Засоби програмування комп'ютерної графіки
Спеціальність: Інженерія програмного забезпечення
Код дисципліни: 6.121.02.E.051
Кількість кредитів: 7.00
Кафедра: Програмне забезпечення
Лектор: Журавчак Любов Михайлівна
Семестр: 6 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
загальних:
• ЗК01. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу;
• ЗК02. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
фахових:
• ФКС2.1. Здатність застосовувати принципи та найкращі практики створення програмного забезпечення для роботи з мультимедіа і комп’ютерною графікою.
• ФКС2.3. Здатність вирішувати задачі геометричного моделювання для створення та налаштування сцен тривимірної графіки.
Результати навчання: •мати уяву
- про задачі комп’ютерної графіки, про основні переваги і недоліки графічної бібліотеки OpenGL;
- про основні можливості графічної бібліотеки OpenGL для створення реалістичних сцен;
- про базові алгоритми комп’ютерної графіки;
- про основні форми і складові мультимедіа, характеристики та формати мультимедійних даних;
• знати
- методи і засоби побудови 2D і 3D каркасних і поверхневих геометричних моделей, операції і перетворення над ними;
- основні методи графічної бібліотеки OpenGL;
- основні методи подання, збереження, відтворення та обробки мультимедійних даних;
• уміти
- використовувати можливості графічної бібліотеки OpenGL для створення реалістичних сцен;
- створювати програмні засоби комп’ютерної графіки;
- користуватись програмними технологіями для реалізації основних ідей, які використовують для створення мультимедійних систем;
• мати досвід
- створення програм візуалізації дво- і тривимірних сцен;
- розробки програм у прозорих вікнах та вікнах нестандартної форми
У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі програмні результати навчання:
ПР2.01. Знати принципи та підходи до проектування та створення програмного забезпечення для роботи з мультимедіа та комп’ютерною графікою.
Лекційні та лабораторні заняття -
інформаційно-рецептивний метод,
репродуктивний метод, евристичний
метод, метод проблемного викладу,
самостійна робота – репродуктивний
метод, дослідний метод.
Поточний контроль. Методи оцінювання знань:
контрольні заходи (письмове опитування), захист лабораторних робіт.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Комп’ютерна графіка (попередня)
Програмування мультимедійних систем (супутня)
Віртуальна реальність (наступна)
Проектування та розробка ігор (наступна)
Короткий зміст навчальної програми: Дисципліна належить до вибіркових компонент блоку 02 професійної підготовки, вивчається у шостому семестрі.
Комп’ютерна графіка належить до сучасних галузей, розвиток яких відбувається доволі швидко. Її методи й технології повсюдно застосовують у багатьох розробках, зокрема в навчальних тренажерах, виробництві музичних кліпів і телерекламі, кінофільмах, наукових дослідженнях, медичній діагностиці. Значна частина сучасних досліджень у галузі комп’ютерної графіки пов’язана з підвищенням ефективності, реалістичності і швидкості генерації зображень. Щоб отримати зображення природної сцени, графічна програма повинна зімітувати реальні ефекти заломлення і відбиття світла від фізичних об’єктів. Тому в комп’ютерній графіці спостерігають тенденцію до впровадження в графічні алгоритми оптимізованих апроксимацій фізичних принципів, щоб краще відобразити складні взаємодії між об’єктами і середовищем.
Оскільки сьогодні тривимірні графічні застосування набули широкого розповсюдження, поряд із процедурами двовимірної комп’ютерної графіки розглянуто елементи тривимірної, зокрема математичне подання криволінійних поверхонь, тривимірний конвеєр спостереження, моделі освітлення, методи візуалізації поверхонь і накладання текстури. Також звернено увагу на графічні процедури, які містяться в основній і додаткових бібліотеках OpenGL і дають змогу будувати дво- і тривимірні зображення, виконувати їхні геометричні перетворення, використовувати перспективне проектування, генерацію сплайнів, інтерактивне введення за допомогою миші, операцій вибору, відображення меню і підменю.
Вивчення даної дисципліни передбачає, окрім курсу лекцій, набуття і засвоєння практичних навичок розроблення програмних засобів на лабораторних заняттях для реалізації освоєних методів.
Опис: Опис та атрибути графічних примітивів, геометричні перетворення зображень, тривимірний конвеєр спостереження, криві і криволінійні поверхні, алгоритми формування зображення, моделі освітлення і методи візуалізації поверхонь, методи інтерактивного вводу і графічні інтерфейси користувача, операції з зображенням на рівні растрового подання, тривимірна графіка.
Методи та критерії оцінювання: 1) Захист лабораторних робіт включає демонстрацію програмної компоненти, виконаної за варіантом індивідуальної роботи.
2) Усне опитування відбувається на лабораторних заняттях. Опитування здійснюється за питаннями зі сформованих списків до кожної лабораторної роботи.
3) Контрольні заходи передбачають тестування у ВНС та письмове розв'язування задач.
4) Екзаменаційна робота складається з письмової та усної компонент.
Критерії оцінювання результатів навчання: Методи діагностики знань: усне опитування, виконання лабораторних робіт, контрольні заходи, екзаменаційна робота.
Критерії оцінювання результатів навчання студентів:
Максимальна оцінка в балах 100
Поточний контроль: 45
контрольні заходи (письмове
опитування) 17=9+8
лабораторні роботи 28=5+5+6+7+5
Екзаменаційний контроль: 55
письмова компонента 45
усна компонента 10
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Журавчак Л.М. Програмування комп’ютерної графіки та мультимедійні засоби : навч. посібник / Л.М. Журавчак, О.М. Левченко. – Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2019. – 276 с.
2. Журавчак Л.М. Засоби програмування комп’ютерної графіки / Елект. навчально-методичний комплекс. [http://vns.lpnu.ua/course/view.php?id= 448219] – 2021.
3. Поліщук М.М., Ткач М.М. «CAD-системи та мультимедія»: учбовий посібник [Електронне видання]. НТУУ «КПІ ім.. І.Сікорського», ФІОТ, 2020. 112 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).