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

Компьютерная графика

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра информатики
Направление подготовки01.03.02. Прикладная математика и информатика
ПрофильПрикладной анализ данных и компьютерное моделирование
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость4 ЗЕТ
Учебный план01_03_02_Прикладная математика и информатика_ПАДиКМ-2023
Часов по учебному плану 144
в том числе:
аудиторные занятия 56
самостоятельная работа 88
Виды контроля по семестрам
зачеты: 6

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 3 (6) Итого
Недель 22,5
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 16 16 16 16
Лабораторные 40 40 40 40
Сам. работа 88 88 88 88
Итого 144 144 144 144

Программу составил(и):
к.ф.-м.н., Доцент, Ласковец Екатерина Валерьевна

Рецензент(ы):
д.ф.-м.н., профессор, Родионов Евгений Дмитриевич

Рабочая программа дисциплины
Компьютерная графика

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - бакалавриат по направлению подготовки 01.03.02 Прикладная математика и информатика (приказ Минобрнауки России от 10.01.2018 г. № 9)

составлена на основании учебного плана:
01.03.02 Прикладная математика и информатика
утвержденного учёным советом вуза от 26.06.2023 протокол № 4.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра информатики

Протокол от 03.05.2024 г. № 7
Срок действия программы: 20242025 уч. г.

Заведующий кафедрой
к.ф.-м.н. доцент Козлов Денис Юрьевич


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Целью освоения дисциплины "Компьютерная графика" является получение представления об алгоритмических основах компьютерной графики, навыков работы с трассировщиками лучей и использования средств OpenGL для построения сцен и создания анимированных изображений.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.О.05

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-2Способность применять новые методы исследования в области компьютерного моделирования, проектирования, создания и поддержки информационно-коммуникационных систем и баз данных в сфере профессиональной деятельности
ПК-2.1 Знает новые методы исследования в области математического моделирования, проектирования, создания и поддержки информационно-коммуникационных систем и баз данных
ПК-2.2 Умеет применять новые методы исследования в области математического моделирования, проектирования, создания и поддержки информационно-коммуникационных систем и баз данных при решении профессиональных задач
ПК-2.3 Способен применять новые методы исследования в области математического моделирования, проектирования, создания и поддержки информационно-коммуникационных систем и баз данных в сфере профессиональной деятельности
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.основные понятия в области компьютерной графики;
алгоритмические основы компьютерной графики.
3.2.Уметь:
3.2.1.применять возможности современных языков программирования для создания статических и анимированных изображений различной сложности.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.создания статических и анимированных изображений различной сложности.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Основы работы в POV-Ray
1.1. Введение в POV-Ray Лекции 6 4 Л1.1
1.2. Твердотельное моделирование в POV-Ray Лабораторные 6 8 Л1.1
1.3. Твердотельное моделирование в POV-Ray Сам. работа 6 12 Л1.1
1.4. Построение статических изображений в POV-Ray Лабораторные 6 6 Л1.1
1.5. Построение статических изображений в POV-Ray Сам. работа 6 12 Л1.1
1.6. Анимация в POV-Ray Лабораторные 6 8 Л1.1
1.7. Анимация в POV-Ray Сам. работа 6 10 Л1.1
Раздел 2. Алгоритмические основы компьютерной графики
2.1. Алгоритмы растровой развертки. Алгоритмы заполнения областей. Лекции 6 4 Л2.1
2.2. Реализация алгоритмов отрисовки отрезков и заполнения областей Лабораторные 6 4 Л2.1
2.3. Реализация алгоритмов отрисовки отрезков и заполнения областей Сам. работа 6 16 Л2.1
2.4. Алгоритмы отсечения Лекции 6 4 Л2.1
2.5. Реализация алгоритмов отсечения Лабораторные 6 6 Л1.1, Л2.1
2.6. Реализация алгоритмов отсечения Сам. работа 6 16 Л1.1
Раздел 3. Основы программирования с использованием OpenGL
3.1. Введение в OpenGL. Алгоритмы удаления невидимых линий и поверхностей. Отрисовка кривых. Лекции 6 4 Л1.2
3.2. Отрисовка кривых и поверхностей средствами OpenGL Лабораторные 6 4 Л1.2
3.3. Отрисовка кривых и поверхностей средствами OpenGL Сам. работа 6 12 Л1.2
3.4. Основы анимации в OpenGL Лабораторные 6 4 Л1.2
3.5. Основы анимации в OpenGL Сам. работа 6 10 Л1.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
См. приложение
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Не предусматривается
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
См. приложение

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Шикин Е.В., Боресков А.В. Компьютерная графика. Полигональные модели: М.: Диалог-МИФИ, 2005 biblioclub.ru
Л1.2 Боресков А. В. Графика трехмерной компьютерной игры на основе OpenGL: М.: Диалог-МИФИ, 2004 biblioclub.ru
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 А.И. Митин, Н.В. Свертилова. Компьютерная графика [Электронный ресурс]: справочно-методическое пособие Москва ; Берлин : Директ-Медиа, 2016 biblioclub.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Официальная страница PovRay www.povray.org
Э2 Официальная страница OpenGL www.opengl.org
Э3 Образовательный курс "Компьюдтерная графика" на платформе MOODLE portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Visual Studio
Microsoft Office
7-Zip
AcrobatReader
PovRayMicrosoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно);
Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно);
Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно);
AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно);
ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно);
LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно);
Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно);
Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024);
Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно);
Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно);
Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно)
6.4. Перечень информационных справочных систем
СПС КонсультантПлюс (инсталлированный ресурс АлтГУ или http://www.consultant.ru/);
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);
Портал исследовательской деятельности учащихся (www.researcher.ru);
Российская национальная библиотека (http://www.nlr.ru:8101/ );
Научная библиотека МГУ им. М.В. Ломоносова (http://uwh.lib.msu.su/
Электронная база данных ZBMATH: https://zbmath.org/

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
107Л лаборатория информационных технологий - компьютерный класс - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 18 посадочных мест; компьютеры: марка HP, модель ProOne 400 - 18 единиц; проектор: марка SMART, модель UF70 - 1 единица; интерактивная доска: марка SMART Board модель SMB680 - 1 единица
106Л помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования Стеллажи – 3 шт. осциллограф, паяльная станция, источник тока, переносные ноутбуки
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

Для успешного освоения содержания дисциплины необходимо посещать лекции, принимать активное участие в работе на лабораторных занятиях, а также выполнять задания, предлагаемые преподавателем для индивидуального выполнения или самостоятельного изучения.
Для подготовки к зачету используйте перечень примерных вопросов и заданий, предложенный в ФОС.
- В списке вопросов выделите те, которые были рассмотрены на лекции, лабораторных занятиях. Обратитесь к своим записям, выделите существенное.
- Если в списке вопросов есть те, которые не рассматривались на лекции, лабораторном занятии, изучите их самостоятельно. Если есть сомнения, задайте вопросы на консультации.
- Продумайте свой ответ на зачете, его логику.