МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Компьютерная графика

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройНЕТ (реорганизована) 4
Направление подготовки09.03.03. Прикладная информатика
ПрофильПрикладная информатика в гуманитарных науках
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость4 ЗЕТ
Учебный план09_03_03_ПИвГН-2-2019
Часов по учебному плану 144
в том числе:
аудиторные занятия 42
самостоятельная работа 102
Виды контроля по семестрам
зачеты: 4

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (4) Итого
Недель 23
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 18 18 18 18
Практические 24 24 24 24
Сам. работа 102 102 102 102
Итого 144 144 144 144

Программу составил(и):
доцент, Захарьин А.Н.

Рецензент(ы):
д.и.н., профессор, Владимиров В.Н.

Рабочая программа дисциплины
Компьютерная графика

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 09.03.03 Прикладная информатика (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 12.03.2015 г. №207)

составлена на основании учебного плана:
09.03.03 Прикладная информатика
утвержденного учёным советом вуза от 25.06.2019 протокол № 9.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
НЕТ (реорганизована) 4

Протокол от 02.09.2019 г. № 1
Срок действия программы: 2019-2020 уч. г.

Заведующий кафедрой
Владимиров В.Н.


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании кафедры

НЕТ (реорганизована) 4

Протокол от 02.09.2019 г. № 1
Заведующий кафедрой Владимиров В.Н.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.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 студентами полученных знаний, а также формирование у них мотивации к самообразованию за счет активизации самостоятельной познавательной деятельности в области создания гуманитарных электронных ресурсов.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-3 способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин и современные информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности
ПК-23 способность применять системный подход и математические методы в формализации решения прикладных задач
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.Методы и средства компьютерной графики и геометрического моделирования; основы векторной и растровой графики; теоретические аспекты фрактальной графики; основные методы компьютерной геометрии; алгоритмические и математические основы построения реалистических сцен; вопросы реализации алгоритмов компьютерной графики с помощью ПК.
3.2.Уметь:
3.2.1.программно реализовывать основные алгоритмы растровой и векторной графики; использовать графические стандарты и библиотеки.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.создания и редактирования изображений в векторных редакторах; редактирования фотореалистичных изображений в растровых редакторах.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Введение в компьютерную графику.
1.1. Аппаратная часть компьютерной графики.Способы представления цифровых изображений.Цвет и цветовые модели.Форматы графических файлов. Лекции 4 2 ОПК-3, ПК-23 Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2
1.2. Программная часть компьютерной графики. Лекции 4 2 ОПК-3, ПК-23 Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2
1.3. Основы композиции в фотографии, дизайне, вёрстке и 3d моделировании. Лекции 4 2 ОПК-3, ПК-23 Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2
1.4. Понятие графического стиля в деловой, учебной и научной графике. Лекции 4 2 ОПК-3, ПК-23 Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2
1.5. Динамическая и интерактивная графика. Лекции 4 2 ОПК-3, ПК-23 Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2
1.6. Компьютерная графика как производство. Технологический процесс, автоматизация, управление и распределение. Лекции 4 2 ОПК-3, ПК-23 Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2
Раздел 2. Векторная графика.
2.1. Основные приемы работы с векторными изображениями в Adobe Illustrator. Практические 4 2 ОПК-3, ПК-23 Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2
2.2. Работа с кривыми, текстами, макетирование. Практические 4 2 ОПК-3, ПК-23 Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2
Раздел 3. Растровая графика.
3.1. Работа с растровыми изображениями в Adobe Photoshop. Практические 4 2 ОПК-3, ПК-23 Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2
3.2. Обработка фотографий, документов, текстур. Практические 4 2 ОПК-3, ПК-23 Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2
Раздел 4. Динамическая графика.
