- •Оглавление
- •Геометрическое моделирование
- •1 Векторная и растровая графика.
- •2 Геометрические преобразования
- •3 Основные виды геометрических моделей
- •4 Получение реалистичных изображений
- •Применение методов оптимизации при решении задач автоматического и автоматизированного управления, прогнозирования ситуаций, принятия решений
- •1.Методологические основы оптимизации.
- •2. Оптимизационная модель.
- •3.Структура и классификация оптимизационных задач.
- •Системы программирования. Языки программирования
- •1.Основные функции системы программирования.
- •2. Преимущества систем визуального программирования.
- •3. Понятие алгоритма. Виды записи алгоритмов.
- •4. Структура программы на языке программирования с или Pascal.
- •5. Типы данных, используемые в современных языках программирования (на примере одного языка).
- •6. Понятие операторов. Основные виды операторов.
- •7. Определение и использование подпрограмм.
- •Операционные системы
- •1.Основные и дополнительные функции операционных систем.
- •2. Классификация операционных систем.
- •3. Группы и пользователи Windows.
- •4. Файловые системы операционной системы Windows. Файловая система fat16. Особенности.
- •5. Файловые системы операционной системы Windows. Файловая система ntfs. Особенности.
- •6. Защита данных на диске. Права доступа к файлам и каталогам в Windows.
- •7. Приложения и процессы в Windows. Основные характеристики процессов
- •Техническое обеспечение ит
- •2. Устройство персонального компьютера. Основные блоки. Внешние устройства.
- •3. Компьютерные сети: локальные, корпоративные, глобальные сети, средства электронной связи.
- •4. Основы Интернет. Принцип работы www – сервера. Протокол http
- •Современные информационные технологии (ит)
- •1 . Определение термина “информационные технологии”.
- •2. Роль информационных технологий в научных исследованиях и производстве.
- •3. Состояние и перспективы информационных технологий.
- •4. Глобальное информационное пространство.
- •Системы автоматизированного проектирования, управления производством
- •1. Интеграция проектирования, расчетов, технологии и изготовления
- •2. Общие сведения о cad/cam/cae-системах
- •3 Системы управления предприятием (plm, erp, crm). Назначение. Основные возможности
- •4.Системы электронного документооборота (pdm-системы). Назначение. Основные возможности.
- •5. Общие понятия о системах автоматизированного проектирования – cad –системах
- •Базы данных. Электронные хранилища информации
- •2. Определение базы данных и целей ее создания.
- •3. Общие сведения о таблицах баз данных.
- •4. Понятие запроса и его применение.
- •5. Общие сведения об отчетах баз данных.
- •6. Этапы проектирования базы данных.
- •7. Определение цели создания базы данных.
- •8. Определение таблиц, которые должна содержать база данных.
- •9. Определение необходимых в таблице базы данных полей.
- •10. Понятие ключа и индекса применительно к базам данных и их назначение.
- •11. Определение связей между таблицами базы данных.
- •12. Применение конструкторов создания баз данных, таблиц, запросов, отчётов.
- •13. Создание приложений баз данных.
- •14. Общие сведения о формах баз данных.
- •15. Макросы и проекты баз данных.
- •16. Приложения баз данных.
- •Текстовые и графические редакторы. Прикладные системы обработки информации. Интегрированные системы
- •1. Пакет Microsoft Office. Состав. Назначение программных продуктов.
- •2. Пакет Microsoft Office. Текстовый редактор Word. Назначение и основные возможности.
- •3. Пакет Microsoft Office. Табличный процессор Excel. Назначение и основные возможности.
- •4. Пакет Microsoft Office. Система управления базой данных Access. Назначение и основные возможности.
- •5.Пакет Microsoft Office. Средство создания презентаций PowerPoint. Назначение и основные возможности.
- •Технологии моделирования и комплексной оценки объектов, процессов, явлений для принятия решений
- •1. Mathcad. Назначение. Основные возможности. Простейшие приемы работы.
- •2. Различные виды приближений. Интерполяция и аппроксимация.
- •3. Методы конечных элементов, граничных элементов, их сравнительные преимущества и недостатки.
- •. 4.Понятие о математическом моделировании. Виды моделирования.
- •5. Источники ошибок в математической модели и необходимость тестирования.
- •6. Краткий обзор возможностей cas – систем.
