDA.

5. Шейдеры.

 

4.1.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

Не планируется.

 

4.1.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

Не планируется.

 


4. 2. Форма обучения: заочная

Уровень базового образования: среднее общее.

Срок обучения 5г.

 

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы, час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежуточного контроля

(экз., зач., зач. с оц.)

6

144 / 4  

8  

 

8  

4  

0,6  

20,6  

114,75  

Экз.(8,65)  

Итого

144 / 4  

8  

 

8  

4  

0,6  

20,6  

114,75  

8,65  

 

4.2.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежу-точной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Введение в компьютерную графику

6

4

4

57

Устный опрос

2

Алгоритмы визуализации

6

4

4

57,75

Устный опрос

Всего за  семестр

144

8

8

+

114,75

4

0,6

Экз.(8,65)

Итого   

144

8

8

114,75

4

0,6

8,65

 

4.2.2. Содержание дисциплины

4.2.2.1. Перечень лекций

Семестр 6

Раздел 1. Введение в компьютерную графику

Лекция 1.

Введение в компьютерную графику. Растровая и векторная графика. Понятие о цвете. Модели формирования цвета (2 часа).

Лекция 2.

Координаты и преобразования: перенос, масштабирование, вращение (2 часа).

Раздел 2. Алгоритмы визуализации

Лекция 3.

Визуализация трехмерных объектов (2 часа).

Лекция 4.

Анимация. Разработка программ в OpenGL (2 часа).

 

4.2.2.2. Перечень практических занятий

Не планируется.

 

4.2.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 6

Раздел 1. Введение в компьютерную графику

Лабораторная 1.

Основы создания графических приложений в ОС Windows (4 часа).

Раздел 2. Алгоритмы визуализации

Лабораторная 2.

Основы визуализации трехмерных объектов при помощи OpenGL (4 часа).

 

4.2.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Преобразование цвета в моделях RGB, CMYK.

2. Программные продукты для работы с векторной и растровой графикой.

3. Технические средства визуализации изображений.

4. Технология CUDA.

5. Матричное представление трехмерных преобразований. Композиция 3D-преобразований.

6. Платоновы тела. Виды проекций.

7. Удаление невидимых граней.

8. Модели освещения.

9. Имитация микрорельефа Bump-mapping.

10. Введение в шейдеры.

11. Вершинные шейдеры. Фрагментные шейдеры.

12. Визуализация ландшафта. Карты высот.

 

4.2.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

1. Работа с растровой графикой в редакторе GIMP. Восстановление фотографий.

2. Работа с растровой графикой в редакторе GIMP. Раскрашивание черно-белого изображения.

3. Работа с растровой графикой в редакторе GIMP. Создание визуальных эффектов.

4. Работа с растровой графикой в редакторе GIMP. Создание эффекта 3D объекта.

5. Работа с векторной графикой в AutoCAD. Работа с примитивами.

6. Работа с векторной графикой в AutoCAD. Работа со слоями.

7. Работа с векторной графикой в AutoCAD. Работа в пространстве Листа.

8. Работа с векторной графикой в AutoCAD. Работа с редактором Visual LISP.

 

4.2.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

Не планируется.

 

5. Образовательные технологии

При проведении лекционных занятий материал дается в устной форме с применением мультимедиа-проектора. На лабораторных занятиях каждый студент получает индивидуальное задание. Все задания носят практический характер и предполагают написание программного кода на языке высокого уровня. Активно применяются информационно-коммуникационные технологии.

 

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

Фонды оценочных средств приведены в приложении.

