Программа дисциплины «Начертательная геометрия. Инженерная и компьютерная графика. Компьютерная графика» для направления 230401. 65 «Прикладная математика» подготовки специалиста Автор программы: Федосеева Т. Л., к т. н., с н. с.; tfedoceeva@hse ru icon

Программа дисциплины «Начертательная геометрия. Инженерная и компьютерная графика. Компьютерная графика» для направления 230401. 65 «Прикладная математика» подготовки специалиста Автор программы: Федосеева Т. Л., к т. н., с н. с.; tfedoceeva@hse ru



Смотрите также:
Правительство Российской Федерации


Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Национальный исследовательский университет
"Высшая школа экономики"



Факультет прикладной математики и кибернетики

Московского института электроники и математики


Программа дисциплины «Начертательная геометрия.

Инженерная и компьютерная графика. Компьютерная графика»


для направления 230401.65 «Прикладная математика» подготовки специалиста


Автор программы: Федосеева Т.Л., к.т.н., с.н.с.; tfedoceeva@hse.ru


Одобрена на заседании кафедры Кибернетики «___»____________ 20 г

Зав. кафедрой В.Н. Афанасьев


Рекомендована секцией УМС [Введите название секции УМС] «___»____________ 20 г

Председатель [Введите И.О. Фамилия]


Утверждена УС факультета [Введите название факультета] «___»_____________20 г.

Ученый секретарь [Введите И.О. Фамилия] ________________________ [подпись]


Москва, 2013

^ Настоящая программа не может быть использована другими подразделениями университета и другими вузами без разрешения кафедры-разработчика программы.

1. Цели освоения дисциплины

Цель дисциплины «Начертательная геометрия. Инженерная и компьютерная графика. Компьютерная графика» – знакомство студентов

  • с математическими основами, алгоритмами и техническими средствами компьютерной графики (КГ),

  • с возможностями, которые предоставляют библиотечные классы объектно-ориентированного языка Java для синтеза, обработки и анализа изображений с различной глубиной цвета.

Задачи дисциплины — дать основы:

  • графических стандартов;

  • базовых алгоритмов компьютерной графики;

  • описания, измерения и воспроизведения цвета.
^

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины


В результате освоения дисциплины студент должен:

иметь представление

  • об областях применения компьютерной графики;

  • о средствах синтеза изображений;

  • о колориметрии;

  • о стандартных графических прикладных программах;

знать

  • алгоритмы формирования и обработки изображений;

  • цветовые модели и системы;

уметь

  • использовать библиотечные классы объектно-ориентированного языка Java для синтеза, обработки и анализа растровых изображений.
^

3. Место дисциплины в структуре образовательной программы


Настоящая дисциплина относится к циклу общепрофессиональных дисциплин.

Изучение данной дисциплины базируется на следующих дисциплинах:

  • линейная алгебра и аналитическая геометрия;

  • архитектура ЭВМ;

  • алгоритмические языки и программирование.
^

4. Объем и содержание дисциплины


4.1 Объем дисциплины и виды учебной работы (часы)
^

Вид учебной работы


Всего часов
Семестр

7

Общая трудоемкость дисциплины

100




Аудиторные занятия

34




Лекции (Л)

17

17

Практические занятия (ПЗ)







Семинары (С)







Лабораторные работы (ЛР)

17

17

Курсовой проект (работа)







И (или) другие виды аудиторных занятий







Самостоятельная работа

68




Курсовой проект (работа)







Расчетно-графические работы







Реферат







И (или) другие виды самостоятельной работы




2 д/з

Вид итогового контроля (зачет, экзамен)




зачет с оценкой


^ 4.2. Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п

Раздел дисциплины

Аудиторные занятия


Лекции

ПЗ

ЛР

1

Введение в компьютерную графику

*




*

2

Основы цифрового представления изображений

*




*

3

Математические основы компьютерной графики

*




*

4

Преобразование изображений

*




*

5

Цвет в компьютерной графике

*




*

6

Особенности ООЯ Java

*




*

7

Растровая и векторная графика с использованием классов JDK

*




*

8

Интерфейсы и классы модели прямого доступа

*




*


^ 4.3. Содержание разделов дисциплины

    Раздел 1. Введение в компьютерную графику (2 часа ).