4.1. Обзор приложений, основные функции, общий подход к работе в Premiere и After Effects. Практические 4 2 ОПК-3, ПК-23 Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2
4.2. Работа с видеоизображением в Adobe Premiere. Создание видео презентации. Практические 4 2 ОПК-3, ПК-23 Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2
4.3. Создание движущихся диаграмм и графиков в Adobe After Effects. Дополнение видео презентации графикой. Практические 4 4 ОПК-3, ПК-23 Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2
Раздел 5. Трехмерное моделирование.
5.1. Интерфейс, моделирование, шейдеры, анимация, освещение и визуализация в Maya. Практические 4 2 ОПК-3, ПК-23 Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2
5.2. Использование векторной, растровой и динамической графики для создания 3D объектов. Практические 4 2 ОПК-3, ПК-23 Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2
Раздел 6. Эра оцифровки и виртуализация мира.
6.1. Работа с цифровыми копиями документов, фото- и видеоматериалами. Лекции 4 2 ОПК-3, ПК-23 Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2
6.2. Системы распознавания текстовых, фото- видео- аудиоматериалов. Лекции 4 2 ОПК-3, ПК-23 Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2
6.3. Дополненная и виртуальная реальность. Лекции 4 2 ОПК-3, ПК-23 Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2
6.4. Создание виртуальных копий объектов реального мира. Практические 4 4 ОПК-3, ПК-23 Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2
6.5. Изучение литературы по оснвным раздлем курса, подготовка к зачету. Сам. работа 4 102 ОПК-3, ПК-23 Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Аппаратная часть компьютерной графики.
Способы представления цифровых изображений.
Цвет и цветовые модели.
Форматы графических файлов.
Программная часть компьютерной графики.
Основы композиции в фотографии, дизайне, вёрстке и 3d моделировании.
Понятие графического стиля в деловой, учебной и научной графике.
Динамическая и интерактивная графика.
Компьютерная графика как производство. Технологический процесс, автоматизация, управление и распределение.
Вёрстка документа с использование Adobe InDesign.
Основные приемы работы с векторными изображениями в Adobe Illustrator.
Работа с кривыми, текстами, макетирование.
Работа с растровыми изображениями в Adobe Photoshop.
Обработка фотографий, документов, текстур.
Обзор приложений, основные функции, общий подход к работе в Premiere и After Effects.
Работа с видеоизображением в Adobe Premiere. Создание видео презентации.
Создание движущихся диаграмм и графиков в Adobe After Effects.
Дополнение видео презентации графикой.
Интерфейс, моделирование, шейдеры, анимация, освещение и визуализация в Maya.
Использование векторной, растровой и динамической графики для создания 3D объектов.
Работа с цифровыми копиями документов, фото- и видеоматериалами.
Системы распознавания текстовых, фото- видео- аудиоматериалов.
Дополненная и виртуальная реальность.
Создание виртуальных копий объектов реального мира.
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
выполнение практических заданий по темам:
Вёрстка документа с использование Adobe InDesign.
Работа с кривыми, текстами, макетирование.
Обработка фотографий, документов, текстур.
Работа с видеоизображением в Adobe Premiere. Создание видео презентации.
Создание движущихся диаграмм и графиков в Adobe After Effects.
Дополнение видео презентации графикой.
Использование векторной, растровой и динамической графики для создания 3D объектов.
Создание виртуальных копий объектов реального мира.
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
см. приложение (ФОС)

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Хейфец, А.Л. Инженерная 3d-компьютерная графика : Издательство Юрайт, 2017 biblio-online.ru
Л1.2 Селезнев, В.А., Дмитроченко С.А. Компьютерная графика: Учебник и практикум: Издательство Юрайт, 2017 biblio-online.ru
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Боресков А.В., Шикин Е.В. Компьютерная графика: Учебник и практикум: Издательство Юрайт, 2017 biblio-online.ru
Л2.2 Е. Ваншина; Н. Северюхина Компьютерная графика: , 2014 http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=259364
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Лаборатория компьютерной графики и мультимедиа. МГУ. graphics.cs.msu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Windows
Microsoft Office
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com)
Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/).
Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru).

