Рабочая программа дисциплины «Компьютерная графика» по направлению подготовки дипломированного специалиста 654600 «Информатика и вычислительная техника»

Вид материала

Рабочая программа

Содержание 1. Цели и задачи дисциплины Основными задачами изучения дисциплины 2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины 3. Объем дисциплины и виды учебной работы 4. Содержание дисциплины 4.2. Содержание разделов дисциплины Раздел 2. Виды компьютерной графики и методы создания изображений. (4 час.) Раздел 3. Аппаратная поддержка систем компьютерной графики. (8 час.) Раздел 4. Оцифровка изображений, системы представления изображений, технология распознавания графической информации. (10 час.) Раздел 5. Методы компрессии в графических файлах. (8 час.) Раздел 6. Форматы графических файлов. (6 час.) Раздел 7. Графика для WEB. (6 час.) Раздел 8. Программные пакеты создания и обработки компьютерной графики. (7 час.) 5. Лабораторный практикум 6. Учебно-методическое обеспечение 6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины Материально-техническое обеспечение Методические рекомендации по организации изучения дисциплины 8.2. Тематика самостоятельных работ (примеры тем) 8.3. Методические рекомендации студентам ... Полное содержание

Подобный материал:

• Рабочая программа дисциплины «Теория систем» по направлению подготовки дипломированного, 142.63kb.
• Рабочая программа дисциплины «Методы оптимизации» по направлению подготовки дипломированного, 132.79kb.
• Рабочая программа дисциплины «Инструментальные средства 3D графики» по направлению, 112.55kb.
• Рабочая программа дисциплины «Параллельные вычислительные процессы» по направлению, 108.72kb.
• Рабочая программа дисциплины «Теория принятия решений» по направлению подготовки дипломированного, 176.95kb.
• Рабочая программа дисциплины «Проектирование интеллектуальных автоматизированных систем», 126.15kb.
• Рабочая программа дисциплины «Системный анализ и исследование операций» по направлению, 161.5kb.
• Рабочая программа дисциплины «Современные технологии разработки интеллектуальных автоматизированных, 121.51kb.
• Рабочая программа дисциплины «Системы искусственного интеллекта» по направлению подготовки, 132.28kb.
• Рабочая программа дисциплины «Теоретические основы автоматизированного управления», 141.49kb.

Министерство образования Российской Федерации

Московский государственный горный университет

УТВЕРЖДАЮ

Председатель УМК по направлению

«Информатика и вычислительная техника»

проф., д.т.н. Федунец Н.И.

«_____» ____________2002 г.

Рабочая программа

дисциплины «Компьютерная графика»

по направлению подготовки дипломированного специалиста

654600 - «Информатика и вычислительная техника»

специальности 220200 – «Автоматизированные системы обработки информации и управления»

Москва 2002

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Цель изучения дисциплины – приобретение теоретических знаний в области компьютерной графики и освоение практических методов создания и обработки изображений.

Основными задачами изучения дисциплины являются: подготовка специалистов, способных грамотно решать задачи выбора и применения программных и аппаратных ресурсов компьютерной графики при постановке задач, связанных с данной областью компьютерных технологий (деловая и оформительская графика, дизайн, WEB-технология, моделирование и др.).


2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате изучения дисциплины студент должен знать:

• виды объектов компьютерной графики и методы их создания;
  
• основные требования к системе и аппаратным компонентам PC для поддержки технологий компьютерной графики;
  
• стандарты систем создания и хранения изображений;
  
• стандарты, структуру и области применения основных форматов графических файлов;
  
• методы оцифровки и компрессии изображений;
  
• методы создания и оптимизации графики для WEB;
  
• структуру и области применения программных средств компьютерной графики.
  

В результате изучения дисциплины студент должен уметь применять:

• полученные знания для работы с современными информационными технологиями.
  

Изучение дисциплины базируется на знаниях, полученных студентами при изучении дисциплин:

«Математическая логика и теория алгоритмов», «Вычислительная математика», «Информатика», «Организация ЭВМ и систем», «Программирование на языке высокого уровня», «Операционные системы», «Системное программное обеспечение», «Сети ЭВМ и телекоммуникации», «Сетевые технологии», «Информационные технологии», «Инженерная графика».


3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Вид учебной работы	Всего часов	Семестр
Общая трудоемкость дисциплины Аудиторные занятия	140 (136) 85	7
Лекции Практические занятия (ПЗ) Лабораторные занятия (ЛЗ)	51 34	51 34
Самостоятельная работа (СР)	51	34
Курсовая работа (КР)
Расчетно-графические работы (РГР)
Вид итогового контроля		зачет, экзамен

4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п	Раздел дисциплины	Лекции	ПЗ	ЛР
1	2	3	4	5
1	Введение.	*		*
2	Виды компьютерной графики и методы создания изображений.	*		*
3	Аппаратная поддержка систем компьютерной графики.	*		*
4	Оцифровка изображений, системы представления изображений, технология распознавания графической информации.	*		*
5	Методы компрессии в графических файлах	*		*
6	Форматы графических файлов.	*		*
7	Графика для WEB.	*		*
8	Программные пакеты создания и обработки компьютерной графики.	*		*

4.2. Содержание разделов дисциплины


Раздел 1. Введение. (2 час.)

