ГОУВПО «Воронежский государственный
технический университет»
Кафедра компьютерных интеллектуальных технологий
проектирования
298-2009
Методические указания
для самостоятельной работы
по дисциплине «Компьютерная графика»
для студентов специальности 230104
«Системы автоматизированного проектирования»
заочной формы обучения
Воронеж 2009
Составители : д-р техн. наук. Е.Д. Федорков, канд. техн. наук А.В. Паринов, канд. техн. наук А.С. Кольцов
УДК 659.305.8: 681.3.07
Методические указания для самостоятельной работы по дисциплине «Компьютерная графика» для студентов специальности 230104 «Системы автоматизированного проектирования» заочной формы обучения / ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. Е.Д. Федорков, А.В. Паринов, А.С. Кольцов. Воронеж, 2009. 35 с.
В методических указаниях изложены основные положения для самостоятельного изучения теоретического материала по основным темам курса, тестовые вопросы.
Методические указания подготовлены на магнитном носителе в текстовом редакторе Microsoft Word 2003 и содержатся в файле KompGraf_SomPO.doc
Предназначены для студентов 3 курса.
Библиогр.: 10 назв.
Рецензент д-р техн. наук, проф. К.А. Разинкин
Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. Е.Д. Федорков
Издается по решению редакционно-издательского
совета Воронежского государственного технического университета
-
©
ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2009
Введение
Самостоятельная работа студентов по дисциплине «Компьютерная графика» является важной составляющей учебного процесса подготовки специалистов технического профиля.
Формами самостоятельной работы студентов является:
- проработка лекционного материала;
- подготовка к практическим и семинарским занятиям, к лабораторным работам;
- выполнение и оформление курсовых работ и проектов;
- подготовка к контрольным мероприятиям(коллоквиумам, контрольным работам);
- выполнение домашних заданий(подготовка рефератов, решение задач, изучение дополнительных литературных источников и статей в периодической печати и др.).
Важными принципами организации самостоятельной работы студентов является ее систематичность, присутствие контроля и оценка выполнения заданий по самостоятельной работе.
Конкретные задания по изучению учебного материала по прочитанным лекциям и в порядке подготовки к практическим и лабораторным занятиям студенты получают от преподавателей, которые ведут эту формы занятий. Кроме того, студентам предлагаются к проработке определенные разделы учебников, учебных пособий и других методических разработок.
Желательно, чтобы студент кратко законспектировал основные положения, самостоятельно приобрел навыки в решении задач.
Учет результатов отчетности по всем видам самостоятельной работы студентов преподаватели, ведущие занятия, передают преподавателю-лектору, который учитывает их при рейтинговой оценке знаний.
ОСНОВЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ
Вопросы по теме:
Направления компьютерной графики [1]
Приложения компьютерной графики [1]
Изобразительная компьютерная графика [2]
Обработка и анализ изображений [2]
Анализ сцен [3]
Виртуальная реальность [1]
Тестовые вопросы.
1. Сопоставьте понятия
L1: изобразительная компьютерная графика
R1: построение модели объекта и генерация изображения
L2: обработка и анализ изображений
R2: распознавание образов - выделение и классификация свойств объектов
L3: персептивная компьютерная графика
R3: выделение характерных особенностей, формирующих графический объект
L4: когнитивная компьютерная графика
R4: представления объектов для логического мышления, и объектов для образного мышления
2. В дисциплине «Компьютерная графика» рассматривается одна из задач:
a: Создание изображения.
b: Нанесение краски на детали
c: Расчет расстояния по заданным характеристикам
d: Создание средств защиты от излучения мониторов
3. Когнитивная компьютерная графика используется для:
a: научных абстракций
b: просмотра пользователем изображений
c: улучшения восприятия изображений
d: автоматического создания 3D-моделей
4. Тип представлений 3D моделей при котором в модели хранятся границы объекта, например, вершины, ребра, грани:
a: граничное
b: линейное
c: точечное
d: вешнее
5. Тип представлений 3D моделей, при котором хранятся базовые объекты (призма, пирамида, цилиндр, конус и т.п.) из которых формировалось тело и использованные при этом операции:
a: Линия построения
b: Дерево построения
c: История построения
d: Список построения
6.… есть направление компьютерной графики предметом, которого является исследование абстрактных моделей графических объектов и взаимосвязей между ними.
+:анализ сцен
7. … - новейшее направление приложений компьютерной графики, позволяющее имитировать окружающую действительность с новым уровнем взаимодействия человек-ЭВМ.
