Обнинский институт атомной энергетики – филиал

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ – филиал

федерального государственного автономного образовательного

учреждения высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

(ИАТЭ НИЯУ МИФИ)

УТВЕРЖДАЮ

Декан факультета _ Естественных Наук _ (утверждается деканом факультета, на котором реализуется ООП) ____________ _ С. Б. Бурухин ____ (подпись) (И.О. Фамилия)

“_ 01 _”_сентября_____ 2013 г.

 

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

 

 

______________ Архитектура компьютеров и компьютерная графика _______________

(Наименование дисциплины)

 

 

Прикладная математика и информатика»

(Код (шифр), наименование направления подготовки (специальности) ФГОС)

Прикладная математика и информатика

(Профиль направления)

__________________________________________________________________________

Название программы бакалавриата

бакалавр

(Квалификация (степень) выпускника)

 

 

очная

Форма обучения (очная, очно-заочная (вечерняя), заочная)

 

 

Г. Обнинск 2013г.

Программа составлена в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки

010400.62 – Прикладная математика и информатика

Автор(ы) ____ старший преподаватель кафедры ПМ, Охрименко В.А.

(ученое звание, степень, должность, фамилия, инициалы)

Рецензент(ы) ______________

(ученое звание, степень, должность, фамилия, инициалы)

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры «Прикладная математика»_

утверждена «_ 20 __» _ августа __ 2013 года, протокол № __ 01 _____.

Заведующий кафедрой____ПМ_________ _____________ __________________

(наименование кафедры) (подпись) (И.О. Фамилия)

Рабочая программа учебной дисциплины согласована с председателем учебно-методической комиссии (УМК) по направлению подготовки:

010400.62 – Прикладная математика и информатика

(Наименование направления подготовки (специальности)

______________________ _____________________________________________

(подпись) (И.О. Фамилия)

«_______» _____________ 2013 г.

 

ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ В СООТВЕТСТВИИ С УЧЕБНЫМ ПЛАНОМ

 

 

Общая трудоемкость дисциплины составляет __ 4 ____ зачетных единиц трудоемкости (ZET), __ 146 ___ часов.

Вид учебной работы	Семестр
Общая трудоемкость дисциплины (с экзаменом)
Аудиторные занятия
§ Лекции
§ Практические занятия и семинары
§ Лабораторные работы
§ Курсовая работа
Самостоятельная работа
Форма контроля(зачет, экзамен)	Экзамен(12)

 

ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Целями освоения учебной дисциплины «Архитектура компьютеров и компьютерная графика» являются:

· ознакомление студентов с основами архитектуры компьютеров, ее историей и развитием, арифметическими основами ЭВМ, а также функциональной и структурной организацией современных персональных компьютеров.

· изучение основ графических подсистем ПК, типичных алгоритмов компьютерной графики и вычислительной геометрии, и принципов их программирования на платформе Windows (GDI и OpenGL).

Задачи изучения курса

Компьютерная графика, наряду с изучением математических основ, предполагает наработку практических навыков программирования приложений и систем компьютерной графики.

Поэтому, в задачу курса входит обучение студентов практическому программированию с использованием сложных графических библиотек, прежде всего GDI (MFC) или GDI+ (.NET) и OpenGL.

Дисциплины, усвоение которых желательно для изучения данного курса

Дискретная математика, Аналитическая геометрия и линейная алгебра, Введение в методы программирования, объектно-ориентированное программирование.

МЕСТО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Курс «Архитектура компьютеров и Компьютерная графика» относится к базовой части математического и естественнонаучного цикла Б.2. Логически и содержательно-методически данный курс связан с такими дисциплинами как: математика, информатика, дискретная математика, информационные технологии в целом, программирование на языке высокого уровня, объектно-ориентированное программирование, архитектура вычислительных систем, учебно-исследовательская работа. Данные дисциплины составляют математический, естественнонаучный и профессиональный цикл бакалавриата по направлению 010400.62 – Прикладная математика и информатика.