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Основными эвристическими задачами курса являются освоение обучающимися методов компьютерной геометрии, растровой и векторной графики, а также приобретение навыков работы с графическими библиотеками и в современных графических пакетах и системах. В рамках настоящего курса происходит знакомство обучающихся с современными проблемами и тенденциями развития как непосредственно компьютерной графики, так и соответствующего программного обеспечения. Дисциплина предполагает изучение студентами одного из направлений основного содержания своей будущей профессиональной деятельности, связанного с созданием качественно разработанных и грамотно оформленных проектов в гуманитарной области.
На основе изучения курса осуществляется формирование одной общепрофессиональной (ОПК-3) и одной профессиональной (ПК-23) компетенций.
Курс состоит из шести разделов, среди которых вводный, отдельные разделы посвящены векторной, растровой и динамической графике, а также основам трехмерного моделирования, дополненной и виртуальной реальности.
При изучении курса "Компьютерная графика" особое внимание уделено изучению алгоритмов обработки растровых изображений, технологиям неразрушающей компьютерной реставрации документов и ретуши фотографических изображений, а также методикам создания фотореалистичных развёрток реальных объектов для текстурирования трёхмерных моделей.
Важная часть курса – векторная графика. Изучаются основы математического и алгоритмического построения геометрических фигур. Закладываются навыки проектирования будущих реконструкций. Рассматриваются возможности создания инфографики, для визуального представления сложной информации.
Большое внимание уделяется изобразительной компьютерной графике. Студенты учатся создавать графические изображения используя знания о цвете, светотеневом рисунке и особенностях композиции: гармонии, балансе масс, ритме, выраженной доминанте и разноплановости.
Изучаются современные способы макетирования и вёрстки полиграфической и презентационной продукции. Студенты создают макеты собственного портфолио. Приобретают навык вёрстки многостраничного издания с последующей подготовкой к печати.
В рамках курса приобретаются знания о современном видеопроизводстве. Студенты создают фильм о своей группе используя полный технологический цикл производства от написания сценария до видеосъёмки, монтажа и цветокоррекции.
Особое внимание уделяется самостоятельной работе студентов. Перед студентами ставятся как технические задачи, требующие глубокого изучения материала, так и творческие.
Практические занятия требуют использования достаточно мощных компьютеров с современной видеоподсистемой, а именно видеоадаптеров, поддерживающих технологии OpenGL, CUDA и DirectX12, а также мониторов с хорошей цветопередачей.
В качестве программного обеспечения используются различные графические приложения из комплекта Adobe Creative Suite.
В результате изучения данной учебной дисциплины формируются навыки проектирования сложных объектов и редактирования текстур для успешного создания моделей в рамках курса. Появляются необходимые знания и умения для грамотного представления учебной или научной работы на бумажном носителе, в электронном виде в сопровождении графических, фото и видеоматериалов.
Учитывая большой объём курса, часть лекций являются обзорными с использованием визуализации данных. Темы, требующие углубленного изучения, рассматриваются на информативных лекциях, где могут привлекаться знания по физике, векторной алгебре, физиологии и т.д. Практические занятия позволяют приобрести навыки создания и обработки графических изображений с использованием современных средств и методов.
Для успешной сдачи зачёта студент должен предварительно выполнить следующие практические задания:
Photoshop:
1. Создание композиции из двух-трёх фотоизображений (отделение объекта от фона, совмещение перспективы, цветокоррекция);
2. Ретушь фотографии или реконструкция поврежденного документа;
3. Развёртка фото текстуры.
4. Ретушь цветного изображения (факультатив).
Illustrator:
1. Отрисовка векторного изображения.
2. Создание собственного логотипа или знака.
3. План-схема двора, усадьбы или дома.
4. Композиция на основе схемы 3 (факультатив).
Indesign:
1. Создание собственного портфолио c использованием InDesign, Illustrator и Photoshop.
2. Макет стенгазеты (коллективная работа).
Premiere Pro:
1. Видеоролик или видеоотчёт (коллективная работа).
AfterFX
1. Создание анимированных титров для видеоролика.
2. Создание инфографики с использованием AfterFX и Illustrator.
Кроме того, на зачёте студент должен показать уверенное владение теоретическим материалом.