Научный журнал
Международный журнал экспериментального образования

ISSN 2618–7159
ИФ РИНЦ = 0,440

КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА

Пичугин В.Н. 1 Федоров Р.В. 1 Немкова М.П. 1 Солдатов А.А. 1
1 Алатырский филиал ФГБОУ ВО «ЧГУ им. И.Н. Ульянова»

Многие книги по компьютерной графике глубоко исследуют узкоспециализированные области, такие как разработка библиотек подпрограмм для реализации метода обратного хода лучей или скоростных методов изображения трехмерных сцен, которые используются в компьютерных играх, либо низкоуровневое программирование видеоадаптеров. При этом, например, для студентов, только начинающих вникать в эту область, часто недостает информации общеознакомительного плана, позволяющей сориентироваться в стремительно расширяющейся области компьютерной графики. Данный материал призван хотя бы отчасти восполнить указанный пробел.

Существуют фирмы, специализирующиеся на разработке компьютеров для графических приложений, такие как «Silicon Graphics», «Evans&Sotherland». Области приложения компьютерной графики в настоящее время очень широки. В промышленности используется компьютерное моделирование процессов с графическим отображением происходящего на экране. Разработка новых автомобилей проходит на компьютере от стадии первичных эскизов внешнего вида корпуса автомобиля до рассмотрения поведения деталей автомобиля в различных дорожных условиях. В медицине применяются компьютерные томографы, позволяющие заглянуть внутрь тела и поставить правильный диагноз. В архитектуре широко применяются системы автоматизированного проектирования (CAD – Computer Aided Design), которые позволяют разработать полный проект здания, основываясь на методах компьютерной графики. Химики изучают сложные молекулы белков, пользуясь средствами компьютерного отображения данных. В телевидении и кинематографии компьютерная графика стала обыденным явлением. В мире регулярно проводятся выставки, например, такие как SIGGRAPH, картин, нарисованных с помощью компьютера. В математике развитие фракталов было бы невозможно без компьютеров с соответствующими средствами графического отображения данных. Средства мультимедиа привели к появлению новых источников информации, объединяющих в себе статические и видеоизображения, текст и звук. Новейшие операционные системы работают в графическом режиме и изначально реализуют в своих функциях методы компьютерной графики.

Целью написания пособия является знакомство студента с современными принципами построения «открытых» графических систем двух- и трехмерного преобразования изображений.

Задачи: изучить математические и алгоритмические основы компьютерной графики; изучить алгоритмы растровой графики; представление пространственных форм: геометрические преобразования, алгоритмы удаления скрытых линий и поверхностей; определение затененных участков; аппаратные средства компьютерной графики; средства ввода и визуализации изображений: графические дисплеи; архитектура графических систем; овладеть методами создания реалистических трехмерных изображений.

Дисциплина «Компьютерная графика» входит в раздел Б.1. «Дисциплины (модули). Вариативная часть» ФГОС ВО по направлению подготовки 02.03.03 «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем». Процесс изучения направлен на формирование следующих компетенций:

ОК-5 – способность применять знания на практике,

ОК-7 – способность учиться,

ОК-13 – базовые знания в различных областях,

ПК-1 – определение общих форм, закономерностей, инструментальных средств для данной дисциплины,

ПК-7 – умение грамотно пользоваться языком предметной области,

ПК-11 – самостоятельное построение алгоритма и его анализ,

ПК-15 – способность передавать результат проведенных физико-математических и прикладных исследований в виде конкретных рекомендаций, выраженных в терминах предметной области изучавшегося явления,

ПК-31 – навыки использования современных системных программных средств: операционных систем, операционных и сетевых оболочек, сервисных программ,

ПК-33 – навыки разработки моделирующих алгоритмов и реализации их на базе языков и пакетов прикладных программ моделирования.

Материал пособия является результатом многолетней методической и преподавательской работы в Алатырском филиале ФГБОУ ВО «ЧГУ им. И.Н. Ульянова».

Учебное пособие состоит из двух разделов. В первом разделе рассматриваются теоретические основы компьютерной графики, история, идеи и методы этого направления науки, его применение в задачах компьютерного моделирования и САПР.

Второй раздел «Лабораторный практикум» включает в себя перечень лабораторных работ по дисциплине.

Авторский коллектив издания составили преподаватели кафедры высшей математики и информационных технологий Алатырского филиала ФГБОУ ВО «ЧГУ им. И.Н. Ульянова», канд. техн. наук, доцент В.Н. Пичугин (главы 1-3), канд. экон. наук, доцент Р.В. Фёдоров (главы 4-6), старший преподаватель М.П. Немкова (тестовые задания), старший преподаватель А.А. Солдатов (лабораторный практикум).

Авторы благодарны своим рецензентам Ю.К. Евдокимову, доктору техн. наук, профессору, заведующему кафедрой радиоэлектроники и информационно-измерительной техники Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н. Туполева, и В.К. Краснову, кандидату физ.-мат. наук, доценту.

Авторы будут признательны за любые замечания, предложения, пожелания.

Пособие рекомендуется в качестве основного учебного материала по курсу «Компьютерная графика» для высших учебных заведений. Его также можно использовать как самоучитель, с помощью которого за короткое время можно самостоятельно освоить актуальные компьютерные технологии.


Библиографическая ссылка

Пичугин В.Н., Федоров Р.В., Немкова М.П., Солдатов А.А. КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА // Международный журнал экспериментального образования. – 2017. – № 2. – С. 95-96;
URL: http://expeducation.ru/ru/article/view?id=11182 (дата обращения: 14.08.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074