 

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Компьютерная графика

7.1. Основная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Королёв Ю. И., Устюжанина С. Ю. Инженерная и компьютерная графика. Учебное пособие. Стандарт третьего по- коления. — СПб.: Питер, 2014. — 432 с.: ил. - http://ibooks.ru/reading.php?productid=3 38570

2. Компьютерная графика: Учебное пособие : учебное пособие / И.В. Григорьева. — Москва : Прометей, 2012. — 298 с. — ISBN 978-5-4263-0115-3. - https://www.book.ru/book/914846

 

7.2. Дополнительная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Девис Т. OpenGL. Руководство по программированию / Девис Т., Девис Т. - 4-е изд.. - СПб.: Питер, 2006. - 624c. - 12 экз

2. Евченко А.И. OpenGL и DirectX: программирование графики / Евченко А.И. - СПб.: Питер, 2006. - 350c - 12 экз

 

7.3. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине, включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем

В образовательном процессе используются информационные технологии, реализованные на основе информационно-образовательного портала института (www.mivlgu.ru/iop), и инфокоммуникационной сети института:

- предоставление учебно-методических материалов в электроном виде;

- взаимодействие участников образовательного процесса через локальную сеть института и Интернет;

- предоставление сведений о результатах учебной деятельности в электронном личном кабинете обучающегося.

Информационные справочные системы:

msdn.microsoft.ru

Программное обеспечение:

Лаборатория технологий разработки баз данных

Microsoft Visual Studio 2013 (подписка DreamSpark Premium Electronic Software Delivery (3 year) Renewal, договор №453 от 16.12.2014 года)

 

7.4. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины

ibooks.ru

book.ru

 

8. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

Лаборатория технологий разработки баз данных

12 компьютеров Intel Core i5-2400 3,10 GHz, 4гб, DVD-R/ Philips 19’; проектор NEC NP50; экран настенный DRAPPER Apex STAR;маршрутизатор Gigabit Switch TEG-S16S; плоттер HP DesignJet T610.

 

9. Методические указания по освоению дисциплины

Процесс изучения дисциплины включает лекции, лабораторные занятия и самостоятельную работу студента.

Форма заключительного контроля при промежуточной аттестации – экзамен. Для проведения промежуточной аттестации по дисциплине разработаны фонд оценочных средств и балльно-рейтинговая система оценки учебной деятельности студентов. Оценка по дисциплине выставляется в информационной системе и носит интегрированный характер, учитывающий результаты оценивания участия студентов в аудиторных занятиях, качества и своевременности выполнения заданий в ходе изучения дисциплины и промежуточной аттестации.

 


лист_утверждения


РЕЦЕНЗИЯ

на  рабочую программу дисциплины

«Компьютерная графика»

по направлению подготовки 09.03.04 Программная инженерия

 

Рабочая программа дисциплины «Компьютерная графика» составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта по направлению подготовки 09.03.04 Программная инженерия.

На изучение данного курса по учебному плану отводится 144 час. (4 ЗЕТ). Формой итогового контроля изучения дисциплины является экзамен .

Цель дисциплины: Целями преподавания дисциплины являются:

• освоение студентами методов компьютерной геометрии, растровой и векторной графики;

• приобретение навыков самостоятельного изучения отдельных тем дисциплины и решения типовых задач;

• приобретение навыков работы с графическими библиотеками и в современных графических пакетах и системах;

• усвоение полученных знаний студентами, а также формирование у них мотивации к самообразованию за счет активизации самостоятельной познавательной деятельности.

Содержание занятий соответствуют требованиям образовательного стандарта. Имеется перечень вопросов для самостоятельной работы студентов, способствующий более глубокому изучению дисциплины.

Освоение дисциплины позволит студентам приобрести теоретические и практические знания, необходимые при решении задач в будущей практической деятельности.

Предлагаемые фонды оценочных средств для выявления уровня знаний и умений обучаемых полностью охватывает содержание курса и соответствуют ФГОС.

Перечень учебно-методической литературы достаточен для изучения дисциплины. Имеются ссылки на электронно-библиотечные системы.

Рабочая программа дисциплины «Компьютерная графика» рекомендуется для использования в учебном процессе по направлению подготовки 09.03.04 Программная инженерия.

 

31.05.2016 г.