+: Виртуальная реальность
8. Программы для работы с графикой называют:
a: Редакторы изображений
b:Графические редакторы
c:Обработчики фотографий
d:Иллюстраторы
9. К аффинным преобразованиям относится:
a: масштабирование по осям
b: смещение вдоль одной из осей
c: вращение относительно одной из осей
d: все из вышеперечисленного
10. Наиболее распространенными устройствами отображения информации являются:
a: Плоскопанельные мониторы
b: Мониторы на основе электронно-лучевой трубки
c: Проекционные устройства
d: Устройства формирования объемных изображений
11. Текстовое или графическое изображение на экране монитора компьютера состоит из множества дискретных точек люминофора, представляющих собой минимальный элемент изображения, называемых:
a: Растрами
b: Отметинами
c: Точками
d: Пикселями
12. В дисциплине «Компьютерная графика» рассматривается одна из задач:
a: Создание изображения.
b: Нанесение краски на детали
c: Расчет расстояния по заданным характеристикам
d: Создание средств защиты от излучения мониторов
2. ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И
РЕШАЕМЫЕ ИМ ЗАДАЧИ
Вопросы по теме:
Элементы моделей [1]
Методы построения моделей [2]
Построение с использованием отношений [2]
Построение с использованием преобразований [3]
Построение кривых [4]
Построение поверхностей [4]
Типы моделей [4]
Полигональные сетки [4]
Тестовые вопросы.
1.Типы 3D моделей:
a: каркасное представление
b: фронтальное представление
c: объемное представление
d: модель сплошных тел
2. Выберите методы построения моделей?
a: построение по заданным отношениям
b: построение по координатам
c: построение с использованием интерполяции
d: построение с использованием преобразований
3. Полилиния задается:
a: двумя векторами
b: двумя прямыми
c: пересечением отрезков
d: двумя сонаправленными векторами
4. Какого типа описания поверхности не существует?
a: поточечное описание поверхностей
b: описание поверхностей неявными функциями
c: параметрического описания поверхности
d: методом полигональных сеток
5. Полиномами, в каких степенях могут быть заданы сплайны?
a: первой и второй степени
b: только вторая степень
c: линейные, квадратичные или кубические
6. Для чего используются полигональные сетки?
a: для аппроксимации криволинейных площадок
b: для аппроксимации параметрических бикубических площадок
c: для аппроксимации криволинейных и параметрических бикубических площадок
7. Установите соответствие между названием представления полигональной сетки и его таблицей:
L1: Представление полигональной сетки с явным заданием многоугольников
R1:
L2: Представление полигональной сетки с указателями на списки вершин.
R2:
L3: Представление полигональной сетки в виде списка ребер
R3:
L4:
R4:
8. Наиболее применяемый и широко используемый в интерактивных приложениях метод описания параметрических кубических кривых?
+метод Безье
9. Метод описания параметрических кубических кривых, при котором конечные точки не лежат на кривой и на концах сегментов обеспечивается непрерывность первой и второй производных?
+метод В-сплайнов
10. Тип представления 3D моделей, при котором в модели хранятся границы объекта например, вершины, ребра, грани,?
+граничное
11. В моделях в виде дерева построения могут использоваться не только базовые объекты, но также и сплошные тела, заданные с помощью …?
+ границ
12. Набор вершин, ребер и плоских многоугольников представляется как…
+ полигональная сетка
13. Преимущества частного подхода при реализации построения по отношениям?
+ простота
3. ГРАФИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ, ПРИМИТИВЫ
И ИХ АТРИБУТЫ
Вопросы по теме:
Перечислите основные примитивы вывода[5]
Определение примитив вывода[4]
Определение атрибута[5]
Определение изображения[5]
Дайте определение понятию масштаб толщины линии[5]
Определение матрицы шаблона[4]
Понятие точности текста[4]
Определение таблицы связок полигональной области[2]
Использование таблиц цвета[1]
Примитивы вывода[2]
Индексы, связки и таблицы[2]
Определение вида штриховки[2]
Тестовые вопросы.
1.Флаг выборки атрибута (ASF) может находиться в состоянии:
a связанный;
b свободный;
c индивидуальный;
d выбранный;
e установленный;
2. К атрибутам примитива вывода "Текст" относятся:
a направление;
b масштаб толщины;
c выравнивание;
d размер;
e точка привязки;
3. Атрибут "Вид заполнения" примитива "полигональная область" может принимать следующие значения::
a заливка;
b узор;
c штриховка;
d матрица;
e шаблон;
4. В ядре графической системы к примитивам вывода относятся:
a круг;
b ломаная;
c матрица;
d ячейка;
e текст;
5. К растровым примитивам относятся:
a текст;
b полимаркер;
c полигональная область;
d ломаная;
e матрица ячеек;
6. В ядре графической системы таблицы связок существуют для следующих примитивов вывода:
a ломаная;
b полимаркер;
c полигональная область;
d круг;
e матрица ячеек;
7. Сопоставьте понятия
L1: Векторный примитив вывода:
R1: Ломаная
L2: Точечный примитив вывода:
R2: Полимаркер
L3: Текстовый примитив вывода:
R3: Текст
L4: Растровый примитив вывода:
R4: Полигональная область
8. Соотнесите примитивы вывода с их атрибутами
L1: Полигональная область
R1: Точка привязки
L2: Ломаная
R2: толщина
L3: Текст
R3: Межлитерный просвет
L4: Полимаркер
R4: Масштаб
9. Сопоставьте определения
L1: Полимаркер
R1: набор символов некоторого типа, которые центрируются в указанных точках
L2: Ломаная
R2: набор отрезков прямых, соединяющих заданную последовательность точек
L3: Полигональная область
R3: многоугольник; область, которую он ограничивает, может быть пустой, иметь фоновую окраску, быть покрытой узором по шаблону или заштрихованной.
