МИНОБРНАУКИ РОССИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ В Г. ТАГАНРОГЕ
(ТТИ Южного федерального университета)
Факультет автоматики и вычислительной техники
УТВЕРЖДАЮ
Декан ФАВТ_______________________Ю.М.Вишняков
"_____"__________________2011 г.
Рабочая программа дисциплины
КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА (ЧАСТЬ I)
(Наименование дисциплины)
Направление подготовки
230100.62 «Информатика и вычислительная техника»
Профиль подготовки
«Автоматизированные системы обработки информации и управления»
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Форма обучения
Очная
(очная, очно-заочная и др.)
г. Таганрог
2011
1. Цели освоения дисциплины
Цель дисциплины «Компьютерная графика, I» - обучение студентов основам
геометрического моделирования в задачах компьютерной графики и графического
дизайна, архитектур видеосистем компьютера, способов решения задач преобразования
изображений, техники построения 2D и 3D реалистичных изображений и выработка
практических навыков программирования алгоритмов компьютерной графики на языках
высокого уровня.
Цели дисциплины направлены на достижение целями оразовательной программы:
Цели ООП «Информатика и ВТ»
Цель 1. Удовлетворение потребностей личности в интеллектуальном, культурном и
нравственном развитии путем получения высшего образования в области информатики и
вычислительной техники;
Цель 2. Организация базовой бакалаврской подготовки, позволяющей всем
выпускникам продолжить свое образование как с целью получения диплома инженера или
магистра в области информатики и вычислительной техники, так и с целью дальнейшего
самосовершенствования.
Цель 3. Удовлетворение потребностей общества в квалифицированных кадрах путем
подготовки специалистов в области информатики и вычислительной техники.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Дисциплина «Компьютерная графика (часть I)» является базовой дисциплиной
профессионального цикла ООП. И вводной теоретической дисциплиной для дисциплины
«Компьютерная графика (часть II)», а также всех общепрофессиональных дисциплин
ОПП «Информатика и вычислительная техника».
Изучение дисциплины «Компьютерная графика (часть I)» базируется на дисциплинах:
«Алгебра и геометрия», «Математический анализ», «Физика» (оптика, механика),
«Информатика» (основы кодирования, архитектура ЭВМ, и переработки информации),
«Программирование на языке высокого уровня».
Дисциплина является пререквизитом для дисциплины «Компьютерная графика (часть
II)», «Информационные технологии», «Прикладное программирование в технических
системах», «Интерфейсы ИС», «Проектирование ИС», «Технологии разработки ИС».
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
ОК-12: имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией
ПК-2: умеет осваивать методики использования программных средств для решения
практических задач
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
 Знать: преобразование математических систем базовой графики, программных
комплексов пространственной графики, объектно-ориентированные среды для
реализации аппаратно-программных модулей графических систем
 Уметь: создавать и обосновывать выбор и преобразование математических
систем базовой графики, программных комплексов пространственной графики и
эффективно применять средства программирования с использованием объектноориентированных сред для успешной реализации аппаратно-программных
модулей графических систем.
 Владеть: методами выбора и использования в профессиональной деятельности
математических средств базовой графики, программных комплексов
пространственной графики и средств программирования с использованием
объектно-ориентированных сред.
4. Структура и содержание дисциплины «Компьютерная графика (часть I)»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единиц 108 часов, включая
18 час – лекций, 36 час – лаб.работ, 22 – СР, 32 час – подготовка к экзамену.
Вид учебной работы
Всего часов
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Раздел
Дисциплины
Области
применения
компьютерной
графики.
Понятие
видеосистемы
компьютера. Архитектура современных
видеосистем.
Видеостандарты.
Типы
графических устройств вывода.
Языки программирования и графика.
Объектно-ориентированный
язык
программирования СИ ++. Процедуры и
функции работы с точками, линиями,
графическими примитивами, палитрой,
шрифтами.
Проблемы
геометрического
моделирования.
Виды
геометрических
моделей
их
свойства.
Однородные
координаты
и
преобразования
пространства.
Системы координат. Типы преобразований
графической
информации.
2D
преобразования. 3D преобразования. Nмерные преобразования.
Растровая графика. Задачи и проблемы
растровой графики. Растровая развертка
Неделя семестра
№
п/п
108/3 ЗЕТ
54
18
36
22
32
Экзамен (2 семестр)
Семестр
Общая трудоемкость дисциплины
Аудиторные занятия
- лекции
- практические занятия
- лабораторные работы
- другие виды аудиторных занятий
Самостоятельная работа
Курсовой проект (работа)
Контроль самостоятельной работы
Аттестация
1
Виды учебной работы,
включая самостоятельную
работу студентов и
трудоемкость (в часах)
СР
(22)
Лекци
и (18)
Лаб.
работы
(36)
2
2
1
2
1
2
1
2
1
Контроль тек.
успеваемости
путем опроса
2
1
Контроль тек.
успеваемости
путем опроса
2
1
Контроль тек.
