ПМ2 ПМ3 Презентация OpenGL

Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Ульяновский государственный технический
университет»
Программирование с использованием
OpenGL SC
230000 Информатика и вычислительная техника
230400 Информационные системы и технологии
Приоритетное направление модернизации и технологического развития экономики России :
Перспективные виды вооружения, военной и специальной техники
Развитие стратегических информационных технологий
Задачи программы

формирование представления о современном графическом
конвейере и решаемых задачах компьютерной графики, об
основных достоинствах и недостатках графической
библиотеки OpenGL, создания реалистичных сцен с
использованием базовых алгоритмов компьютерной графики;

формирование знаний алгоритмов растеризации
элементарных примитивов, методов и средств построения 2D
и 3D каркасных и поверхностных геометрических моделей,
операций и преобразований над ними; основных методов
графической библиотеки OpenGL; стандарта OpenGL SafetyCritical и его графических особенностей;

формирование навыков использования возможностей OpenGL
SC для создания реалистичных сцен;

формирование компетенций в области создания программных
средств компьютерной графики.
2
Перечень профессиональных
компетенций, подлежащих освоению в
процессе обучения

ПК 1.1.1 Способность понимать основные проблемы
визуализации для встраиваемых систем отображения
с критичными требованиями к безопасности

ПК 1.1.2 Способность выполнять моделирование 2D и
3Dобъектов и сцен с использованием OpenGL SC
3
Структура программы
«Программирование с использованием OpenGL SC»
№
Модуль
Всего
Лекции
Практ
ика
1
Модуль 1. Введение в программирование
компьютерной графики.
18
12
6
2
Модуль 2. Основы OpenGL.
26
6
20
3
Модуль 3. Особенности
программирования графики с
использованием OpenGL Safety-Critical.
26
6
20
4
Итоговая аттестация
2
-
-
ИТОГО
72
24
46
4
ПМ 1. Введение в программирование
компьютерной графики
Раздел 1. Введение в синтез графических изображений
Тема 1.1. Основные этапы графического конвейера
Тема 1.2. Современные стандарты и интерфейсы
программирования компьютерной графики.
Раздел 2. Математические и алгоритмические основы
компьютерной геометрии и графики
Тема 2.1. Алгоритмические основы растровой графики
Тема 2.2. Методы компьютерной геометрии
5
ПМ 1. Введение в программирование
компьютерной графики
Раздел 1. Введение в синтез графических изображений
Тема 1.1. Основные этапы графического конвейера
Тема 1.2. Современные стандарты и интерфейсы
программирования компьютерной графики.
Раздел 2. Математические и алгоритмические основы
компьютерной геометрии и графики
Тема 2.1. Алгоритмические основы растровой графики
Тема 2.2. Методы компьютерной геометрии
6
ПМ 2. Основы OpenGL
Раздел 1.
Тема 1.1.
Тема 1.2.
Раздел 2.
Тема 2.1.
Тема 2.2.
7
ПМ 2. Особенности программирования
графики с использованием OpenGL SafetyCritical
Раздел 1.
Тема 1.1.
Тема 1.2.
Раздел 2.
Тема 2.1.
Тема 2.2.
8
Методические рекомендации по
изучению тем модулей
Теоретический материал представлен в виде лекций, которые
проводятся в дистанционной форме. При их проведении
слушатели находятся на базовом предприятии, а
преподаватель посредством видеоконференцсвязи доводит до
слушателей изучаемый материал. Лекции сопровождаются
графическими и видеоматериалами с использованием
интерактивной доски.
Практические занятия выполняются на оборудовании,
указанном в описании соответствующего профессионального
модуля. Отчеты по практическим занятиям могут пересылаться
преподавателю по электронной почте.
9
Используемая литература

Петров М.Н. Компьютерная графика: учебник для вузов –
СПб.: Питер, 2011.– 544 с.

Дегтярев, В. М. Компьютерная геометрия и графика.
учебник для студ. высш. учеб. заведении / В.М.Дегтярев. –
М. : Издательский центр «Академия», 2010. – 192 с. ISBN
978-5-7695-5888-76.