L4: Матрица ячеек
R4: матрица прямоугольных ячеек, каждой из которых присвоен индивидуальный цвет
10. Сопоставьте определения
L1: Выравнивание текста
R1: атрибут, описывающий размещение строки литер относительно ее точки привязки
L2: Межлитерный просвет
R2: дополнительное смещение между рядом стоящими литерами, добавляемое к нормальному расстоянию
L3: Масштаб расширения
R3: коэффициент, определяющий отклонение отношения значений ширины (толщины) литеры к ее высоте от номинального значения
L4: Шрифт
R4: то или иное написание литер текста исходя из возможностей станции
4. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ВИДЕОИНФОРМАЦИИ
И ЕЕ МАШИННАЯ ГЕНЕРАЦИЯ
Вопросы по теме:
Цифровые (TTL) мониторы[1]
Аналоговые мониторы[1]
Мультичастотные мониторы[2]
Плоскопанельные мониторы[2]
Жидкокристаллические мониторы[3]
Принцип действия ЖК-монитора[3]
Технология Twisted Nematic[3]
Подсветка ЖК-экрана[4]
Обработка видеоинформации[4]
Телевизионные стандарты[4]
Разрешение и чёткость изображения[2]
Чёткость видео в бытовой аппаратуре[2]
Резкость — чёткость границ[2
Чересстрочное и прогрессивное видео[5]
Особенности чересстрочного видео[5]
Захват чересстрочного видео[5]
Отображение чересстрочного видео на компьютере[2]
Цифровое видео. Кодирование цвета[2]
Развитие MPEG–4 кодеров[2]
Тестовые вопросы.
1.Устройства отображения информации, ориентированные на решение мультимедийных или презентационных задач:
a ЭЛТ мониторы
b Проекционные устройства
c Плоскопанельные мониторы
d Устройства формирования объемных изображений.
2. Аналоговый видеосигнал может принимать любое значение в диапазоне:
a от 0 до 0,5 В
b от 0 до 0,7 В
c от 0 до 1 В
d от 1 до 5 В
3. Какой стандарт самый распространённый способ хранения цифрового видео на компьютерах:
a DivX
b MPEG–1
c MPEG–2
d MPEG–4
4. Телевизионный стандарт NTSC передаёт:
a 20 кадров в секунду
b 25 кадров в секунду
c 30 кадров в секунду
d 50 кадров в секунду
5. Под термином Bitrate понимается:
a поток данных
b поток битов
c поток байтов
6. Поток данных в формате MPEG может содержать типы кадров:
a ключевые кадры
b последовательные
c промежуточные
d постоянные
e двунаправленные
7. Методы сжатия видео кодера MPEG-4
a: Однопроходное сжатие
b: Многопотоковое сжатие
c: Двухпроходное сжатие
8. Какой режим самый эффективный для создания высококачественных архивных видеозаписей?
a: двухпроходный
b: многопроходный
c: однопроходный
9. Сопоставьте приблизительные значения чёткости изображения по горизонтали с бытовой аппаратурой
L1: до 210—220 линий
R1: Видеомагнитофоны и камеры формата VHS
L2: до 240—260 линий
R2: Новые качественные камеры и магнитофоны формата VHS
L3: до 270—280 линий
R3: Видеокамеры формата Video8
L4: до 420—440 линий
R4: Аппаратура форматов Hi8 и S–VHS
L5: до 540 линий
R5: Видеокамеры формата DV и DVD
5. ГРАФИЧЕСКИЕ ЯЗЫКИ, МЕТАФАЙЛЫ
Вопросы по теме:
Графические языки высокого уровня6[]
Синтаксические расширения алгоритмических языков[6]
Процедурные графические языки[6]
Языки диалога[4]
Метафайлы[5]
Формат записей метафайла[4]
Уровни метафайлов[4]
Тестовые вопросы.
