2915

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

А. Я Лахов

ТЕХНИЧЕСКИЕ И ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА СТЕРЕОВИЗУАЛИЗАЦИИ

Учебно-методическое пособие

по подготовке к лекциям и семинарским занятиям (включая рекомендации обучающимся по организации самостоятельной работы) по дисциплине «Технические и программные средства стереовизуализации объектов в науке и технике» для обучающихся по направлению подготовки 09.04.02 Информационные системы и технологии, профиль Технология разработки информационных систем

Нижний Новгород ННГАСУ

2022

1

УДК 681.3 (075)

Лахов, А. Я А. Технические и программные средства стереовизуализации объектов в науке и технике: учебно-методическое пособие / А. Я. Лахов, Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2022. – 10 с. : ил. – Текст : электронный.

Даются тематика лекций, их краткое содержание, а также методические рекомендации по самостоятельной работе обучающихся по дисциплине «Технические и программные средства стереовизуализации объектов в науке и технике». Указывается необходимая литература и источники, разъясняется последовательность их изучения, выделяются наиболее сложные вопросы и даются рекомендации по их изучению, приводится тематика расчѐтных работ.

Предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Технические и программные средства стереовизуализации объектов в науке и технике» по направлению подготовки 09.04.02 Информационные системы и технологии, профиль Технология разработки информационных систем.

А. Я. Лахов, 2022ННГАСУ. 2022.

2

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы) по дисциплине «Технические и программные средства стереовизуализации объектов в науке и технике» предназначены для студентов первого курса магистратуры, обучающихся по направлению 09.04.02 Информационные системы и технологии, профиль Технология разработки информационных систем и содержат программу для проведения лекционных занятий, а также методические рекомендации по самостоятельной работе.

Цель учебно-методического пособия: помочь студентам при изучении учебной программы с использованием лекционных материалов и рекомендуемой учебно-методической литературы при формировании необходимых компетенций дисциплины «Технические и программные средства стереовизуализации».

Целями освоения дисциплины Технические и программные средства стереовизуализации объектов в науке и технике являются ознакомление студентов с понятием виртуальной реальности, созданием эффекта присутствия в несуществующем пространстве, изучение визуализации 3D сцен, создания анимаций объектов и камеры; стерео режимов, создание стереоанимации; - ознакомление студентов с программами, создающими иллюзию присутствия в имитируемом пространстве, включающими средства удаления невидимых поверхностей, быстрый алгоритм текстурирования граней, расчет интенсивности освещения; - изучение студентами полигонального представления сцены, представления отдельных объектов в виде полигональных объектов, использования перспективной проекции, - -изучение студентами программ создания и просмотра интерактивных стереоцен на основе метода анаглифов; изучение студентами моделирования 3D объектов с использованием 3D форматов, X формат корпорации Microsoft, формат sdkmesh корпорации

Microsoft.

В лекциях излагается общая характеристика вопросов, даются практические примеры применения трехмерной графики, осуществляется групповая работа студентов и преподавателя по выполнению заданий по разработке программного обеспечения или информационных систем. Главной целью лекции является привитие студентам интереса к изучаемому материалу, формирование мотивации к последующему самостоятельному анализу рассматриваемой проблематики. На лекциях студентам раскрываются наиболее сложные вопросы и теоретические положения, показывается их практическая значимость, даются рекомендации по углубленному самостоятельному изучению теории и практики.

На лекциях по дисциплине «Технические и программные средства стереовизуализации объектов в науке и технике» широко используются активные формы проведения занятий. Такие формы организации образовательного процесса, способствуют разнообразному (индивидуальному, групповому, коллективному) изучению учебных вопросов (проблем), активному взаимодействию студентов и преподавателя, живому обмену мнениями между ними, нацеленному на выработку правильного понимания содержания изучаемой темы и способов ее практического использования.

3

Материал пропущенных лекций студент восстанавливает самостоятельно и по всем непонятным положениям и вопросам обращается за разъяснением к преподавателю.

Самостоятельная работа направлена на развитие компетенций дисциплины: - ПК-1. Способен распределять задания по выполнению разработки программного обеспечения, осуществлять общее руководство и контроль

выполнения заданий, Виды и формы самостоятельной работы студентов по дисциплине:

-систематическая проработка лекций, основной и дополнительной литературы;

-выполнение расчѐтно-графической работы; -подготовка к зачѐту;

Содержание разделов дисциплины «Технические и программные средства стереовизуализации объектов в науке и технике» представлено в таблице 1.

Таблица 1 Содержание разделов дисциплины

4

5

На консультациях в течение семестра студенты могут обсуждать с преподавателем различные вопросы по выполнению расчѐтно-графической работы (РГР).

Рекомендуется проработать конспект лекций, затем повторить теоретический материал, пользуясь рекомендованной основной и дополнительной литературой. Если после этого остаются вопросы, рекомендуется выписать их и обратиться к преподавателю на консультациях.

РГР предусмотрена в 1 семестре магистратуры. Целями выполнения РГР при изучении дисциплины «Технические и программные средства стереовизуализации» являются:

-самостоятельное углублѐнное изучение отдельных разделов курса;

-закрепление навыков моделирования и программирования, полученных в течение всего срока обучения.

Общее задание на РГР: разработать трехмерную модель заданного объекта в X формате, которая представляет заданную букву кириллицы. Трехмерная модель должна содержать геометрическую модель буквы, материалы в виде диффузного цвета, амбиентного цвета, цвета излучения. Далее необходимо выполнить стереовизуализацию на основе метода анаглифов созданной трехмерной модели в программе StereoViewer v. 2.0. В течение курса со студентами проводятся индивидуальные и групповые консультации по вопросам выполнения РГР, а также по общетеоретическим вопросам, возникающим при самостоятельной работе студентов при подготовке к занятиям и выполнении РГР. Результатом выполнения РГР является пояснительная записка, описывающая разработку трехмерной модели, код модели в X формате, стереовизуализацию созданной модели в программе StereoViewer v. 2.0., скриншоты (2-3шт.). При выставлении оценки (от 2,0 до 5,0 баллов) за РГР оценивается способность студента разрабатывать трехмерные модели в X формате, выполнять стереовизуализацию на основе метода анаглифов.

Примерная тематика расчетно-графических работ

Семестр № 1:

1. Создать модель буквы А в виде набора полигонов. Выполнить стерео визуализацию модели.

6

2.Создать модель буквы Б в виде набора полигонов. Выполнить стерео визуализацию модели.

3.Создать модель буквы В в виде набора полигонов. Выполнить стерео визуализацию модели.

4.Создать модель буквы Г в виде набора полигонов. Выполнить стерео визуализацию модели.

5.Создать модель буквы Д в виде набора полигонов. Выполнить стерео визуализацию модели.

6.Создать модель буквы Е в виде набора полигонов. Выполнить стерео визуализацию модели.

7.Создать модель буквы Ж в виде набора полигонов. Выполнить стерео визуализацию модели.

8.Создать модель буквы З в виде набора полигонов. Выполнить стерео визуализацию модели.

9.Создать модель буквы И в виде набора полигонов. Выполнить стерео визуализацию модели.

10.Создать модель буквы К в виде набора полигонов. Выполнить стерео визуализацию модели.

Зачет предусмотрен в 1 семестре магистратуры. Перед зачетом студентам выдаѐтся список примерных вопросов, по которым можно понять, на что нужно сделать упор при подготовке к зачету.

Студент допускается к зачету, если он выполнил РГР и сдал все лабораторные работы. При подготовке к зачету после получения перечня вопросов рекомендуется:

1)внимательно прочитать материал лекций; 2)постараться разобраться с непонятными, в частности, новыми терминами,

используя рекомендованную литературу; 3)просмотреть все лабораторные работы;

4)выписать вопросы для подробного обсуждения с преподавателем на консультации.

Примерные вопросы, выносимые на зачет:

Как использовать геометрические примитивы различных типов?

Зачем используются Mesh - объекты?

В каком формате могут хранится геометрические модели в Direct 3D приложении?

7

Показатели оценки по зачету представлены в таблице 2.

Таблица 2 Показатели оценки по зачету

Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для освоения дисциплины.

Печатные и электронные издания

1.Котов О.М.. Язык C#. Краткое описание и введение в технологии программирования : учебное пособие. / Котов О.М. ; О.М. Котов. – Екатеринбург : Уральский федеральный университет, 2014. – 208 c. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/68524.html. – ISBN ISBN 978-5-7996-1094-4.

2.Маслянкин В. И.. Визуальное программирование : Методический сборник. / Маслянкин В. И. ; Маслянкин В. И.. – Москва : Российский новый университет,

2010. – 40 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/21265.html.

3.Мелкумов А. С.. Стереоскопический кинематограф : Учебное пособие. / Мелкумов А. С. ; Мелкумов А. С.. – Москва : Всероссийский государственный университет кинематографии имени С.А. Герасимова (ВГИК), 2013. – 142 с. –

URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/30641.html. – ISBN ISBN 978-5-87149-145-4.

4.Снетков, В. М.. Прикладное программирование на C# в среде VS.NET 2008 : практикум. / Снетков, В. М. ; В. М. Снетков. – Москва : Интернет-Университет Информационных Технологий (ИНТУИТ), Ай Пи Ар Медиа, 2020. – 1690 с. –

URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/94859.html. – ISBN ISBN 978-5-4497-0556-3.

Перечень ресурсов информационно – телекоммуникационной сети «интернет» (далее - сеть «интернет»), необходимых для освоения дисциплины:

поисковые системы Google, Yandex

9