Сиденко, Л. А. Компьютерная графика и геометрическое
моделирование. / Л. А. Сиденко. Питер, 2009. – 224 с. ISBN
978-5-388-00339-3.

Компьютерная геометрия и графика [Электронный ресурс] :
[интерактив. учеб.]. Электронная библиотека. – Москва :
МФПА, 2011. – Режим доступа : http://ebiblio.ru/book/bib/kgig/index.html

Алгоритмические основы растровой машинной графики:
учеб. пособие для вузов. – М.: Интернет-Университет
Информационных Технологий: Бином, Лаборатория знаний,
2007. – (Основы информатики и математики). – 283 с.
10
Примерный перечень вопросов
для подготовки к зачету

Визуализация изображений. Основные понятия. Графический конвейер и его
этапы.

Основные понятия геометрического моделирования.

Сплайны. Кривые Безье. Свойства кривой Безье.

Понятие полигона. Геометрическая модель плоского полигона.

Алгоритмы вывода графических примитивов. Прямое вычисление координат.

Аналитическая модель поверхности. Достоинства и недостатки.

Векторная полигональная модель. Достоинства и недостатки.

Воксельная модель. Достоинства и недостатки.

Равномерная сетка. Достоинства и недостатки.

Неравномерная сетка. Изолинии. Триангуляция. Достоинства и недостатки.

Моделирование объектов в системах компьютерной графики.

Принципы формирования изображения на экране.

Вертикальная развертка и двойная буферизация.
11
Контрольно-измерительные
материалы
Входной контроль по программе осуществляется в форме
собеседования, позволяющего оценить уровень освоения
слушателями следующих компетенций:

способность применять методы вычислительной
геометрии и алгоритмы моделирования плоских и
пространственных объектов, а также операций над
ними;

готовность к совершенствованию теоретических и
практических навыков программирования компьютерной
графики, ориентированной на применение во
встраиваемых системах отображения с критичными
требованиями к безопасности.
Итоговый контроль по каждому профессиональному модулю
проводится в форме собеседования или защиты
практической
работы
по
следующим
контрольноизмерительным материалам
12
Программа стажировки
Цель

Освоение современных методик проектирования графических
интерфейсов для встраиваемых систем отображения с критичными
требованиями к безопасности.
Задачи

ознакомление с целями и задачами предприятия;

ознакомление с деятельностью подразделений, входящих в
предприятие;

изучение лучших практик в области проектирования графических
интерфейсов для встраиваемых систем отображения на базе OpenGL
SC
Требования к поступающим

способность применять методы вычислительной геометрии и
алгоритмы моделирования плоских и пространственных объектов, а
также операций над ними;

готовность к совершенствованию теоретических и практических
навыков программирования компьютерной графики,
ориентированной на применение во встраиваемых системах
отображения с критичными требованиями к безопасности
13
Основные виды деятельности,
формы организации работы стажирующихся
Основные виды деятельности

ознакомление с целями и задачами предприятия;

ознакомление с деятельностью подразделений,
входящих в предприятие;

изучение лучших практик в области проектирования
графических интерфейсов для встраиваемых систем
отображения на базе OpenGL SC.
Формы проведения стажировки:

Экскурсии.

Работа на оборудовании.

Консультации со специалистами
14
Образовательные результаты
представлений о современном графическом конвейере и решаемых
задачах компьютерной графики, об основных достоинствах и недостатках
графической библиотеки OpenGL
Представление об основных возможностях стандарта OpenGL SC для
создания реалистичных сцен с использованием базовых алгоритмов
компьютерной графики;
Знание алгоритмов растеризации элементарных примитивов,
методов и средств построения двумерных и трехмерных
геометрических моделей, операций и преобразований над ними
Знание основных методов графической библиотеки OpenGL,
стандарта OpenGL Safety-Critical и его графических особенностей;
навыков использования возможностей OpenGL SC для создания
реалистичных сцен.
15