Для успешного изучения данной дисциплины студент должен обладать «входными» знаниями и умениями в области информатики, дискретной математики, иметь хорошие навыки в программировании. Освоение данной дисциплины необходимо для выполнения в рамках бакалавриата разнообразных учебно-исследовательских работ, связанных с применением информационных технологий, и выполнения выпускных квалификационных работ.

КОМПЕТЕНЦИИ СТУДЕНТА, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ / ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОБРАЗОВАНИЯ И КОМПЕТЕНЦИИ СТУДЕНТА ПО ЗАВЕРШЕНИИ ОСВОЕНИЯ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

По завершении изучения программы дисциплины студент должен обладать компетенциями установленными в ФГОС ВПО, разработчиками ООП и согласованными с работодателями (Компетентностная модель выпускника):

· Общекультурные компетенции:

§ способность осознать социальную значимость своей будущей профессии, обладание высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК- 9);

§ способность владения навыками работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-11);

§ способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-12);

§ способность работать в коллективе и использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК – 13);

§ способность использовать в научной и познавательной деятельности, а также в социальной сфкере профессиональные навыки работы с информационными и компьютерными технологиями (ОК – 14);

§ способность работы с информацией из различных источников, включая сетевые ресурсы сети Интернет, для решения профессиональных и социальных задач (ОК – 15);

§ способность к интеллектуальному, культурному, нравственному, физическому и профессиональному саморазвитию, стремление к повышению своей квалификации и мастерства (ОК – 16).

· Профессиональные (общенаучные) компетенции:

· способность демонстрации общенаучных базовых знаний естественных наук, математики и информатики, понимание основных фактов, концепций, принципов теорий, связанных с прикладной математикой и информатикой (ПК-1)

· способность понимать и применять в исследовательской и прикладной деятельности современный математический аппарат (ПК-3);

· способность в составе научно-исследовательского и производственного коллектива решать задачи профессиональной деятельности (в соответствии с профилем подготовки) (ПК-4);

· владение методикой преподавания учебных дисциплин (ПК-14);

 

Студенты, успешно окончившие данный курс, должны уметь:

• Оценивать и формулировать архитектурные и функциональные требования к компьютеру при решении задач прикладной математики в контексте той или иной предметной области.

• Анализировать графические интерфейсы с точки зрения взаимодействия человека и компьютера.

• Применять основополагающие принципы разработки графических и мультимедийных систем.

• Описывать набор программных средств, которые могут быть использованы в процессе разработки графических систем или систем научной визуализации.

• Использовать существующие графические библиотеки и пакеты для разработки удобных графических приложений.

 

5. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

Структура дисциплины

№

Раздел учебной дисциплины

Неделя семестра

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов, (в часах)

Текущий контроль успеваемости (неделя, форма)

Аттестация раздела (неделя, форма)

Максимальный балл за раздел *

Лекции

Семинары / практические занятия

Лабораторные работы

…

Самостоятельная работа

3 семестр

Основные понятия, концепции и архитектура компьютера: История развития вычислительной техники. Классификация компьютеров. Информационные и логические основы построения ЭВМ. Принципы фон Неймана и классическая архитектура компьютера.

Устный опрос (5 нед.) 10 балл.

Центральные и внешние устройства ПЭВМ. Базовая система ввода/вывода. Интерфейсы. Графический интерфейс пользователя.

Устный опрос. (8 нед.) 10 балл.

Математические и алгоритмические основы компьютерной графики: вычислительная геометрия.

Лаб. Работа 1 (9 нед.) 7 балл.

Домашнее задание

Компьютерная графика: алгоритмы и программирование.

Лаб. Работа 2 (11 нед.) 8 балл.

Основы GDI. Библиотека OpenGL.

Лаб. Работа 3 (16 нед.) 8 балл.

Отчет. (16 нед.) 10балл.

Экзамен

Итого за 3 семестр

Содержание дисциплины

Лекции

Раздел 1. Основные понятия, концепции и архитектура компьютеров

GDI. (1 час.)

OpenGL. (2 часа.)