    Определение, краткая история, основные направления и задачи компьютерной графики. Знакомство с возможностями Adobe Flash с использованием Macromedia flash mx 2004.

    Раздел 2. Основы цифрового представления изображений (2 часа).

    Считывание и регистрация изображений с помощью сенсоров. Пространственная дискретизация и модель черно-белого и полутонового изображения. Основные понятия растровой графики. Векторная графика: кривые Безье, алгоритм Кастельжо. Сравнение растровой и векторной графики.

    ^ Раздел 3. Математические основы компьютерной графики (2 часа).

    Аффинные преобразования (преобразования сдвига, поворота и масштабирования). Алгоритм Брезенхэма линейной интерполяции на решетке и построение отрезка. Алгоритмы Брезенхэма построения окружности и эллипса. Обобщение алгоритма Брезенхэма для построения кривых 2-го порядка.

    ^ Раздел 4. Преобразование изображений (2 часа).

    Пространственные и частотные методы улучшения изображений. Алгоритмы сжатия изображений. Форматы изображений.

    Раздел 5. Цвет в компьютерной графике (4 часа).

    Часть 1. Определения цвета. Цветовые круги Ньютона и Иттена. Описание и измерение цвета. Эксперименты и цветовой график МКО. Треугольник Максвелла. Цветовые пространства CIE XYZ, CIE xyY, Lab, HSB. Цветовые модели RGB, CMY, CMYK. (2 часа)

    Часть 2. Меры сходства и области неразличимости цветовых оттенков. Цветовые палитры. Методы преобразования для цветовых пространств. (2 часа)

    ^ Раздел 6. Особенности ООЯ Java (2 часа).

    Сравнение языков Java и C# (C). Интегрированная среда разработки IntelliJ IDEA. Основные классы пакета AWT для создания GUI. Механизм обработки событий. Классы Java.IO для работы с потоками.

    ^ Раздел 7. Растровая и векторная графика с использованием классов JDK (2 часа)

    Способы формирование произвольных рисунков методами классов JDK. Графический контекст классов – наследников Component.. Модель обработки изображений прямым доступом. Методы классов Graphics (Graphics2D), BufferedImage. Модель поставщик-потребитель. Методы классов PixelGrabber, классов-наследников ImageFilter.

    ^ Раздел 8. Интерфейсы и классы модели прямого доступа (1 час).

    BufferedImage – класс, обеспечивающий общее управление изображением. Классы Raster и ColorModel для данных изображения.



^ 4.3 Понедельный план проведения занятий: лекционных и практических

Неделя


Вид

занятий

Тема


Контрольные точки

1

лекция

Введение в компьютерную графику (р.1)




3

лекция

Основы цифрового представления изображений (р.2)




5

лекция

Основные особенности языка Java (р. 6)



7

лекция

Растровая и векторная графика с использованием классов JDK (р.2, 7)

1-е д/з

9

лекция

Цвет в компьютерной графике. Часть 1. (р. 5)




11

лекция

Цвет в компьютерной графике. Часть 2. (р.5)




13

лекция

Математические основы компьютерной графики (р.3)

2-е д/з

15

лекция

Преобразование изображений (р. 4)




17

лекция

Интерфейсы и классы модели прямого доступа (р.8)






^ 5. Лабораторный практикум



п/п

№ раздела дисциплины
^

Наименование лабораторных работ


1

1

Знакомство с возможностями Adobe Flash. Создание простейших рисунков

2

1

Знакомство с возможностями Adobe Flash. Создание изображений с ключевыми точками и использование панели ActionScript для выполнения морфинга

3

6

Составление простейших консольных приложений в среде IntelliJ IDEA. с использованием классов Java.IO. Изучение механизма обработки событий в windows- приложениях в среде IntelliJ IDEA

4

2, 5,6

Изучение листингов программ, работающих с пикселями полноцветных изображений

5

2, 5,6

Составление программ, преобразующих пиксели полноцветных изображений с использованием поразрядных операций

6

3,7

Изучение листингов программ, использующих для совмещения изображений класс AlphaComposite

7

4,7

Преобразование изображений с использованием методов классов-наследников ImageFilter.

