Учебно-методический комплекс по компьютерной графике

Авторы:

Турлапов В.Е., д.т.н., профессор кафедры МО ЭВМ ф-та ВМК ННГУ, vadim.turlapov@cs.vmk.unn.ru
Боголепов Д.К., ассистент кафедры МО ЭВМ ф-та ВМК ННГУ
Юсов Е.А., аспирант кафедры МО ЭВМ ф-та ВМК ННГУ
Городецкий Е.С., аспирант кафедры МО ЭВМ ф-та ВМК ННГУ
Рябчиков А.В., аспирант кафедры МО ЭВМ ф-та ВМК ННГУ
сотрудники кафедры МО ЭВМ и студенты 3-5 курсов ВМК

Комплекс разработан при поддержке :

Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, под руководством генерального директора Бортника Ивана Михайловича (контракт № 4016р/6181от 27.04.2006, 2006-2007гг, http://www.fasie.ru/).
Компании Intel: комплекс опробован и значительно доработан по результатам проведенных ННГУ в 2008 году по заказу Intel Зимней школы по компьютерной графике (WS2008NN) и Intel Studio Graphics (IS2).

Авторы особенно благодарны за поддержку и личное участие в проведении WS2008NN, Intel Studio Graphics, а также за поддержку развития направления Visual Computing в Нижегородском университете, директору по развитию и технологиям Нижегородской лаборатории Intel Нестеренко Людмиле Всеволодовне.

Состав архива учебно-методического комплекса

Руководство по комплексу - zip (7.5MB)
Модули и лекции теоретического курса - zip (119MB)
Лабораторный практикум. Tutorials 1-4: Интерфейс на C#, GDI+, OpenGL, GLSL - zip (129MB)
Лабораторный практикум. Tutorials 5-7: Основы трассировки лучей; Прикладные 2D-3D системы; лабораторные ВМК МГУ - zip (54.9MB)
Лабораторный практикум. Tutorial 8. Лабораторные повышенной сложности на С++, DirectX, HLSL - zip (154MB)

Все архивы следует разархивировать на месте (Extract Here). Архивы внутри комплекса разархивировать по необходимости на месте в папку Practice.

Состав и порядок освоения учебно-методического комплекса

Ниже показан фрагмент руководства по комплексу, освещающий состав теоретического курса и лабораторного практикума комплекса со ссылками на лекции и материалы лабораторного практикума (гиперссылки будут действовать только в разархивированном комплексе ).

Порядок освоения: по таблице сверху-вниз, слева-направо.

Лекции, выделенные курсивом, полагаются авторами опциональными для основного курса CS255.

Модули и лекции теоретического курса

Модули и Tutorials лабораторного практикума

Microsoft .NET Framework, Visual C#, Windows Forms

Лекция: Разработка приложений Windows Forms в среде .NET (ppt)
Tutorial Solution (zip, 1.04MB): Tutorial – Welcome; Tutorial – Button; Tutorial – Image Browser; Tutorial – Equation; Tutorial – Calculations; Tutorial – Serialization; Tutorial – Performance

2D-3D универсальные основы:

Введение. Компьютерная графика в информационных системах (2 часа, ppt)
Теория цвета. Цвет и цветовые модели (2 часа, ppt, doc)
Обработка изображений, фильтры (2-4 часа, ppt)
Параметрические полиномиальные кривые и поверхности (2 часа, ppt, doc1, doc2)
Фракталы. Метод систем итеративных функций (2 часа, doc)

Фундаментальные основы 3D-графики (опц.):

Базовые растровые алгоритмы (2 часа, ppt, doc)
Основные алгоритмы вычислительной геометрии (2 часа, ppt, doc)

Программирование плоской графики на базе библиотеки GDI+

Лекция: Общие сведения о GDI+ (ppt)
Tutorial Solution (zip, 0.6MB): Tutorial – Welcome; Tutorial – Clock; Tutorial – Butterfly; Tutorial – Arcanoid; Tutorial – Fractal; Tutorial – Curves;Tutorial - Image Processing

Фундаментальные основы 3D-графики:

Координатный метод в компьютерной графике (2 часа, ppt)
Локальные модели освещения (2 часа, ppt, doc).
Метод трассировки лучей (2 часа, ppt).
Графический 3D-конвейер и синтез изображений. Шейдеры Базовые программные средства 3D-графики. OpenGL. DirectX (2-4 часа, ppt)
Методы текстурирования (2 часа, ppt, doc)
Удаление невидимых элементов. Оптимизация (2 часа, ppt, doc)
Методы построения теней (2 часа, ppt, doc)

3D-графика на базе OpenGL 2.0

Лекция: OpenGL and C# (ppt, МГУ: htm)
Tutorial Solution (zip, 3.5MB): Tutorial - OpenGL Demo; Tutorial - GL-Texture

Лабораторные ВМК МГУ (на языке С++)

Фракталы (htm). Цифровая обработка сигналов(htm).
OpenGL: Визуализация односторонних поверхностей (htm).
OpenGL: Интерактивная анимация под музыку (htm).

Прикладные системы

3dStudioMAX (htm); CorelDraw (htm).

Программирование графических процессоров на базе OpenGL Shading Language (GLSL)

Лекции: OpenGL and C#(ppt); OpenGL Shading Language(ppt);
Tutorial Solution (zip, 32.4MB): Tutorial - OpenGL Demo; Tutorial - Simple Shader; Tutorial - Noise Function

Продвинутая графика и визуализация:

Модель освещения Cook-Torrance. (2 часа, ppt, support: pdf)
Модели и алгоритмы для шейдерного программирования 3D-сцен (2-6 час., ppt, doc)
Методы глобального освещения (2-4 часа, ppt, doc)
Решение задач общего назначения на графическом процессоре, GPGPU (2 часа, ppt, doc)
Компьютерное зрение и мультимедиа (2 часа, ppt)

Программирование графических процессоров на базе OpenGL Shading Language (GLSL)

Лекции: Illumination Models (ppt); Animation Shaders (ppt).
Tutorial - Image Processing; Tutorial - Wood Modeling; Tutorial - Marble Modeling; Tutorial - Depth of Field; Tutorial - Motion Blur; Tutorial - Earth Planet; Tutorial - Clouds Earth; Tutorial - Bump Mapping; Tutorial - Keyframe Interpolation. Морфинг; Tutorial - Particle System

Основы трассировки лучей

Лекции: Ray Tracing (ppt, doc); Cook-Torrance (ppt); Photon Mapping (ppt).
Tutorial Solution (zip, 10.6MB): Tutorial - Ray Tracing; Tutorial - Cook-Torrance; Tutorial - Photon Mapping

Вычисления общего назначения на графическом процессоре (GPGPU)

Лекции: GPGPU (ppt, doc);
Tutorial Solution (nVidia 8xxx, …): Tutorials – N-BodiesSystem & ParticlesSystem (zip, 2.2MB); Tutorial – Julia Fractal 3D Stereo (zip, 2.5MB);

Лабораторные работы повышенной сложности на С++, DirectX, HLSL:

Графические форматы (htm );
Моделирование рефракции (htm );
Моделирование водных поверхностей (htm );
Многомасштабное моделирование рельефа (htm );
3D-моделирование с вычислительным ядром на C++/CLI в среде графического интерфейса на C# и Managed DirectX (ppt, doc )

Основные изменения в 2009 году коснулись следующих моментов.
1.      Переработан раздел «Основы синтеза фотореалистических изображений: трассировка лучей».
2.      Разработана редакция курса на английском языке. Курс читается на Факультете иностранных студентов ННГУ по специальности «Информационные технологии».
3.      Переработан раздел «Основы вычислений общего назначения на новых архитектурах».

Подробное описание

Раздел «Основы синтеза фотореалистических изображений: трассировка лучей»

Раздел «Основы вычислений общего назначения на новых архитектурах»

Разработчики:
профессор каф. Математического обеспечения ЭВМ ф-та ВМК ННГУ, Турлапов Вадим Евгеньевич
ассистент каф. Математического обеспечения ЭВМ ф-та ВМК ННГУ, Боголепов Денис Константинович

<< вернуться | Документ от: 12.01.2009 21:53

	Нижегородский государственный университет им.Н.И.Лобачевского. ЛАБОРАТОРИЯ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Факультет вычислительной математики и кибернетики
	Лаборатория ITLab Образовательные комплексы Разработанные комплексы Компьютерная графика	Switch to English version

Компьютерная графика

Учебно-методический комплекс по компьютерной графике

Состав архива учебно-методического комплекса

Новости