 

Лабораторный практикум

Раздел (ы)	Наименование лабораторных работ	Число часов	Бал-лы
3,4	Лаб. работа: Простая программа на OpenGL: Создание заготовки приложения OpenGL. Создание простого графического окна. Рисование прямоугольника внутри окна. Масштабирование рисунка под размеры окна. Анимация прямоугольника с помощью OpenGL и GLUT. Библиотечная функция таймера. Двойная буферизация.	4	7
3,4	Лаб. работа: Геометрические примитивы в OpenGL: Поддержка меню в GLUT. Установка отсекающего объема для рисования сцены. Точки, линии, фактура линий. Ломаные и замкнутые линии. Рисование многоугольников в трехмерном пространстве. Удаление скрытых поверхностей. Каркасный режим и режим с заливкой.	5
3,4	Лаб. работа: Непрограммируемый конвейер в OpenGL: Геометрический конвейер OpenGL. Системы координат. Команды управления текущими матрицами преобразования. Модельные и проекционные преобразования. Стеки матриц. Построение модели атома в ортогональной проекции. Модель полого бруска в ортогональной проекции. Перспективные проекции. Моделирование системы с относительными вращениями. Прямая загрузка матриц преобразований.	8	8

ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

В рамках курса активно используются мультимедийные средства и иные компьютерные технологии, слайды и демонстрационные версии графических приложений.

Лабораторные работы проводятся при тесном взаимодействии студентов и преподавателя, в ходе которого обсуждаются детали создания приложений, их анализ, демонстрация результатов, проводится собеседование по материалам отчёта.

 

ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

Текущий контроль со стороны преподавателя проводится на лабораторных работах при обсуждении полученных результатов и проверке отчетов.

Рубежный контроль проводится в виде контрольных или домашних работ, отражающих теоретическую и практическую часть дисциплины.

Итоговый контроль по дисциплине осуществляется по результатам выполнения лабораторных, контрольных и домашних работ и сдачи экзамена. Список теоретических вопросов, предлагаемых для подготовки к экзамену и образец билетов, приведены в Приложении 1.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

а) основная литература:

1. Л. Н. Королев. Архитектура электронных вычислительных машин. – М., Научный мир, 2005, - 272с.

2. Бройдо В. Л., Ильина О. П. Архитектура ЭВМ и систем: Учебник для вузов. – СПб.:Питер, 2006. -718с.

3. А. Н. Божко и др. Компьютерная графика: Учеб. пособие для вузов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2007. – 392с.

4. Роджерс Д., Адамс Дж. Математические основы машинной графики: Пер. с англ. М.: Мир, 2001. – 604с.

5. Роджерс Д. Алгоритмические основы машинной графики: Пер. с англ. – М.: Мир, 1989. -512с.

6. Шикин А.В., Боресков А.В. Компьютерная графика. Полигональные модели. – М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2001. – 464с.

7. А. Поляков, В. Брусенцев. Методы и алгоритмы компьютерной графики в примерах на Visual C++. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003. – 560с.

8. Баяковский Ю.М., Игнатенко А.В., Фролов А.И. Графическая библиотека OpenGL. Учебно-методическое пособие. Москва, 2003. – 132 с.

9. Хилл Ф. OpenGL. Программирование компьютерной графики. – С.Пб: Питер, 2002. 1088с.

10. Эйнджел Э. Интерактивная компьютерная графика. Вводный курс на базе OpenGL. Вильямс, 2001, 592с

11. Никулин Е.А. Компьютерная геометрия и алгоритмы машинной графики. – СПб: БХВ-Петербург, 2003. –560с.

12. Тихомиров Ю. Программирование трехмерной графики.-СПб.: БХВ-Санкт-Петербург, 1998. –256с.

13. Порев В.Н. Компьютерная графика. – СПб.: БХВ-Петербург, 2002. –432с.

 

б) дополнительная литература:

1. Ф. Препарата, М. Шеймос. Вычислительная геометрия: введение. – Москва; Мир, 1989.

2. Алгоритмы вычислительной геометрии на плоскости. – Конспект лекций, сост. Охрименко В. А., 2007.

3. Майкл Ласло. Вычислительная геометрия и компьютерная графика на C++. – Москва: Бином. 1997.