8,9

8

Преобразование изображений с использованием методов классов ConvolveOp, Kernel. Изучение листингов программ для определения цвета пикселя с использованием классов Raster и ColorModel



    ^ 6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература

а) основная литература:

Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. - М.: Техносфера, 2005.


-1072 с.

Хабибуллин И.Ш. Самоучитель Java 2. Спб.: БХВ-Петербург, 2005

. – 720 с.

б) дополнительная литература:

Власов А.И. Введение во flash-технологии http://citforum.ru/internet/flash_intro/index.shtml

Кривые Безье http://learn.javascript.ru/bezier

Давыдов С.В., Ефимов А.А. IntelliО IDEA. Профессиональное программирование на Java. – СПб.: БХВ-Петербург, 2005, 800 с.


^ 6.2. Средства обеспечения дисциплины.

Программное обеспечение: macromedia flash mx 2004, IntelliJ IDEA


7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Класс ПЭВМ на базе процессора Intel (не ниже Pentium II).


^ 8. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

Тематика домашних заданий.

    1. Самостоятельное изучение материала о построении кривых Безье и создание изображений векторной графики с использованием библиотечных классов Java.

    2. Построение цветовых гистограмм изображений с использованием библиотечных классов Java.

    ^ 9. Формы контроля знаний студентов

Тип контроля

Форма контроля

1 год, 1 семестр

Параметры

неделя

Текущий

(неделя)

Домашнее задание

7

Компьютерная программа с отчетом по ГОСТ 7.32-2001, время выполнения 1 неделя

Текущий

(неделя)

Домашнее задание

13

Компьютерная программа с отчетом по ГОСТ 7.32-2001, время выполнения 1 неделя

Итоговый

Зачет


17

Устный зачет в течение 15 минут.



9.1 Критерии оценки знаний, навыков
Домашнее задание 1. Студент должен продемонстрировать умение применять библиотечные классы Java для создания изображений векторной графики с использованием кривых Безье.


Домашнее задание 2. Студент должен продемонстрировать умение применять библиотечные классы Java для анализа цветовых характеристик изображений,

Оценки по всем формам текущего контроля выставляются по 10-ти балльной шкале.

9.2. Порядок формирования оценок по дисциплине
Преподаватель оценивает работу студентов на практических занятиях (на лабораторных работах): своевременное изучение листингов программ-примеров и ответы на вопросы преподавателя на понимание кода. Оценки за работу на практических занятиях преподаватель выставляет в рабочую ведомость. Накопленная оценка по 10-ти балльной шкале за работу на практических занятиях определяется перед итоговым контролем - Оаудиторная.


Преподаватель оценивает самостоятельную работу студентов: правильное и своевременное самостоятельное составление программ в соответствии с заданиями на лабораторные работы. Оценки за самостоятельную работу на лабораторных занятиях преподаватель выставляет в рабочую ведомость. Накопленная оценка по 10-ти балльной шкале за работу на лабораторных занятиях определяется перед итоговым контролем - Осам.работа

Накопленная оценка за текущий контроль учитывает результаты студента по текущему контролю следующим образом:

Онакопленная= 0.5* Отекущий + 0.1* Оауд + 0.4* Осам.работа,

где Отекущий рассчитывается как взвешенная сумма всех форм текущего контроля, предусмотренных в РУП:

Отекущий = 0.4*·Одз.1 + 0.6*Одз.2 .

Результирующая оценка за дисциплину рассчитывается следующим образом:

Орезульт = 0.5* Онакопл + 0.5 *·Оэкз/зач

Способ округления накопленной оценки промежуточного (итогового) контроля в форме зачета: арифметический, в пользу преподавателя.

На пересдаче студенту не предоставляется возможность получить дополнительный балл для компенсации оценки за текущий контроль.

На зачете студент может получить дополнительный вопрос (дополнительную практическую задачу), ответ на который оценивается в 1 балл.

Оценка за итоговый контроль блокирующая, при неудовлетворительной итоговой оценке она равна результирующей.






Скачать 128,99 Kb.
Дата конвертации24.10.2013
Размер128,99 Kb.
ТипПрограмма дисциплины
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы