3.2.Содержание курса

1.ВВЕДЕНИЕ В КОМПЬЮТЕРНУЮ ГРАФИКУ

1.1.Общие соображения

Изображение как фундаментальный элемент машинной графики. Задачи машинной графики. Связь изображения с моделью (структурой данных). Краткий перечень основных функций машинной графики.

1.2.Аппаратная поддержка машинной графики

Графический адаптер. Видеопамять. Битовые плоскости. Формирование тоновых и цветных изображений.

1.3.Использование компьютерной графики

Разновидности машинной графики: деловая, иллюстративная, научная, конструкторская, картографическая, изобразительная.

1.4.Стандартизация машинной графики

Основные стандарты – GKS, CGI, CGM.

2.ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

2.1.Форма представления

Растровое представление изображения и его характеристики. Векторное представление изображений. Сравнение форм представления графической информации. Выбор форматов.

2.2.Цвет в машинной графике

Излучаемый и отраженный свет. Системы аддитивных и субтрактивных цветов.

2.3.Сжатие изображений

Групповое сжатие. Кодирование методом Хаффмана. Схема сжатия LZW. Арифметическое сжатие. Сжатие методом JPEG.

3.ПОДГОТОВКА ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

3.1.Геометрическое моделирование

Основные виды дву- и трехмерного моделирования. Базовые структуры данных двумерного моделирования. Метрические и позиционные задачи: периметр, площадь, центр масс, центр давления, моменты инерции произвольных двумерных объектов; касания, сопряжения и т.п. Полная двумерная модель технического черчения.

3.2.Геометрические преобразования на плоскости

Основные сведения о матричной алгебре. Однородные координаты. Перенос. Повороты. Масштабирование. Различные виды симметричных преобразований.

Примеры сложных геометрических преобразований.

3.3.Проектирование произвольных линий

Классический метод интерполяции и аппроксимации: методы Лагранжа и Ньютона для точечных каркасов с равно - и неравноотстоящими узлами интерполяции. Двумерная реализация.

Общая постановка и решение задачи представления двумерной линии в пространстве. Использование методов Эрмита, Безье и В-сплайнов. Различные интерпретации алгоритмов.

4,ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

4.1.Растровая развертка отрезка

Алгоритм Брезенхема и его модификации.

4.2.Растровая развертка окружностей и эллипсов

Алгоритм Харденбурга и его оптимизация для окружностей. Рисование эллипсов.

4.3.Закраска многоугольников

Классификация алгоритмов и их реализация.

4.4.Сглаживание линий

Методология сглаживания. Непропорциональное сглаживание по квадрату. Пропорциональное сглаживание по кругу. Алгоритм Ву.

4.5.Анимация

Анимация с помощью битовых плоскостей. Анимация с переключением страниц. Разделенные экраны. Использование ОЗУ. Маскирование образов.

5.АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ПРОИЗВОДСТВА

5.1.Интеграция проектирования и производства

Производственный цикл и локальная автоматизация (САПР, АСУ, ЧПУ, АСТПП etc). Организационный аспект. Конструкторские базы данных – ядро интегрированных систем.

5.2.Концепция интегрированных систем

Базовые составляющие. Функциональные составляющие.