в) Интернет-ресурсы:

· http://www.intuit.ru/department/hardware/comparch/

· http://www.intuit.ru/department/hardware/archhard2/

· http://www.opengl.org/

Программные средства обеспечения освоения дисциплины

Операционная система Microsoft Windows XP или выше, Visual C++ 2005-2013.

 

МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Компьютерный класс с установленной операционной системой MS Windows, оборудованный мультимедийным проектором.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

Список вопросов для подготовки к итоговому контролю

1. Компьютерная геометрия и графика: основные определения, области применения.

2. Растровый способ представления изображений. Достоинства и недостатки. Основные параметры растрового изображения.

3. Векторный способ представления изображений. Графические примитивы. Достоинства и недостатки векторного способа.

4. Классификация программного обеспечения компьютерной графики. Растровые и векторные редакторы.

5. Представление цвета в компьютере. Цветовые модели и пространства.

6. Краткая характеристика основных графических файловых форматов.

7. Растровые алгоритмы. Понятие связности.

8. Простейшие пошаговые алгоритмы растрового изображения отрезков.

9. Алгоритм Брезенхема для построения отрезков прямой.

10. Простые способы растровой развертки окружности.

11. Алгоритм Брезенхема для генерации окружности.

12. Закраска области, заданной цветом границы.

13. Заполнение многоугольников. Алгоритм отсечения Сазерленда-Ходжмена.

14. Заполнение многоугольников. Алгоритм построчного сканирования.

15. Компьютерная геометрия. Двумерные преобразования (перенос, изменение масштаба, отображение относительно осей и начала координат) с использованием матриц размером 2х2.

16. Двумерные преобразования. Поворот относительно начала координат.

17. Двумерные преобразования. Однородные координаты. Нормализация. Геометрическое представление однородных координат.

18. Матрица двумерных преобразований общего вида для работы с однородными координатами. Значение каждой из компонент матрицы.

19. Композиция двумерных преобразований. Поворот вокруг произвольной точки.

20. Композиция двумерных преобразований. Отражение относительно произвольной оси.

21. Трехмерные преобразования. Левосторонняя и правосторонняя системы координат. Направление положительного поворота вокруг каждой из осей.

22. Матрицы преобразования размером 4х4 для выполнения трехмерного переноса, изменения масштаба, сдвига (скоса).

23. Общее изменение масштаба за счет 4-го диагонального элемента матрицы размером 4х4.

24. Матрицы преобразования размером 4х4 для выполнения поворота вокруг каждой из осей.

25. Матрицы преобразования размером 4х4 для выполнения отражения относительно: оси z, плоскости х=0, начала координат.

26. Двумерный конвейер наблюдения. Алгоритмы двумерного отсечения точки и линии.

27. Системы координат. Формулы перехода от мировой системы координат к экранной.

28. Проекции. Классификация плоских геометрических проекций.

29. Ортографические проекции. Матрицы ортографических проекций (вид сбоку, спереди, сверху).

30. Аксонометрические проекции. Общий вид матрицы аксонометрических проекций.

31. Косоугольные проекции. Матрицы косоугольных проекций.

32. Центральные проекции. Матрицы центральных проекций. Нормализация координат.

33. Изображение трехмерных объектов. Понятие картинной плоскости, видимого объема. Схема вывода трехмерной графической информации.

34. Представление пространственных форм. Полигональная сетка.

35. Удаление невидимых линий и поверхностей. Общая характеристика алгоритмов удаления невидимых линий и поверхностей.

36. Удаление невидимых линий и поверхностей. Алгоритм плавающего горизонта.

37. Удаление невидимых линий и поверхностей. Алгоритм Робертса.

38. Удаление невидимых линий и поверхностей. Алгоритм z-буфера.

39. Удаление невидимых линий и поверхностей. Метод трассировки лучей.

40. Удаление невидимых линий и поверхностей. Алгоритм Варнока.

41. Удаление невидимых линий и поверхностей. Алгоритм Вейлера-Азертона.

42. Удаление невидимых линий и поверхностей. Алгоритм, использующий список приоритетов (художника).

43. Диффузное отражение. Модель освещения с учетом диффузного отражения и рассеянного света.

44. Зеркальное отражение. Модель освещения с учетом зеркального отражения света.

45. Простая модель освещения. Описание интенсивности для цветного изображения.

46. Построение нормалей к граням.

47. Способы закраски полигональной сетки. Однотонная закраска. Эффект полос Маха.

48. Способы закраски полигональной сетки. Метод Гуро.

49. Способы закраски полигональной сетки. Метод Фонга.

50. Сравнительный анализ методов закраски Гуро и Фонга.

51. Поверхности, пропускающие свет. Закон Снеллиуса.

52. Основные компоненты графической системы.

53. Библиотека OpenGL. Общее описание. Принципы функционирования.

54. Библиотека OpenGL: синтаксис команд, задание графических примитивов.

55. Аппаратные средства машинной графики. Сканеры и их основные характеристики.

56. Аппаратные средства машинной графики. Дигитайзеры и их основные характеристики.

57. Аппаратные средства машинной графики. Дисплеи и их основные характеристики.

58. Вычислительная геометрия. Полигоны. Основные соотношения и алгоритмы декомпозиции полигонов. Классификация простых полигонов.

59. Вычислительная геометрия. Выпуклые оболочки в 2D. Основные алгоритмы построения выпуклых оболочек.

60. Вычислительная геометрия. Триангуляция полигонов.Триангуляция x -монотонных полигонов. Триангуляция простых полигонов.

61. Вычислительная геометрия. Общее представление об алгоритмах заметания плоскости. Примеры решаемых задач.

62. GDI – графика. Общее представление о графическом интерфейсе в Windows.

63. Принципы фон Неймана и классическая архитектура компьютера.

64. Центральные и внешние устройства ПЭВМ.

65. BIOS: Базовая система ввода/вывода.

 

 

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ   Кафедра Прикладной математики   Экзаменационный билет № 7 по курсу «Архитектура компьютеров и компьютерная графика» для 3 семестра ………………………………………………………………………………………………… 1. Принципы фон Неймана и классическая архитектура компьютера. 2. Вычислительная геометрия. Выпуклые оболочки в 2D. Основные алгоритмы построения выпуклых оболочек. …………………………………………………………………………………………………. Зав. кафедрой ………………………. Сентябрь 2013 г.

 

 

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ   Кафедра Прикладной математики   Экзаменационный билет № 20 по курсу «Архитектура компьютеров и компьютерная графика» для 3 семестра ………………………………………………………………………………………………… 1. Представление цвета в компьютере. Цветовые модели и пространства. 2. Удаление невидимых линий и поверхностей. Алгоритм z-буфера.   …………………………………………………………………………………………………. Зав. кафедрой ………………………. Сентябрь 2013 г.

 

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ   Кафедра Прикладной математики   Экзаменационный билет № 1 по курсу «Архитектура компьютеров и компьютерная графика» для 3 семестра ………………………………………………………………………………………………… 1. Центральные и внешние устройства ПЭВМ. 2. Вычислительная геометрия. Триангуляция полигонов.Триангуляция x -монотонных полигонов.Триангуляция простых полигонов.   …………………………………………………………………………………………………. Зав. кафедрой ………………………. Сентябрь 2013 г.

 

 

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ   Кафедра Прикладной математики   Экзаменационный билет № 2 по курсу «Архитектура компьютеров и компьютерная графика» для 3 семестра ………………………………………………………………………………………………… 1. История развития вычислительной техники. Термины и определения. Классификация компьютеров. 2. Удаление невидимых линий и поверхностей. Алгоритм плавающего горизонта. …………………………………………………………………………………………………. Зав. кафедрой ………………………. Сентябрь 2013 г.

 

 

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ   Кафедра Прикладной математики   Экзаменационный билет № 3 по курсу «Архитектура компьютеров и компьютерная графика» для 3 семестра ………………………………………………………………………………………………… 1. Аппаратные средства машинной графики. Дисплеи и их основные характеристики. 2. Растровый способ представления изображений. Достоинства и недостатки. Алгоритм Брезенхема для построения отрезков прямой.   …………………………………………………………………………………………………. Зав. кафедрой ………………………. Сентябрь 2013 г.

 

 

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ   Кафедра Прикладной математики   Экзаменационный билет № 4 по курсу «Архитектура компьютеров и компьютерная графика» для 3 семестра ………………………………………………………………………………………………… 1. BIOS: Базовая система ввода/вывода. 2. Вычислительная геометрия. Полигоны.Основные соотношения и алгоритмы декомпозиции полигонов. Классификация простых полигонов.   …………………………………………………………………………………………………. Зав. кафедрой ………………………. Сентябрь 2013 г.

 

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ   Кафедра Прикладной математики   Экзаменационный билет № 5 по курсу «Архитектура компьютеров и компьютерная графика» для 3 семестра ………………………………………………………………………………………………… 1. Компьютерная геометрия. Двумерные преобразования (перенос, изменение масштаба, отображение относительно осей и начала координат) с использованием матриц размером 2х2. 2. Библиотека OpenGL. Общее описание. Принципы функционирования. …………………………………………………………………………………………………. Зав. кафедрой ………………………. Сентябрь 2013 г.

 

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ   Кафедра Прикладной математики   Экзаменационный билет № 6 по курсу «Архитектура компьютеров и компьютерная графика» для 3 семестра ………………………………………………………………………………………………… 1. Заполнение многоугольников. Алгоритм отсечения Сазерленда-Ходжмена. 2. Двумерные преобразования. Однородные координаты. Геометрическое представление однородных координат. …………………………………………………………………………………………………. Зав. кафедрой ………………………. Сентябрь 2013 г.

 

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ   Кафедра Прикладной математики   Экзаменационный билет № 8 по курсу «Архитектура компьютеров и компьютерная графика» для 3 семестра ………………………………………………………………………………………………… 1. Вычислительная геометрия. Общее представление об алгоритмах заметания плоскости. Примеры решаемых задач. 2. Способы закраски полигональной сетки. Однотонная закраска. Эффект полос Маха. …………………………………………………………………………………………………. Зав. кафедрой ………………………. Сентябрь 2013 г.

 

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ   Кафедра Прикладной математики   Экзаменационный билет № 9 по курсу «Архитектура компьютеров и компьютерная графика» для 3 семестра ………………………………………………………………………………………………… 1. Цвет в компьютерной графике. Цветовые модели RGB и CMYK. Цвет в OpenGL. 2. Растровые алгоритмы. Понятие связности для растровых объектов. …………………………………………………………………………………………………. Зав. кафедрой ………………………. Сентябрь 2013 г.

 

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ   Кафедра Прикладной математики   Экзаменационный билет № 10 по курсу «Архитектура компьютеров и компьютерная графика» для 3 семестра ………………………………………………………………………………………………… 1. Трехмерные преобразования. Однородные координаты. Матрицы преобразования размером 4х4 для выполнения трехмерного переноса, изменения масштаба, сдвига (скоса). 2. Библиотека OpenGL: синтаксис команд, задание графических примитивов. …………………………………………………………………………………………………. Зав. кафедрой ………………………. Сентябрь 2013 г.

 

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ   Кафедра Прикладной математики   Экзаменационный билет № 11 по курсу «Архитектура компьютеров и компьютерная графика» для 3 семестра ………………………………………………………………………………………………… 1. Системы координат. Формулы перехода от мировой системы координат к экранной. 2. Удаление невидимых линий и поверхностей. Алгоритм, использующий список приоритетов (алгоритм “художника”). …………………………………………………………………………………………………. Зав. кафедрой ………………………. Сентябрь 2013 г.

 

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ   Кафедра Прикладной математики   Экзаменационный билет № 12 по курсу «Архитектура компьютеров и компьютерная графика» для 3 семестра ………………………………………………………………………………………………… 1. Проекции. Классификация плоских геометрических проекций. 2. Способы закраски в полигональных моделях. Метод Гуро. …………………………………………………………………………………………………. Зав. кафедрой ………………………. Сентябрь 2013 г.

