Вологодский государственный
педагогический университет
кафедра прикладной математики
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
курса "Компьютерная
графика"
Специальность
"Прикладная математика и информатика"
3
курс, осенний семестр
лекции - 56 часов
Форма
итогового контроля - зачет
Разработал
доцент С.З.Свердлов
ТЕМЫ
ЛЕКЦИЙ
Предмет
компьютерной графики.
Графические устройства
Векторные
и растровые дисплеи. Графопостроители. Видеорежимы. Видеопамять. Экранные и внеэкранные поверхности. Блиттинг.
Скорость вычислений. Базовая графическая библиотека.
Растровые алгоритмы
Растр.
Растровая развертка отрезка. Алгоритм ЦДА. Алгоритм Брезенхема
для отрезка. Растровая развертка окружности и эллипса, алгоритмы Брезенхема. Алгоритмы заполнения областей. Заливка. Растровая
развертка многоугольников. Тест принадлежности точки многоугольнику. Алгоритм
со списком активных ребер. Построчное сканирование с растровой разверткой
контура, Алгоритм Ньюмена–Спрулла.
Отсечение
Отсечение
в пространстве объекта и отсечение в пространстве изображения. Отсечение
отрезка прямоугольным окном, алгоритм Сазерленда–Коэна. Отсечение многоугольников. Алгоритм Сазерленда–Ходжмена. Алгоритм Вейлера–Азертона. Алгоритмы Лианга–Барски.
Преобразования на плоскости и в
пространстве
Двумерные (2D) преобразования.
Однородные координаты и матрицы преобразования. Композиция двумерных
преобразований. 3D-преобразования.
3D-графика
Проецирование, виды проекций.
Геометрическое моделирование. Структуры данных для 3D-графики. Пример: вращение
многогранников.
Получение реалистических
изображений
Удаление нелицевых
граней. Закраска поверхностей. Закраска при аппроксимации гладких поверхностей
многогранниками, метод Гуро и метод Фонга.
Алгоритмы удаления невидимых
поверхностей
Алгоритм z-буфера. W-буфер. Алгоритм
двоичного разбиения пространства (BSP). Алгоритм обратной трассировки лучей.
Текстурирование
Точное текстурирование.
Аффинное и параболическое текстурирование. Билинейная
фильтрация. MIP-текстурирование.
Арифметика с фиксированной точкой
Формат представления.
Реализация вычислений. Точность и диапазон представления.
Литература
1.
Шикин Е. В., Боресков А. В.,
Зайцев А. А. Начала компьютерной графики. М., Диалог, 1993.
2.
Шикин Е. В., Боресков А. В. Компьютерная
графика. Динамика и реалистические изображения. М., Диалог-Мифи,
1996.
3.
Роджерс Д. Алгоритмические основы машинной графики. М. Мир,
1989
4.
Иванов В. П., Батраков А. С. Трехмерная компьютерная графика. М., Радио
и связь, 1995
5.
Эйнджел Э. Интерактивная компьютерная графика. Вводный курс
на базе Open GL, 2 изд. Пер. с
англ. — М.: Издательский дом «Вильямс», 2001
6.
Херн Д., Бейкер М. Компьютерная графика и стандарт Open GL, 3-е издание. : Пер. с
англ. — М. : Издательский дом «Вильямс», 2005
7.
Фоли Дж. вэн Дэм А. Основы
интерактивной машинной графики: в 2-х книгах. Пер. с англ. М.: Мир, 1985