успеваемости
путем опроса
2
1
2
1
2
1
2
2
3
2
2
4
5
2
2
6
7
2
2
8
2
9
2
Подгот
овка к
экзаме
ну (32)
Формы
текущего
контроля
успеваемости
(по неделям
семестра)
Форма
промежуточно
й аттестации
(по
семестрам)
Контроль тек.
успеваемости
путем опроса
Контроль тек.
успеваемости
путем опроса
Контроль тек.
успеваемости
путем опроса
Контроль тек.
успеваемости
путем опроса
Контроль тек.
успеваемости
путем опроса
Контроль тек.
успеваемости
путем опроса
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
отрезка по уравнению прямой. Цифровой
дифференциальный анализатор растровой
развертки отрезков. Алгоритм Брезенхейма
растровой развертки отрезка.
Алгоритмы
растровой
развертки
окружности. Растровая развертка дуг.
Алгоритм Брезенхейма для окружности.
Растровая развертка многоугольников.
Векторная графика. Задачи и проблемы
векторной графики. Прямая. Кривая.
Векторные шрифты.
10
11
2
Уравнение прямой, проходящей через две
точки пространства. Параметрическая форма
представления
отрезка
прямой
в
пространстве.
Уравнение
плоскости.
Взаимное положение плоскости и точки.
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
2
2
2
Контроль тек.
успеваемости
путем опроса
2
2
Контроль тек.
успеваемости
путем опроса
2
2
Рубежный
контроль
Контроль тек.
успеваемости
путем опроса
Промежуточн
ый контроль
Контроль тек.
успеваемости
путем опроса
Контроль тек.
успеваемости
путем опроса
Контроль тек.
успеваемости
путем опроса
2
12
13
2
2
14
Постановка задачи отсечения. Отсечение
отрезков регулярным окном. Условия полной
видимости
и
невидимости
отрезка.
Параметрическая форма представления
отрезка. Алгоритм Сазерленда-Коэна.
Контроль тек.
успеваемости
путем опроса
2
15
2
2
16
17
2
2
18
Подготовка к экзамену
32
Итоговый
контроль
5. Образовательные технологии
При реализации дисциплины предусматривается следующая организация учебного
процесса по видам занятий:
Лекции – чтение в аудитории с использованием интерактивной доски,
презентационных и рукописных материалов;
Лабораторные занятия – получение практических навыков по программированию
задач компьютерной графики в лабораториях. Использование интерактивной доски,
компьютеров.
Консультации – аудиторные, удаленные – с помощь телеконференций и
коммуникационных средств цифрового кампуса.
Выполнение индивидуального задания – на компьютере с демонстрацией результатов.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов
Электронные оценочные тесты промежуточного контроля составляются на основе
данных пройденых тем и материала.
Презентации индивидуальных проектов (работ).
Пример экзаменационного билета к экзамену:
Билет №0
 Вопрос №1. Алгоритм растровой развертки отрезка. Растровая развертка
многоугольников.
 Вопрос №2. Виды геометрических моделей их свойства. Однородные
координаты и преобразования пространства.
 Задача: построить равносторонний треугольник с заданной стороной «а»
описав вокруг него окружность методом Брезенхейма.
Самостоятельная работа  закрепление лекционного материала, решение домашних
задач, подготовка к лабораторным.
Темы лабораторных работ:
1. Построение динамического изображения из геометрических примитивов.
2. Построения отрезков и окружностей с помощью алгоритма Брезенхейма.
3. Методы отсечений и заливки многоугольников.
4. Построение динамических 3d изображений с использованием каркасной
модели для отображения геометрических примитивов.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)
а) основная литература:
Роджерс, Д.; Адамс, Дж. Математические основы машинной графики
Издательство: М.: Мир; Издание 2-е, перераб. и доп.; 604 страниц; 2001 г.
ISBN: 5-03-002143-4;
б) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
1. sait.tsure.ru
2. rsdn.ru
2. intuit.ru
3. developer.apple.com/technologies/tools/xcode.html
4. netbeans.org
5. bloodshed.net/devcpp.html
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
Технические средства обучения и средства обработки результатов экспериментов
Компьютер (ноутбук, планшет) со средствами подключения к интерактивной доске
и/или проектору
Специализированная мебель и оргсредства
Доска аудиторная для написания мелом и/или фломастером
Интерактивная доска
Программное обеспечение
Среды программирования на языках C++ и/или Objeсtive-C (например, Dev C++,
NetBeans, Microsoft Visual Studio, X-code)
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом
рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению 230100 «Информатика и вычислительная
техника» и профилю подготовки «автоматизированные системы обработки информации и
управления».
Автор (ы) – ассистент кафедры САиТ ТТИ ЮФУ, Вишняков Ренат Юрьевич.
Рецензент (ы) – заведующий кафедры САиТ ТТИ ЮФУ, Рогозов Юрий Иванович.
Программа одобрена на заседании УМК ФАВТ от 20.01.2011 года, протокол № 1.