Компьютерная графика

Содержание дисциплины

1. Введение в компьютерную графику:
   • Аппаратно-программные компоненты графической системы;
   • Структура их взаимодействия;
2. Понятие света и цвета в компьютерной графике:
   • Цветовосприятие;
   • Аддитивные, перцепционные и субтрактивные цветовые модели;
3. Распространение света:
   • Освещенность;
   • Зеркальное и диффузное отражение;
   • Идеальное и диффузное преломление;
   • Распределение энергии;
   • Прозрачность;
   • Тени;
   • Фактура;
   • Модели закраски;
4. Объекты и геометрические преобразования:
   • Скаляры, точки и векторы:
   • Аффинное пространство;
   • Геометрические преобразования в однородных координатах;
   • Сдвиг, Масштабирование, поворот, перенос;
   • Суперпозиция преобразований;
5. Проектирование:
   • Ортогональные и перспективные проекции;
   • Матрицы проектирования;
6. Основные алгоритмы вычислительной геометрии. Алгоритмы отсечения и принадлежности;
7. Удаление невидимых линий и поверхностей:
   • Общая постановка задачи;
   • Алгоритмы Робертса и Аппеля удаления невидимых линий;
   • Алгоритмы z-буфера и Художника удаления невидимых граней;
8. Построение кривых и поверхностей:
   • Методы представления кривых и поверхностей;
   • Аппроксимация;
   • Аппроксимация методами Лагранжа и Ньютона;
   • Сплайновая аппроксимация;
   • Параболические и кубические сплайны;
   • Сплайны Безье и В-сплайны;
9. Визуализация и реализм трехмерных сцен:
   • Материал, освещение, прозрачность, текстурирование, туман и др.
10. Двумерные изображения. Форматы хранения Алгоритмы сжатия изображений;
11. Современные библиотеки (интерфейсы прикладного программирования) компьютерной графики (OpenGL, DirectX и др.);
12. Компьютерная графика в Системах Автоматического Проектирования. (AutoCAD, MathCAD и др.);
13. Современные пакеты моделирования и анимации трехмерных сцен (3D Studio Max, Maya и др.).

Литература

Основная литература

1. Эйнджел Э. Интерактивная компьютерная графика. Вводный курс на базе. - 2-е изд. - М., СПб, Киев: Вильямс, 2001.
2. Роджерс Д., Адамс Дж. Математические основы машинной графики. - М.: Мир, 2001.
3. Шишкин Е. В., Боресков А. В. Компьютерная графика: полигональные модели. - М.: Диалог-МИФИ, 2001.

Дополнительная литература

1. Иванов В. П., Батраков А. С. Трехмерная компьютерная графика. - М.: Радио и Связь, 1995.
2. ЛЮБЫЕ материалы по компьютерной (машинной) графике, как книги, так и материалы в WWW.