3 Основные виды геометрических моделей
Геометрические модели дают внешнее представление об объекте-оригинале и характеризуются одинаковыми с ним пропорциями геометрических размеров. Эти модели подразделяются на двумерные и трехмерные. Эскизы, схемы, чертежи, графики, живописные работы представляют собой примеры двумерных геометрических моделей, а макеты зданий, автомобилей, самолетов и т.д. – это трехмерные геометрические модели.
Трёхмерная графика оперирует с объектами в трёхмерном пространстве. Обычно результаты представляют собой плоскую картинку, проекцию. Трёхмерная компьютерная графика широко используется в кино, компьютерных играх.
В трёхмерной компьютерной графике все объекты обычно представляются как набор поверхностей или частиц. Минимальную поверхность называют полигоном. В качестве полигона обычно выбирают треугольники.
Всеми визуальными преобразованиями в 3D-графике управляют матрицы (см. также: аффинное преобразование в линейной алгебре). В компьютерной графике используется три вида матриц:
матрица поворота
матрица сдвига
матрица масштабирования
Любой полигон можно представить в виде набора из координат его вершин. Так, у треугольника будет 3 вершины. Координаты каждой вершины представляют собой вектор (x, y, z). Умножив вектор на соответствующую матрицу, мы получим новый вектор. Сделав такое преобразование со всеми вершинами полигона, получим новый полигон, а преобразовав все полигоны, получим новый объект, повёрнутый/сдвинутый/промасштабированный относительно исходного
4 Получение реалистичных изображений
Способ представления изображения Растровое изображение строится из множества пикселей. Векторное изображение описывается в виде последовательности команд. Представление объектов реального мира Растровые рисунки эффективно используются для представления реальных образов. Векторная графика не позволяет получать изображения фотографического качества. Качество редактирования изображения При масштабировании и вращении растровых картинок возникают искажения. Векторные изображения могут быть легко преобразованы без потери качества.
Компьютерная анимация Компьютерная анимация - это получение движущихся изображений на экране дисплее. Художник создает на экране рисунке начального и конечного положения движущихся объектов, все промежуточные состояния рассчитывает и изображает компьютер, выполняя расчеты, опирающиеся на математическое описание данного вида движения. Полученные рисунки, выводимые последовательно на экран с определенной частотой, создают иллюзию движения. Мультимедиа - это объединение высококачественного изображения на экране компьютера со звуковым сопровождением. Наибольшее распространение системы мультимедиа получили в области обучения, рекламы, развлечений
Итак, в конечном счете любое изображение на экране представляет собой совокупность пикселей Информация о текущем состоянии экрана хранится в памяти видео-карты. Если подобным же образом организован и графический файл с данными, то мы имеем дело с растровой графикой. Например, такие файлы получаются при использовании программ Paint, Adobe Photoshop и других. В таких программах существенную часть работы по построению изображения надо делать вручную. В связи с этим растровые пакеты можно отнести к средствам компьютерной живописи. Другой подход заключается в том, чтобы при построении изображения в максимальной степени использовать математическое описание. Например, для описания отрезка прямой достаточно указать координаты его концов, а окружность можно описать, задав координаты центра и радиус. Этот подход реализован в программах векторной графики. Примерами таких программ могут служить Corel Draw, Macromedia FreeHand. Такая технология позволяет давать компьютеру указания (команды), руководствуясь которыми он строит изображения с помощью заложенных в программу алгоритмов. Этот метод больше походит на черчение, причем часто трехмерное
С помощью векторной графики объекты строятся из так называемых "примитивов" - линий, окружностей, кривых, кубов, сфер и т.д. Примитив не нужно рисовать - выбрав пиктограмму с изображением или названием, например, сферы, вы просто задаете ее параметры (координаты центра, радиус, количество граней на поверхности и т.п.), а компьютер чертит ее
Сложные объекты строятся из примитивов, на основе многоугольников (полигонов) или кривых (сплайнов), причем сплайновые модели имеют более гладкую форму, чем полигональные. Затем выбираются материалы (текстуры) и запускается процесс визуализации: Рендеринг (Rendering), то есть процедура построения реалистичного изображения по созданной каркасной модели и указанным материалам. Полученное в результате рендеринга изображение можно сохранить в файле определенного формата и таким образом сделать его пригодным к демонстрации вне программы, с помощью которой создано это изображение