ГОУВПО «Воронежский государственный

технический университет»

Кафедра компьютерных интеллектуальных технологий

проектирования

298-2009

Методические указания

для самостоятельной работы

по дисциплине «Компьютерная графика»

для студентов специальности 230104

«Системы автоматизированного проектирования»

заочной формы обучения

Воронеж 2009

Составители : д-р техн. наук. Е.Д. Федорков, канд. техн. наук А.В. Паринов, канд. техн. наук А.С. Кольцов

УДК 659.305.8: 681.3.07

Методические указания для самостоятельной работы по дисциплине «Компьютерная графика» для студентов специальности 230104 «Системы автоматизированного проектирования» заочной формы обучения / ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. Е.Д. Федорков, А.В. Паринов, А.С. Кольцов. Воронеж, 2009. 35 с.

В методических указаниях изложены основные положения для самостоятельного изучения теоретического материала по основным темам курса, тестовые вопросы.

Методические указания подготовлены на магнитном носителе в текстовом редакторе Microsoft Word 2003 и содержатся в файле KompGraf_SomPO.doc

Предназначены для студентов 3 курса.

Библиогр.: 10 назв.

Рецензент д-р техн. наук, проф. К.А. Разинкин

Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. Е.Д. Федорков

Издается по решению редакционно-издательского

совета Воронежского государственного технического университета

©	ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2009

Введение

Самостоятельная работа студентов по дисциплине «Компьютерная графика» является важной составляющей учебного процесса подготовки специалистов технического профиля.

Формами самостоятельной работы студентов является:

- проработка лекционного материала;

- подготовка к практическим и семинарским занятиям, к лабораторным работам;

- выполнение и оформление курсовых работ и проектов;

- подготовка к контрольным мероприятиям(коллоквиумам, контрольным работам);

- выполнение домашних заданий(подготовка рефератов, решение задач, изучение дополнительных литературных источников и статей в периодической печати и др.).

Важными принципами организации самостоятельной работы студентов является ее систематичность, присутствие контроля и оценка выполнения заданий по самостоятельной работе.

Конкретные задания по изучению учебного материала по прочитанным лекциям и в порядке подготовки к практическим и лабораторным занятиям студенты получают от преподавателей, которые ведут эту формы занятий. Кроме того, студентам предлагаются к проработке определенные разделы учебников, учебных пособий и других методических разработок.

Желательно, чтобы студент кратко законспектировал основные положения, самостоятельно приобрел навыки в решении задач.

Учет результатов отчетности по всем видам самостоятельной работы студентов преподаватели, ведущие занятия, передают преподавателю-лектору, который учитывает их при рейтинговой оценке знаний.

ОСНОВЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ

Вопросы по теме:

1. Направления компьютерной графики [1]

2. Приложения компьютерной графики [1]

3. Изобразительная компьютерная графика [2]

4. Обработка и анализ изображений [2]

5. Анализ сцен [3]

6. Виртуальная реальность [1]

Тестовые вопросы.

1. Сопоставьте понятия

L1: изобразительная компьютерная графика

R1: построение модели объекта и генерация изображения

L2: обработка и анализ изображений

R2: распознавание образов - выделение и классификация свойств объектов

L3: персептивная компьютерная графика

R3: выделение характерных особенностей, формирующих графический объект

L4: когнитивная компьютерная графика

R4: представления объектов для логического мышления, и объектов для образного мышления

2. В дисциплине «Компьютерная графика» рассматривается одна из задач:

a: Создание изображения.

b: Нанесение краски на детали

c: Расчет расстояния по заданным характеристикам

d: Создание средств защиты от излучения мониторов

3. Когнитивная компьютерная графика используется для:

a: научных абстракций

b: просмотра пользователем изображений

c: улучшения восприятия изображений

d: автоматического создания 3D-моделей

4. Тип представлений 3D моделей при котором в модели хранятся границы объекта, например, вершины, ребра, грани:

a: граничное

b: линейное

c: точечное

d: вешнее

5. Тип представлений 3D моделей, при котором хранятся базовые объекты (призма, пирамида, цилиндр, конус и т.п.) из которых формировалось тело и использованные при этом операции:

a: Линия построения

b: Дерево построения

c: История построения

d: Список построения

6.… есть направление компьютерной графики предметом, которого является исследование абстрактных моделей графических объектов и взаимосвязей между ними.

+:анализ сцен

7. … - новейшее направление приложений компьютерной графики, позволяющее имитировать окружающую действительность с новым уровнем взаимодействия человек-ЭВМ.

+: Виртуальная реальность

8. Программы для работы с графикой называют:

a: Редакторы изображений

b:Графические редакторы

c:Обработчики фотографий

d:Иллюстраторы

9. К аффинным преобразованиям относится:

a: масштабирование по осям

b: смещение вдоль одной из осей

c: вращение относительно одной из осей

d: все из вышеперечисленного

10. Наиболее распространенными устройствами отображения информации являются:

a: Плоскопанельные мониторы

b: Мониторы на основе электронно-лучевой трубки

c: Проекционные устройства

d: Устройства формирования объемных изображений

11. Текстовое или графическое изображение на экране монитора компьютера состоит из множества дискретных точек люминофора, представляющих собой минимальный элемент изображения, называемых:

a: Растрами

b: Отметинами

c: Точками

d: Пикселями

12. В дисциплине «Компьютерная графика» рассматривается одна из задач:

a: Создание изображения.

b: Нанесение краски на детали

c: Расчет расстояния по заданным характеристикам

d: Создание средств защиты от излучения мониторов

2. ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И

РЕШАЕМЫЕ ИМ ЗАДАЧИ

Вопросы по теме:

1. Элементы моделей [1]

2. Методы построения моделей [2]

3. Построение с использованием отношений [2]

4. Построение с использованием преобразований [3]

5. Построение кривых [4]

6. Построение поверхностей [4]

7. Типы моделей [4]

8. Полигональные сетки [4]

Тестовые вопросы.

1.Типы 3D моделей:

a: каркасное представление

b: фронтальное представление

c: объемное представление

d: модель сплошных тел

2. Выберите методы построения моделей?

a: построение по заданным отношениям

b: построение по координатам

c: построение с использованием интерполяции

d: построение с использованием преобразований

3. Полилиния задается:

a: двумя векторами

b: двумя прямыми

c: пересечением отрезков

d: двумя сонаправленными векторами

4. Какого типа описания поверхности не существует?

a: поточечное описание поверхностей

b: описание поверхностей неявными функциями

c: параметрического описания поверхности

d: методом полигональных сеток

5. Полиномами, в каких степенях могут быть заданы сплайны?

a: первой и второй степени

b: только вторая степень

c: линейные, квадратичные или кубические

6. Для чего используются полигональные сетки?

a: для аппроксимации криволинейных площадок

b: для аппроксимации параметрических бикубических площадок

c: для аппроксимации криволинейных и параметрических бикубических площадок

7. Установите соответствие между названием представления полигональной сетки и его таблицей:

L1: Представление полигональной сетки с явным заданием многоугольников

R1:

L2: Представление полигональной сетки с указателями на списки вершин.

R2:

L3: Представление полигональной сетки в виде списка ребер

R3:

L4:

R4:

8. Наиболее применяемый и широко используемый в интерактивных приложениях метод описания параметрических кубических кривых?

+метод Безье

9. Метод описания параметрических кубических кривых, при котором конечные точки не лежат на кривой и на концах сегментов обеспечивается непрерывность первой и второй производных?

+метод В-сплайнов

10. Тип представления 3D моделей, при котором в модели хранятся границы объекта например, вершины, ребра, грани,?

+граничное

11. В моделях в виде дерева построения могут использоваться не только базовые объекты, но также и сплошные тела, заданные с помощью …?

+ границ

12. Набор вершин, ребер и плоских многоугольников представляется как…

+ полигональная сетка

13. Преимущества частного подхода при реализации построения по отношениям?

+ простота

3. ГРАФИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ, ПРИМИТИВЫ

И ИХ АТРИБУТЫ

Вопросы по теме:

1. Перечислите основные примитивы вывода[5]

2. Определение примитив вывода[4]

3. Определение атрибута[5]

4. Определение изображения[5]

5. Дайте определение понятию масштаб толщины линии[5]

6. Определение матрицы шаблона[4]

7. Понятие точности текста[4]

8. Определение таблицы связок полигональной области[2]

9. Использование таблиц цвета[1]

10. Примитивы вывода[2]

11. Индексы, связки и таблицы[2]

12. Определение вида штриховки[2]

Тестовые вопросы.

1.Флаг выборки атрибута (ASF) может находиться в состоянии:

a связанный;

b свободный;

c индивидуальный;

d выбранный;

e установленный;

2. К атрибутам примитива вывода "Текст" относятся:

a направление;

b масштаб толщины;

c выравнивание;

d размер;

e точка привязки;

3. Атрибут "Вид заполнения" примитива "полигональная область" может принимать следующие значения::

a заливка;

b узор;

c штриховка;

d матрица;

e шаблон;

4. В ядре графической системы к примитивам вывода относятся:

a круг;

b ломаная;

c матрица;

d ячейка;

e текст;

5. К растровым примитивам относятся:

a текст;

b полимаркер;

c полигональная область;

d ломаная;

e матрица ячеек;

6. В ядре графической системы таблицы связок существуют для следующих примитивов вывода:

a ломаная;

b полимаркер;

c полигональная область;

d круг;

e матрица ячеек;

7. Сопоставьте понятия

L1: Векторный примитив вывода:

R1: Ломаная

L2: Точечный примитив вывода:

R2: Полимаркер

L3: Текстовый примитив вывода:

R3: Текст

L4: Растровый примитив вывода:

R4: Полигональная область

8. Соотнесите примитивы вывода с их атрибутами

L1: Полигональная область

R1: Точка привязки

L2: Ломаная

R2: толщина

L3: Текст

R3: Межлитерный просвет

L4: Полимаркер

R4: Масштаб

9. Сопоставьте определения

L1: Полимаркер

R1: набор символов некоторого типа, которые центрируются в указанных точках

L2: Ломаная

R2: набор отрезков прямых, соединяющих заданную последовательность точек

L3: Полигональная область

R3: многоугольник; область, которую он ограничивает, может быть пустой, иметь фоновую окраску, быть покрытой узором по шаблону или заштрихованной.

L4: Матрица ячеек

R4: матрица прямоугольных ячеек, каждой из которых присвоен индивидуальный цвет

10. Сопоставьте определения

L1: Выравнивание текста

R1: атрибут, описывающий размещение строки литер относительно ее точки привязки

L2: Межлитерный просвет

R2: дополнительное смещение между рядом стоящими литерами, добавляемое к нормальному расстоянию

L3: Масштаб расширения

R3: коэффициент, определяющий отклонение отношения значений ширины (толщины) литеры к ее высоте от номинального значения

L4: Шрифт

R4: то или иное написание литер текста исходя из возможностей станции

4. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ВИДЕОИНФОРМАЦИИ

И ЕЕ МАШИННАЯ ГЕНЕРАЦИЯ

Вопросы по теме:

1. Цифровые (TTL) мониторы[1]

2. Аналоговые мониторы[1]

3. Мультичастотные мониторы[2]

4. Плоскопанельные мониторы[2]

5. Жидкокристаллические мониторы[3]

6. Принцип действия ЖК-монитора[3]

7. Технология Twisted Nematic[3]

8. Подсветка ЖК-экрана[4]

9. Обработка видеоинформации[4]

10. Телевизионные стандарты[4]

11. Разрешение и чёткость изображения[2]

12. Чёткость видео в бытовой аппаратуре[2]

13. Резкость — чёткость границ[2

14. Чересстрочное и прогрессивное видео[5]

15. Особенности чересстрочного видео[5]

16. Захват чересстрочного видео[5]

17. Отображение чересстрочного видео на компьютере[2]

18. Цифровое видео. Кодирование цвета[2]

19. Развитие MPEG–4 кодеров[2]

Тестовые вопросы.