1. Какие языки используются для создания автономных графических языков?
a: FORTRAN
b-: Delphi
c: ALGOL
d: C+
2. Установите соответствие между уровнем метафайла ввода и его содержанием:
L1: L3 - прикладной слой
R1: проблемно-ориентированные данные (объекты САПР, их геометрия и свойства)
L2: L2 - механизмы описания
R2: описания и ссылки на символы, макросы и штифты
L3: L1 - структурированное изображение
R3: сегментация изображения: преобразование частей изображения и идентификация
L4: LO - изображение
R4: Графические примитивы и атрибуты
L5:
R5: Координаты точек изображения
3. … – есть объекты изобразительной компьютерной графики.
+:синтезированные изображения
4 .… представляет собой важный раздел компьютерной графики и геометрии, когда пользователь имеет возможность динамически управлять содержимым изображения, его формой, размером и цветом на поверхности дисплея с помощью интерактивных устройств управления.
+:Интерактивная графика
5. Требования, которым должен удовлетворять диалоговый входной язык:
a:Решение матемаических уравнений
b:Соответствие стандартам
c:Эргономичность Синтаксиса
d:Адаптируемость к пользователю
6. … – языки, являющимися пакетами графических подпрограмм (графпакетами), доступными из программ на самых различных языках.
+:Процедурные языки
7.… – независимый как от устройств, так и от приложений механизм для передачи и хранения графических данных.
+:метафайл
8. Стандарты обмена графическими данными можно условно разделить на следующие группы:
a графические метафайлы
b проблемно-ориентированные протоколы
c растровые графические файлы
d стандарты предприятий
e векторные графический файлы
9. Назовите подходы, используемые при построении систем программирования с языками машинной геометрии и графики высокого уровня:
a: создание автономного языка
b: необходимой модификации исходного алгоритмического языка
c: использование систем геометрического моделирования трехмерных тел COMPAC или СИМАК-Д
d: модификация существующего транслятора
6. АРХИТЕКТУРА ГРАФИЧЕСКИХ ТЕРМИНАЛОВ
И ГРАФИЧЕСКИХ РАБОЧИХ СТАНЦИЙ
Вопросы по теме:
Суперстанции[3]
Компоненты современных растровых дисплейных систем[4]
Регенерация видеопамяти[5]
Модификация данных в видеопамяти[7]
Архитектура "в глубину"[8]
"Слойная" архитектура[3]
"Смешанная" архитектура[8]
Технические средства формирования изображений[2]
Высокоскоростные графические системы[3]
Графические системы для профессиональных издателей[8]
Тестовые вопросы.
1. Определите в какой последовательности появлялись мониторы:
D1 Цифровые (TTL)- мониторы
D2 ЭЛТ - мониторы
D3 ЖК - мониторы
2. Расположите эти типы графических плат в порядке их появления
D1 SVGA(4)
D2 EGA(2)
D3 VGA(3)
D4 CGA(1)
3. Расположите эти шины(стандарты), разработанные для ускорения работы рт в порядке их появления
D5 ISA (Industry Standard Architecture)(1)
D6 PCI(3)
D7 VLB (Video Local Bus) или VESA(2)
D8 AGP(4).
4. Расставьте в правильном порядке логические уровни средств вывода графических пакетов
D1: аппаратно-зависимые драйверы устройств
D2: аппаратно-независимый графпакет общего назначения
D3: проблемно-ориентированные графпакеты
5. Расположите по скорости (начиная с самой медленной) типы памяти, используемые в графических платах.
D1: DRAM
D2: EDORAM, SRAM
D3: VRAM
6. Класс виртуальных устройств ввода, организованный для ввода позиции:
a:Локатор
b:Штрих
c:Датчик
d:Указка
7. На рабочих станциях таких фирм, как Digital Equipment Corp., Hewlett-Packard Co., SGI и Sun работала операционная система:
a: Linux
b: Unix
c: Windows
c: OpenBSD
8. Данные видеопамяти обрабатываются как одно слово (обычно 16 бит) в каждый момент времени (пословная обработка) в:
a: Бесслойной архитектуре
b: Однослойной архитектуре
c: Многоуровневая архитектуре
d: Слойной архитектуре
9. Разрешающая способность устройств ввода и вывода определяется:
a :Диагональю соответствующего устройства
b: Наибольшим элементом соответствующего устройства
c: Наименьшим элементом соответствующего устройства
d: Вертикалью соответствующего устройства
10. Полностью плоская электронно-лучевая трубка установлена в мониторах:
a: PanaFlat фирмы Panasonic
b: ViewSonic фирмы SONY
c: SonicTron
d: DiamondTron
11. Тип принтера печать, на котором происходит при помощи валика
a: Лазерный
b: Струйный
c: Матричный
d: Лазерный
7. РЕАЛИЗАЦИЯ АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫХ
МОДУЛЕЙ ГРАФИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
Вопросы по теме: