Information
Created: 19.10.2007 | Level: specialist | Access: paid
Излагаются методы, алгоритмы и технические средства компьютерной графики. В основу изложения положены наиболее распространенные алгоритмы двумерной и трехмерной графики. Уделяется внимание также вычислительной геометрии и оценкам сложности алгоритмов.
Курс дает представление о современных технических и программных средствах компьютерной графики. Значительная часть курса уделена математическому аппарату, используемому в алгоритмах работы с изображениями. Излагаются способы представления геометрической информации. Рассматриваются различные виды проекций трехмерных объектов на плоскость, а также некоторые специальные картографические проекции. Описываются основные методы работы с цветом в задачах визуализации, способы закрашивания геометрических тел.
Goal: Познакомить теоретически и практически с методами, алгоритмами и специальными приемами работы с плоскими и трехмерными графическими объектами.
Prerequisites: Желательно знакомство с основами аналитической геометрии и линейной алгебры, начальные сведения по математическому анализу. Необходимо знакомство с языком программирования C.
План занятий
| Lesson | Title << | Date |
|---|---|---|
| - | ||
Lecture 152 minutes | Общее введение в компьютерную графику
Предмет и области применения компьютерной графики. Краткая история развития компьютерной графики. Технические средства поддержки компьютерной графики: ЭЛТ, устройства ввода, видеоадаптер, графопостроители, принтеры, сканеры. Программные средства поддержки компьютерной графики: драйверы устройств, библиотеки графических программ, специализированные графические системы и пакеты программ
Contents | - |
Тест 118 minutes | - | |
Lecture 243 minutes | Цвет в компьютерной графике
Цветовые модели: RGB,HSV, CMY и другие. Переход от одной модели к другой. Цветовой график МКО. Однородные цветовые пространства Luv, PHS
Contents | - |
Тест 218 minutes | - | |
Lecture 31 hour 54 minutes | Геометрические преобразования
Системы координат и геометрические преобразования (параллельный перенос, масштабирование, вращение). Задание геометрических преобразований с помощью матриц. Конгруэнтные преобразования. Переход в другую систему координат. Задача вращения относительно произвольной оси
Contents | - |
Тест 330 minutes | - | |
Lecture 436 minutes | Представление геометрической информации
Геометрические примитивы. Системы координат: мировая, объектная, наблюдателя и экранная. Однородные координаты. Задание геометрических преобразований в однородных координатах с помощью матриц
Contents | - |
Тест 418 minutes | - | |
Lecture 543 minutes | Отсечение (клиппирование) геометрических примитивов
Алгоритм деления отрезка пополам. Коды Сазерланда — Коэна. Клиппирование многоугольников. Штрихование многоугольной области. Переход к трехмерному клиппированию пирамидой видимости
Contents | - |
Тест 518 minutes | - | |
Lecture 61 hour 8 minutes | Удаление невидимых поверхностей и линий
Исторический экскурс. Методы переборного типа. Метод Z-буфера. Методы удаления нелицевых граней многогранника. Алгоритмы Варнака и Вейлера — Азертона. Методы приоритетов (художника, плавающего горизонта). Метод двоичного разбиения пространства. Алгоритмы построчного сканирования для криволинейных поверхностей. Алгоритм определения видимых поверхностей путем трассировки лучей
Contents | - |
Тест 624 minutes | - | |
Lecture 750 minutes | Проецирование пространственных сцен
Основные типы проекций. Прямая и перспективная проекция. Специальные картографические проекции. Экзотические проекции земной сферы
Contents | - |
Тест 721 minute | - | |
Lecture 838 minutes | Растровое преобразование графических примитивов
Алгоритмы Брезенхема растровой дискретизации отрезка. Алгоритмы Брезенхема растровой дискретизации окружности и эллипса. Алгоритмы заполнения внутренних областей
Contents | - |
Тест 818 minutes | - | |
Lecture 938 minutes | Закрашивание. Рендеринг полигональных моделей
Модели освещения. Закраска граней: плоское закрашивание, метод Гуро, метод Фонга. Устранение ступенчатости (антиэлайзинг)
Contents | - |
Тест 918 minutes | - | |
Lecture 1044 minutes | Визуализация пространственных реалистических сцен
Свето-теневой анализ. Метод излучательности. Глобальная модель освещения с трассировкой лучей. Алгоритм обратной трассировки
Contents | - |
Тест 1018 minutes | - | |
5 hours | - |