1.Устройства отображения информации, ориентированные на решение мультимедийных или презентационных задач:

a ЭЛТ мониторы

b Проекционные устройства

c Плоскопанельные мониторы

d Устройства формирования объемных изображений.

2. Аналоговый видеосигнал может принимать любое значение в диапазоне:

a от 0 до 0,5 В

b от 0 до 0,7 В

c от 0 до 1 В

d от 1 до 5 В

3. Какой стандарт самый распространённый способ хранения цифрового видео на компьютерах:

a DivX

b MPEG–1

c MPEG–2

d MPEG–4

4. Телевизионный стандарт NTSC передаёт:

a 20 кадров в секунду

b 25 кадров в секунду

c 30 кадров в секунду

d 50 кадров в секунду

5. Под термином Bitrate понимается:

a поток данных

b поток битов

c поток байтов

6. Поток данных в формате MPEG может содержать типы кадров:

a ключевые кадры

b последовательные

c промежуточные

d постоянные

e двунаправленные

7. Методы сжатия видео кодера MPEG-4

a: Однопроходное сжатие

b: Многопотоковое сжатие

c: Двухпроходное сжатие

8. Какой режим самый эффективный для создания высококачественных архивных видеозаписей?

a: двухпроходный

b: многопроходный

c: однопроходный

9. Сопоставьте приблизительные значения чёткости изображения по горизонтали с бытовой аппаратурой

L1: до 210—220 линий

R1: Видеомагнитофоны и камеры формата VHS

L2: до 240—260 линий

R2: Новые качественные камеры и магнитофоны формата VHS

L3: до 270—280 линий

R3: Видеокамеры формата Video8

L4: до 420—440 линий

R4: Аппаратура форматов Hi8 и S–VHS

L5: до 540 линий

R5: Видеокамеры формата DV и DVD

5. ГРАФИЧЕСКИЕ ЯЗЫКИ, МЕТАФАЙЛЫ

Вопросы по теме:

1. Графические языки высокого уровня6[]

2. Синтаксические расширения алгоритмических языков[6]

3. Процедурные графические языки[6]

4. Языки диалога[4]

5. Метафайлы[5]

6. Формат записей метафайла[4]

7. Уровни метафайлов[4]

Тестовые вопросы.

1. Какие языки используются для создания автономных графических языков?

a: FORTRAN

b-: Delphi

c: ALGOL

d: C+

2. Установите соответствие между уровнем метафайла ввода и его содержанием:

L1: L3 - прикладной слой

R1: проблемно-ориентированные данные (объекты САПР, их геометрия и свойства)

L2: L2 - механизмы описания

R2: описания и ссылки на символы, макросы и штифты

L3: L1 - структурированное изображение

R3: сегментация изображения: преобразование частей изображения и идентификация

L4: LO - изображение

R4: Графические примитивы и атрибуты

L5:

R5: Координаты точек изображения

3. … – есть объекты изобразительной компьютерной графики.

+:синтезированные изображения

4 .… представляет собой важный раздел компьютерной графики и геометрии, когда пользователь имеет возможность динамически управлять содержимым изображения, его формой, размером и цветом на поверхности дисплея с помощью интерактивных устройств управления.

