Два направления в изучении компьютерной графики на кафедре САПР СибГУТИ (программы, методические материалы)

В.И. Сединин,
зав. каф. САПР, д.т.н., проф., Sedvi@bk.ru,
СибГУТИ, г. Новосбирск,

Л.Ю. Забелин,
доц. каф. САПР, к.т.н., доц., cvc_z@mail.ru,
СибГУТИ, г. Новосбирск

Дисциплина « Компьютерная графика» преподается на кафедре САПР для разных специальностей для подготовки программистов и профессиональных пользователей программ трехмерной графики

Discipline of computer graphics is profess on the department CAD for the preparation of programmer and user 3D graphics

Дисциплина « Компьютерная графика» преподается на кафедре САПР для разных специальностей факультетов Информатика Вычислительная Техника (ИВТ), Мобильная Радиосвязь Мультимедиа (МРМ): информационные системы и технологии 230200, информационные технологии в медиаиндустрии 230204, информатика и вычислительные техника 230100, вычислительные машины, комплексы, системы и сети 230101. Специальность информационные технологии в медиаиндустрии открыта всего 3 года назад.

Изучение компьютерной графики проводится по двум направлениям: подготовка программистов для реализации трехмерных моделей программным способом на DirectX или на Си++ и подготовка профессиональных пользователей программных средств трехмерной графики на примере 3DMAX. Для этих целей разработаны рабочие программы и календарные планы для каждого направления по всем специальностям. Трехлетний опыт такого преподавания показал эффективность и качество подготовки специалистов по компьютерной графике.

Для программистов подготовлено к печати учебное пособие - практикум: «Основы программирования графических приложений с использованием DirectX ». Цикл из 8 лабораторно-практических занятий позволяет студентам получить практические навыки программирования графических приложений компьютерной графики.

Основной идеей DirectX является избавление от аппаратной зависимости. Приложение работает с интерфейсами DirectX, а уже они управляют аппаратными компонентами с использованием их индивидуальных драйверов. Поэтому DirectX называют набором API (Application Programming Interface) – интерфейсов, используемых при написании (и работе) программ. X обозначает назначение того или иного компонента. Так, например, Direct3D отвечает за трехмерную графику, DirectSound – за звук, и так далее. Всего выделяют 7 компонентов: Direct Graphics, DirectInput, DirectMusic, DirectSound, DirectPlay, DirectShow и DirectSetup. Cамым главным компонентом является Direct Graphics. DirectMusic и DirectSound – эти компоненты обеспечивают прямой доступ к аппаратной части звуковой платы компьютера для воспроизведения музыки и звука, создания различных звуковых эффектов. Вместе эти два компонента образуют Direct Audio. DirectPlay является надстройкой над сетевыми службами операционной системы и позволяет игре получить доступ к локальной сети или сети Internet и может работать со всеми протоколами сети. DirectShow используется для воспроизведения потокового видео в таких форматах, как, например, MPEG или AVI. Обычно используется для создания видеовставок в компьютерных играх и в презентациях. Последний, самый маленький компонент DirectSetup предназначен для установки DirectX на компьютер пользователя. Для того чтобы разработчикам было удобней использовать DirectX при написании программ, специалисты из Microsoft год от года выпускают DirectX SDK (DirectX Software Development Kit) – набор для разработки DirectX-приложений. В этот набор помимо динамических библиотек (dll), входящих в пользовательскую версию DirectX, входят отладочные (debug) библиотеки; наборы файлов (статические библиотеки и заголовочные файлы), необходимые для написания программ на трех разных языках программирования (C++, C# и Visual Basic); подробнейшая документация по возможностям DirectX и работе с ним; набор различных примеров программ; а также вспомогательные приложения. Помимо всего этого при установке SDK на компьютер, на котором уже установлена среда разработки Visual Studio .NET, в нее добавляются дополнительные функции, позволяющие более эффективно работать с DirectX.

Технология DirectX имеет множество применений в современной IT индустрии, например: разработка 2-х мерных и 3-х мерных компьютерных игр, создание графических интерфейсов вплоть до уровня Aero, визуализация физических, метеорологических, химических и прочих процессов, разработка приложений для работы с видео и аудио данными, создание графических редакторов и многое другое.

Для специалистов – пользователей трехмерной графики подготовлена автоматизированная обучающаяся система (АОС). Система содержит полный курс теории, комплекс лабораторных работ на 3DMAX, курсовое проектирование, тестирование знаний студентов и электронный учебник для дистанционного обучения. Такая система является полностью автономной и обеспечивает изучение компьютерной графике самостоятельно. Много внимание уделено дизайну. Технологии компьютерной визуализации – 3D графика и анимация – дают увидеть дом, квартиру еще до того, как он будет построен, оглядеть его со всех сторон, сделать фотографии с любой точки и в любом ракурсе. Виртуальную модель легко изменить, доработать, как внутри, так и снаружи, сэкономив и силы, и средства. Специалисты по компьютерной графике могут предоставлять услуги в области разработки дизайна, создания логотипов, фирменного стиля компаний, оказывать помощь в рекламно-презентационной деятельности, оформлении наружной рекламы. Сегодня возможности трехмерной компьютерной графики (или 3D графики) помогают создавать объемные модели объектов самой разной степени сложности в виртуальном пространстве. Экстерьерная анимация – один из видов трехмерного дизайна, позволяющий разрабатывать масштабные проекты офисных зданий, торговых и жилых комплексов; осуществлять компьютерное моделирование больших и малых архитектурных форм, жилых и общественных помещений.