Место компьютерной графики в современных компьютерных технологиях; области применения; графика и современные сети; классификация и основная терминология.


Раздел 2. Виды компьютерной графики и методы создания изображений. (4 час.)

Векторная и растровая графика; статические изображения и анимация; видеоклипы; методы создания и получения изображений.


Раздел 3. Аппаратная поддержка систем компьютерной графики. (8 час.)

Стандарт ММХ-технологии; встроенная поддержка графики в современных процессорах; мультискалярность и мультипоточность; перспективы развития мультимедийных компьютерных систем; видеосистема компьютера; видеомониторы для компьютерной графики; архитектура видеокарты; современные шинные технологии; система ввода-вывода компьютера (графический ввод-вывод, CD ROM).


Раздел 4. Оцифровка изображений, системы представления изображений, технология распознавания графической информации. (10 час.)

Критерий Найквиста для оцифровки изображений; пространственное разрешение и глубина цвета; связь параметров оцифровки с финальным качеством изображения; физика цвета; цветовые системы представления изображений (RGB, CMYK, HSV), технологии сканирования изображений; системы оптического распознавания изображений.


Раздел 5. Методы компрессии в графических файлах. (8 час.)

Компрессия с потерями и без потерь качества; методы Хаффмана, LZW и RLE; дискретное косинусное преобразование, Subsampling и технологии JPEG; фрактальная геометрия для построения и компрессии изображений.


Раздел 6. Форматы графических файлов. (6 час.)

Классификация типов векторных и растровых форматов графических файлов; форматы BMP, PCX, TIF, GIF, PNG, метафайлы.


Раздел 7. Графика для WEB. (6 час.)

Введение в WEB-технологию; графические ссылки и ImageMap; принципы использования графики и мультимедиа на WEB-сайтах; особенности отображения графики WEB-браузерами (Plug-In и ActiveX); методы обработки графики для WEB; скриптовые языки программирования для создания интерактивной графики.


Раздел 8. Программные пакеты создания и обработки компьютерной графики. (7 час.)

Классификация программных продуктов для обработки векторной и растровой графики и компьютерной анимации, пакеты для сборки проектов, подготовки презентаций и оптимизации графических материалов (пакеты графических прикладных программ фирм Adobe, Corel, Ulead System, Alchemy и др.).


5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование лабораторных работ
1 2 3 4 5 6	2 4 4 5,6 7 8	Встроенные графические редакторы MS Windows и Office (цикл работ). Сканирование и обработка изображений в Adobe PhotoShop (цикл работ). Система распознавания FineReader Преобразование форматов и компрессия графики в Adobe PhotoShop. Создание и оптимизация графики для WEB в Ulead SmartSaver Создание и обработка изображений векторной графики в пакете Corel Draw (цикл работ).

6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

6.1. Рекомендуемая литература

а) основная литература

1. Мак-Клелланд Д. PhotoShop 5.5 для Windows. – М.: Диалектика, 1999.
   
2. Паульсон Э. и др. Использование CorelDraw! – Киев: Диалектика, 1995.
   
3. Нортон П. и др. Персональный компьютер изнутри. – М.: Бином, 1994.
   
4. Богумирский Б. Энциклопедия Windows 98. - СПб.: Питер, 1998.
   
5. Шлихт Г. Цифровая обработка цветных изображений. – М.: Эком, 1997.
   
6. Сван Т. Форматы файлов Windows. – М.: Бином, 1994.
   

б) дополнительная литература

1. 
   Воген Т. Мультимедиа. – Мн.: ООО «Попурри», 1997.
   
2. Журнал «Компьютер Пресс». - М.: Компьютер Пресс.
   
3. Журнал «Мультимедиа». - М.: Мультимедиа.
   
4. WEB-журнал «Internet Zone». izone.ru.da.
   
5. Материалы интернет-сайта microsoft.com.
   

6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины

При выполнении лабораторных работ рекомендуется использовать следующие пакеты прикладных программ:

• Windows Paint;
  
• Kodak Imaging;
  
• Adobe Photo Shop;
  
• Adobe Illustrator;
  
• Adobe GoLive;
  
• Corel Draw;
  
• Corel Photo Paint
  
• Fine Reader;
  
• Macromedia Authorware;
  
• MetaCreations Painter;
  
• Ulead Photo Impact;
  
• Ulead SmartSaver;
  
• MicroSoft Office;
  
• MicroSoft FrontPage.
  