+:Интерактивная графика

5. Требования, которым должен удовлетворять диалоговый входной язык:

a:Решение матемаических уравнений

b:Соответствие стандартам

c:Эргономичность Синтаксиса

d:Адаптируемость к пользователю

6. … – языки, являющимися пакетами графических подпрограмм (графпакетами), доступными из программ на самых различных языках.

+:Процедурные языки

7.… – независимый как от устройств, так и от приложений механизм для передачи и хранения графических данных.

+:метафайл

8. Стандарты обмена графическими данными можно условно разделить на следующие группы:

a графические метафайлы

b проблемно-ориентированные протоколы

c растровые графические файлы

d стандарты предприятий

e векторные графический файлы

9. Назовите подходы, используемые при построении систем программирования с языками машинной геометрии и графики высокого уровня:

a: создание автономного языка

b: необходимой модификации исходного алгоритмического языка

c: использование систем геометрического моделирования трехмерных тел COMPAC или СИМАК-Д

d: модификация существующего транслятора

6. АРХИТЕКТУРА ГРАФИЧЕСКИХ ТЕРМИНАЛОВ

И ГРАФИЧЕСКИХ РАБОЧИХ СТАНЦИЙ

Вопросы по теме:

1. Суперстанции[3]

2. Компоненты современных растровых дисплейных систем[4]

3. Регенерация видеопамяти[5]

4. Модификация данных в видеопамяти[7]

5. Архитектура "в глубину"[8]

6. "Слойная" архитектура[3]

7. "Смешанная" архитектура[8]

8. Технические средства формирования изображений[2]

9. Высокоскоростные графические системы[3]

10. Графические системы для профессиональных издателей[8]

Тестовые вопросы.

1. Определите в какой последовательности появлялись мониторы:

D1 Цифровые (TTL)- мониторы

D2 ЭЛТ - мониторы

D3 ЖК - мониторы

2. Расположите эти типы графических плат в порядке их появления

D1 SVGA(4)

D2 EGA(2)

D3 VGA(3)

D4 CGA(1)

3. Расположите эти шины(стандарты), разработанные для ускорения работы рт в порядке их появления

D5 ISA (Industry Standard Architecture)(1)

D6 PCI(3)

D7 VLB (Video Local Bus) или VESA(2)

D8 AGP(4).

4. Расставьте в правильном порядке логические уровни средств вывода графических пакетов

D1: аппаратно-зависимые драйверы устройств

D2: аппаратно-независимый графпакет общего назначения

D3: проблемно-ориентированные графпакеты

5. Расположите по скорости (начиная с самой медленной) типы памяти, используемые в графических платах.

D1: DRAM

D2: EDORAM, SRAM

D3: VRAM

6. Класс виртуальных устройств ввода, организованный для ввода позиции:

a:Локатор

b:Штрих

c:Датчик

d:Указка

7. На рабочих станциях таких фирм, как Digital Equipment Corp., Hewlett-Packard Co., SGI и Sun работала операционная система:

a: Linux

b: Unix

c: Windows

c: OpenBSD

8. Данные видеопамяти обрабатываются как одно слово (обычно 16 бит) в каждый момент времени (пословная обработка) в:

a: Бесслойной архитектуре

b: Однослойной архитектуре

c: Многоуровневая архитектуре

d: Слойной архитектуре

9. Разрешающая способность устройств ввода и вывода определяется:

a :Диагональю соответствующего устройства

b: Наибольшим элементом соответствующего устройства

c: Наименьшим элементом соответствующего устройства

d: Вертикалью соответствующего устройства

10. Полностью плоская электронно-лучевая трубка установлена в мониторах:

a: PanaFlat фирмы Panasonic

b: ViewSonic фирмы SONY

c: SonicTron

d: DiamondTron

11. Тип принтера печать, на котором происходит при помощи валика

a: Лазерный

b: Струйный

c: Матричный

d: Лазерный

7. РЕАЛИЗАЦИЯ АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫХ

МОДУЛЕЙ ГРАФИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Вопросы по теме: