Анотация

---

Дисциплината има за цел да запознае студентите с основните методи на компютърната графика и визуализацията на данни (КГВ), необходими за изграждане на различни видове графични системи. Разглеждат се различни аспекти на графичните приложения като съвкупност от софтуер, хардуер, данни, манипулиране, съхраняване, анализ и визуално представяне на данни в системи с различни области на приложение. Дисциплината КГ включва във вид на лекции основни теми като математическите основи на компютърното виждане, модели, видове и специфика на графичните системи. Специално са разгледани математически инструменти, необходими за представяне на геометричните аспекти на графичните обекти и особено за моделиране на гладки форми и повърхности. Обсъждат се темите за компютърно моделиране на светлината, цветовете, експониране, възпроизвеждане, и композиция на кадъра, както и начините на съхраняване на графични данни. Обърнато е внимание на методите и средствата на съхраняване на графични данни. Разглеждат се и алгоритми за визуализация двумерни и тримерни графични обекти, бизнес, технологични и управленски, географски и други графични системи. В съдържанието са застъпени въпросите за синтез на реалистични изображения, движение на графични обекти, системите за анимация и създаване на виртуална реалност. В дисциплината се предвижда и усвояване на разработването на различни видове графични системи в специализираната за графични приложения среда OpenGL.

Съдържание

---

Тема 1. Въведение в компютърната графика, Специфични устройства, среди за разработка на графични приложения.
1.1. Устройства за работа с графична информация.
1.2. Стандартизация на графичния вход/ изход.
1.3. Графичен хардуер и софтуер. Съхраняване на графични днни- формати и файлове.
Тема 2. Математически инсструменти, необходими за представяне на геометричните аспекти на графичните обекти.
2.1. Координатни системи.
2.2. Растеризация.
Тема 3. Средства за реализация на алгоритмите на компютърната графика.
3.1. Използване на средата на DevC++ за създаване на графични приложения. Базов синтаксис. Библиотеки. Примери.
3.2. Използване на средата на Visual C++ за създаване на графични приложения.
Тема 4.   Създаване на графични приложения с OpenGL, базов синтаксис, библиотеки.
4.1. Структура на OpenGL програма.
4.2. Създаване на ОpenGL прозорец с библиотека GLUT.
Тема 5. Двумерна графика. Модели и видове графични системи (ГС).
5.1. Графично представяне на двумерни данни.
5.2. Обобщени модели на графична система – дисплеен, геометричен, структурен, семантичен.
5.3. Специфики на видовете графични системи като тези за представяне на бизнес информация, пространствени системи, графични системи, включващи виртуална реалност (като симулатори, тренажори, игри, обучения, моделиране и др.), графични системи за проектиране, графични системи за редактиране на графична информация, интерактивни графични системи, технологични графични системи, географски и др.
Тема 6. Алгоритми за представяне на бизнес, технологична и управленска информация.
6.1. Видове и специфики на представянето.
6.2. Графично представяне чрез хистограми и кръгови диаграми.
Тема 7. Алгоритми за графично представяне на графични примитиви, точка, криви и полигони.
7.1. Алгоритъм на Брезенхайм за изчертаване на отсечка. Целочислен алгоритъм на Брезенхайм. Обобщение на алгоритъма на Брезенхайм. Алгоритъм за изчертаване на окръжност.
7.2. Работа с графични примитиви (точки, криви, полигони, изображения, окръжности, елипси, правоъгълници) в средата на OpenGL.
Тема 8. Композиция от трансформации, движение и анимация.
8.1. Двумерни и тримерни графични трансформации. Композиции.
8.2. Движение на графични обекти.
8.3. Деформации. Системи за анимация. Системи за създаване на виртуална реалност.
Тема 9. Апроксимационни и интерполационни методи за формиране на криви.
9.1. Триангулационни повърхностни описания Повърхностна реконструкция от разпръснати данни..
9.2. Теория на параметричните криви и модели на повърхността.
9.3. Криви на Лагранж, Безие и В-сплайни.
Тема 10.Синтез на цветни изображения.
10.1. Цветни модели.
10.2. Светлина, цветове, експониране, възпроизвеждане и композиция на кадъра.
10.3. Прозрачност и сенки. Изисквания при използване на цветове за различни приложения.
10.4. Използване на различни видове цветови атрибути в средата на OpenGL.
Тема 11.Алгоритми за запълване на затворени области и отсичане на графични прозорци.
11.1. Алгоритми за запълване на затворени области.
11.2. Алгоритми за отсичане на графични прозорци. Алгоритъм на Коен. Обобщен алгоритъм за отсичане на отсечка с изпъкнал прозорец. Тримерно отсичане. Тримерен алгоритъм на Коен, Определяне на изпъкналостта на тримерно тяло. Разрязване на неизпъкнали тела,
11.3. Използване на различни видове текстури, стилове, маски, замъглявания, полу-прозрачност и др. графични ефекти в средата на OpenGL.
Тема 12.Алгоритми за визуализация на тримерни обекти.
12.1. Стандартна система от проективни преобразувания.
12.2. Видове паралелни и централни проекции
12.3. Проекции и работа с квадратични обекти в OpenGL.
Тема 13.Алгоритми за отстраняване на невидими линии и повърхнини..
13.1. Алгоритми на Робертс, Вернер и Вайлер.
13.2. Алгоритми, използващи списък от приоритети, редово сканиране и редово сканиране със z-буфер.
13.3. Определяне на видимостта на повърхности чрез трасиране на лъчи.
Тема 14.Модели на осветявания. Генерация на реалистични изображения. Системи за тримерни изображения.
14.1.   Физичен модел на осветяване
14.2.   Синтез на реалистичен цвят.
Тема 15. Бази данни от изображения (БДИ), видове и приложения.
15.1.   Свойства на графичните обекти(форма, текстура, цвят и пространствени свойства).
15.2.   Извличане, описание и използване на графичните свойства в различни видове визуални системи.
15.3. Технология за създаване на БДИ и специфика на отделните видове.