.

7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
   

Необходимый уровень аппаратного обеспечения для нормальной работы прикладных программ компьютерной графики - Pentium II, Pentium III с использованием операционной системы Windows 2000, Windows Millenium; видеосистема должна аппаратно обеспечивать режим True Color; необходимо аппаратное ускорение графики, либо использование высокопроизводительных Pentium III. Рекомендуемый объем оперативной памяти – не менее 32 Мбайт.

7. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
   

8.1. Методические рекомендации преподавателю

Лекции должны читаться в полном соответствии с нормами и правилами высшей школы Российской Федерации и основным содержанием данной рабочей программы. Преподавателю рекомендуется учитывать специфику данного предмета – революционные темпы развития компьютерных технологий в данной отрасли и регулярно обновлять конкретное содержание оперативных разделов дисциплины.

Лабораторные занятия рекомендуется проводить в соответствии с темами, определенными в данной программе. Конкретные задачи преподаватель ставит каждой рабочей бригаде (не более 2 студентов в бригаде) после краткого введения в возможности и технологию работы с данным программным продуктом; изучение конкретного инструментария и методов проводится студентами самостоятельно по рекомендованным материалам в рамках самостоятельной работы. Защита каждой лабораторной работы проводится при наличии оформленного отчета и предварительной демонстрации результатов работы на компьютере. После защиты всех лабораторных работ и защиты отчета по самостоятельной работе студент может получить зачет по предмету.

При проведении самостоятельной работы студента преподавателю рекомендуется заранее разработать и в начале семестра выдать каждому студенту «Индивидуальное задание» по дисциплине. Все индивидуальные задания должны быть различными. Поскольку большинство осваиваемых по тематике предмета пакетов достаточно сложны и их освоение (по оценкам фирм-производителей данных пакетов) требует обучения в течение месяцев на специализированных курсах, рекомендуемая тематика самостоятельных работ должна быть направлена на изучение конкретных технологий в рамках предлагаемых программных продуктов. Возможна постановка задачи по изучению обычно сопутствующих основной программе приложений-утилит, дополнительных сервисов; проведение реферативно-аналитических исследований сравнительных характеристик ряда программных продуктов в конкретной задаче - по литературе и материалам интернет-сайтов.


8.2. Тематика самостоятельных работ (примеры тем)

1. Расширенные возможности видеокарт и видеопроцессоров.
   
2. Технологии DirectX и OpenGL.
   
3. Цифровая фотоаппаратура.
   
4. Сравнительная характеристика промежуточных видеосистем и функции Color Manager.
   
5. Обзор алгоритмов создания и обработки графических объектов.
   
6. Теоремы Найквиста и Котельникова как основа алгоритмов оцифровки и сжатия изображений.
   
7. Программная реализация алгоритма Хаффмана для сжатия графических изображений.
   
8. Особенности конвертирования графических файловых форматов.
   
9. Использование дополнительных фильтров при обработке растровых изображений.
   
10. Обзор скриптовых языков программирования при создании интерактивной графики WEB-страниц.
    

8.3. Методические рекомендации студентам

Студентам рекомендуется тщательно конспектировать лекции и не пропускать занятия, поскольку литературные публикации отстают от развития данного предмета.

При выполнении и подготовке к защите лабораторных работ студент должен ориентироваться на запланированную самостоятельную работу в соответствии с полученными от преподавателя заданиями и рекомендациями. При этом необходимо эффективно использовать как часы лабораторных занятий, так и работу на домашнем компьютере или предоставляемые кафедрой дополнительные возможности работы на компьютерах, в том числе и с выходом в Интернет.

Каждую лабораторную работу студент обязан оформить в виде отчета и защитить ее. К защите готовится не только технология выполнения конкретного задания, но и дополнительные связанные разделы самостоятельных исследований по тематике данной работы. Выполнив и защитив все лабораторные работы курса, студент должен получить зачет по лабораторным работам.

При выполнении самостоятельной работы каждый студент должен получить у преподавателя, читающего лекции или проводящего лабораторные занятия, индивидуальное задание по дисциплине и выполнить его в установленный срок в виде «Отчета по индивидуальному заданию», защитить работу и получить зачет по «Самостоятельной работе студента».

Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению 654600 – «Информатика и вычислительная техника» и специальности 220200 – «Автоматизированные системы обработки информации и управления».

Программу составил:

доц. Петровичев Е.И.

Рецензент

проф., д.т.н. Федунец Н.И.

Программа одобрена на заседании кафедры АСУ

«___» ___________2002 г. протокол №


Зав. кафедрой АСУ

проф., д.т.н. Федунец Н.И.