Курс знакомит студентов с основами
компьютерной графики, которая становится все более важной областью в
информатике. Компьютерная графика, особенно применительно к мультимедийным
аспектам WWW, открыла новые возможности в области интерфейсов взаимодействия
человека и компьютера. Целью данного курса является рассмотрение принципов,
методов и программных средств, сделавшими возможными эти продвижения.
Требования к слушателям: введение в информатику (любая реализация
курса CS103 или CS112), дискретные структуры (CS106 или
CS115).
Описание курса:
- Графические системы: растровые и векторные графические системы; устройства
отображения видеоинформации; физические и логические устройства ввода;
проблемы, с которыми сталкивается разработчик графической системы
- Основные методы в графике: иерархия графических программных средств;
использование графических API; простые модели цвета; однородные координаты;
аффинные преобразования; трансформация отсечение
- Графические алгоритмы: алгоритмы генерации линий; структура и
использование шрифтов; параметрические полиномиальные кривые и поверхности;
полигональное представление трехмерных объектов; введение в трассировку лучей;
синтезирование изображений, методы семплирования и сглаживания; улучшение
изображений
- Принципы человеко-машинного взаимодействия: мотивация; создание и оценка
эргономичных систем
- Проектирования графического интерфейса пользователя: выбор стилей и
техники взаимодействия с пользователем; человеко-машинные аспекты
проектирования; динамика цвета; структурирование информации для улучшения
понимания
- Программирование графического интерфейса пользователя: экранные элементы;
обработка событий и взаимодействие с пользователем; построители графических
интерфейсов пользователя
- Компьютерная мультипликация: покадровая анамиция; анимация камеры; система
сценариев; анимация сочлененных структур; захват движения; процедурная
анимация; деформация
- Технологии работы с мультимедиа: аудио, видео и графика; устройство систем
мультимедиа; программные средства для разработки приложений мультимедиа;
виртуальная реальность
Затрагиваемые разделы:
- AL10 Алгоритмы геометрических построений 2 часа
- HC2 Построение простого графического интерфейса 2 осн. часа
- HC3 Оценка эргономичности ПО 2 часа
- HC4 Создание эргономичного ПО 2 часа
- HC5 Проектирование графического пользовательского интерфейса 5 часов
- HC6 Программирование графического пользовательского интерфейса 5
часов
- GV1 Основы методов программирования графики 2 осн. часа
- GV2 Графические системы 1 осн. час
- GV3 Передача графических данных 2 часа
- GV4 Геометрическое моделирование 3 часа
- GV5 Основы визуализации 3 часа
- GV8 Компьютерная мультипликация 2 часа
- GV10 Виртуальная реальность 2 часа
- IM13 Мультимедийная информация и системы 4 часа
- SE2 Использование программных интерфейсов приложения 2 осн. часа (из
5)
- Темы по выбору 1 час
Примечания:
Компьютерная графика обычно вызывает огромный интерес у студентов и потому
естественно ожидать отличной мотивации, особенно, если в программе курса
предусмотрена возможность создания графической системы. Хотя программная
реализация является в данном курсе основной компонентой данного курса,
необходимо также подчеркнуть математические основания данной предметной
области.
Программные средства играют особо критичную роль в данном
курсе. Хотя студентам будет полезно освоить базовые понятия на абстрактном
уровне, им также необходимо опробовать сложные графические библиотеки, которые
смогут неимоверно расширить возможности студентов по созданию интересных
приложений. Помимо графических API, ориентированных на программирование, в курсе
можно рассмотреть и другие пакеты, такие как средства для работы с мультимедиа,
языки моделирования, виртуальную реальность.
Студенты, успешно
окончившие данный курс, должны уметь:
- Анализировать графические и мультимедийные 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 и мультимедийных систем.
- Использовать существующие графические и мультимедийные пакеты для
разработки удобных графических приложений.
О кафедре