 

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ   Кафедра Прикладной математики   Экзаменационный билет № 13 по курсу «Архитектура компьютеров и компьютерная графика» для 3 семестра ………………………………………………………………………………………………… 1. Удаление невидимых линий и поверхностей. Алгоритм Робертса. 2. Векторный способ представления изображений. Графические примитивы. Достоинства и недостатки векторного способа. …………………………………………………………………………………………………. Зав. кафедрой ………………………. Сентябрь 2013 г.

 

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ   Кафедра Прикладной математики   Экзаменационный билет № 14 по курсу «Архитектура компьютеров и компьютерная графика» для 3 семестра ………………………………………………………………………………………………… 1. Способы закраски полигональной сетки. Метод Фонга. 2. Центральные проекции. Матрицы центральных проекций. …………………………………………………………………………………………………. Зав. кафедрой ………………………. Сентябрь 2013 г.

 

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ   Кафедра Прикладной математики   Экзаменационный билет № 15 по курсу «Архитектура компьютеров и компьютерная графика» для 3 семестра ………………………………………………………………………………………………… 1. Алгоритм Брезенхема для генерации окружности. 2. GDI – графика. Общее представление о графическом интерфейсе в Windows. …………………………………………………………………………………………………. Зав. кафедрой ………………………. Сентябрь 2013 г.

 

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ   Кафедра Прикладной математики   Экзаменационный билет № 16 по курсу «Архитектура компьютеров и компьютерная графика» для 3 семестра ………………………………………………………………………………………………… 1. Изображение трехмерных объектов. Понятие картинной плоскости, видимого объема. Схема вывода трехмерной графической информации. 2. Полигональные модели. Построение нормалей к граням. …………………………………………………………………………………………………. Зав. кафедрой ………………………. Сентябрь 2013 г.

 

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ   Кафедра Прикладной математики   Экзаменационный билет № 17 по курсу «Архитектура компьютеров и компьютерная графика» для 3 семестра ………………………………………………………………………………………………… 1. Матрицы преобразования размером 4х4 для выполнения поворота вокруг каждой из осей. 2. Графический процесс и OpenGL. Задачи, решаемые в OpenGL при геометрическом моделировании. …………………………………………………………………………………………………. Зав. кафедрой ………………………. Сентябрь 2013 г.

 

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ   Кафедра Прикладной математики   Экзаменационный билет № 18 по курсу «Архитектура компьютеров и компьютерная графика» для 3 семестра ………………………………………………………………………………………………… 1. Интерфейс OpenGL. Организация библиотеки и архитектура OpenGL. 2. Композиция двумерных преобразований. Поворот вокруг произвольной точки.   …………………………………………………………………………………………………. Зав. кафедрой ………………………. Сентябрь 2013 г.

 

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ   Кафедра Прикладной математики   Экзаменационный билет № 19 по курсу «Архитектура компьютеров и компьютерная графика» для 3 семестра ………………………………………………………………………………………………… 1. Диффузное отражение. Модель освещения с учетом диффузного отражения и рассеянного света. 2. Ортографические проекции. Матрицы ортографических проекций. …………………………………………………………………………………………………. Зав. кафедрой ………………………. Сентябрь 2013 г.

 

 

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ   Кафедра Прикладной математики   Экзаменационный билет № 21 по курсу «Архитектура компьютеров и компьютерная графика» для 3 семестра ………………………………………………………………………………………………… 1. Цвет в компьютерной графике. Спектральные цвета. Законы Грассмана. Цветовые пространства HSV, HLS. 2. Зеркальное отражение. Модель освещения с учетом зеркального отражения света. …………………………………………………………………………………………………. Зав. кафедрой ………………………. Сентябрь 2013 г.

 

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ – филиал

федерального государственного автономного образовательного

учреждения высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

(ИАТЭ НИЯУ МИФИ)

УТВЕРЖДАЮ

Декан факультета _ Естественных Наук _ (утверждается деканом факультета, на котором реализуется ООП) ____________ _ С. Б. Бурухин ____ (подпись) (И.О. Фамилия)

“_ 01 _”_сентября_____ 2013 г.

 

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

 

 

______________ Архитектура компьютеров и компьютерная графика _______________

(Наименование дисциплины)