Геометрическое моделирование и Геометрическое моделирование в САПР

ПРОГРАММА КУРСА
№ Темы
1. Введение: цели и задачи машинной графики; программные средства.
Программирование «под Windows»: типы данных в Windows; структура
Windows -приложения; API и GDI. Создание приложения в Visual C++:
объектно-ориентированное программирование; библиотека MFC; мини-
мальное MFC-приложение; обработка сообщений; инструмент
AppWizard. Проект MFCApp. Проект Painter 1.
2. Архитектура приложений Document-View. Контекст устройства; графи-
ческие методы класса CDC. Представление геометрических объектов на
С++: наследование, виртуальные методы и полиморфизм. Проект Painter
3. Геометрический инструмент для алгоритмов компьютерной графики.
Векторы. Матрицы. Детерминанты. Скалярное произведение. Векторное
произведение. Однородные координаты. Преобразования на плоскости.
Реализация функции поворота и переноса. Проект Painter 3.
4. Преобразования в трехмерном пространстве. Параллельная и перспек-
тивная проекции.
5. Программирование преобразований в трехмерном пространстве. Созда-
ние трехмерных графических объектов. Реализация функций трехмер-
ных преобразований. Проект Painter 4.
6. Удаление невидимых линий и поверхностей. Отсечение не лицевых
граней. Метод плавающего горизонта. Метод z-буфера. Алгоритмы
упорядочивания. Метод построчного сканирования. Проект Painter 5.
7. Построение кривых. Интерполяция и аппроксимация. Параметрическое
задание кривых. Построение составных кривых. Проект Painter 6.
8. Форматы графических файлов. Цветовые модели. Палитры цветов. Ме-
тоды сжатия графических данных. Использование растровых ресурсов.
Проект Painter 7.
9. Формат Microsoft Windows Bitmap. Загрузка и сохранение файлов в
формате BMP. Проект ShowBM.
10. Создание мультимедийных приложений. Гипертекст. Гипермедиа. Вос-
произведение звука и видео. Проект MMApp.
11. Программирование графики с использованием специализированных
библиотек OpenGL и DirectX.

ТЕМАТИКА КОМПЬЮТЕРНЫХ ЛАБОРАТОРНЫХ
И КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
1. Лабораторная работа №1. Изучение работы Windows-приложения.
Обработка сообщений. Вывод графики на экран.
Объектно-ориентированное программирование графики.
2. Контрольная работа №1. Реализация алгоритмов двумерных преоб-
разований.
3. Лабораторная работа №2. Построение сплайновых кривых.
4. Контрольная работа №2. Создание растровых ресурсов. Вывод рас-
тровых изображений.

ТЕМЫ КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ
1. Реализовать движение камеры (точки наблюдения) вокруг объекта по за-
данной траектории.
2. Реализовать конструирование трехмерных фигур из примитивов (прямо-
угольники, шары, пирамиды, плоскости).
3. Реализовать построение трехмерного изображения графика произвольной
функции от двух переменных f(x, y) с возможностью изменения ракурса и
масштаба.
4. Реализовать метод z-буфера удаления невидимых частей объектов.
5. Реализовать метод Варнака удаления невидимых частей объектов.
6. Реализовать построение графика функции одной переменной f(x) , напри-
мер y=sin(x), в произвольном масштабе.
7. Закраска методом Фонга.
8. Закраска методом Гуро.
9. Создание программы рисования с помощью графических примитивов
(круг квадрат и т.п.) и полигонов с возможностью построения сплайновых
кривых.
10. Создать программу, визуализирующую сцену с перемещающимися сплай-
новыми графическими объектами.
11. Иллюстрация метода нахождения точки пересечения луча с объектами ти-
па шар, куб.
12. Создать программу, иллюстрирующую построения центральных и пер-
спективных проекций при визуализации трехмерных объектов.
13. Создать программу, визуализирующую сцену с перемещающимися трех-
мерными графическими объектами.
14. Реализация движения по прямоугольному лабиринту с использованием ал-
горитма построчного сканирования.
15. Создать программу, иллюстрирующую формирование цвета с использова-
нием модели RGB.
16. Создать программу-редактор палитры цветов растровых файлов.
17. Создание редактора гипертекстовых ссылок.
18. Создание программы просмотра гипертекстовой информации.
19. Создание редактора «горячих зон» на растровых изображениях.
20. Создание гипермедиа программы просмотра растровых изображений с
«горячими зонами» и гипертекста.