МИНОБРНАУКИРОССИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники» РАБОЧАЯ ПРО ГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «3D моделирование» Направление подготовки - 01.04.04 «Прикладная математика» Про грамма - «Математические методы и моделирование в естественнонаучной и технической сферах» Программа - «Цифровая обработка сигналов и изображений» 2019 г.
11
Embed
МИНОБРНАУКИРОССИИ «Национальный …emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/ftp/pub/orioks3/2019/7/RP_3D_01.04.04.pdf3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
МИНОБРНАУКИРОССИИФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Национальный исследовательский университет«Московский институт электронной техники»
РАБОЧАЯ ПРО ГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«3D моделирование»
Направление подготовки - 01.04.04 «Прикладная математика»
Про грамма - «Математические методы и моделирование в естественнонаучной и
технической сферах»
Программа - «Цифровая обработка сигналов и изображений»
2019 г.
1. ПЕРЕЧЕНЬ ПЛАНИРУЕМЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ
Дисциплина участвует в формировании следующих компетенций образовательныхпрограмм:
дисциплине дисциплине
Подкомпетенции,формируемые в
Подкомпетенции,формируемые в
Индикаторы достижениякомпетенций/подкомпетенций
ОПК-3 Способен ОПК-3.3D.
автоматизации систем для автоматизации систем и Умения:
разрабатыватьнаукоемкоепрограммноеобеспечение
и процессов, а такжеразвиватьинформационно-коммуникационныетехнологии
использоватьСпособен Знания:
методы 3D ИД-l(ОПК-3.3D) Знатьмоделированияразрабатывать
для программное
и теоретические основы методовнаукоемкое 3D моделирования
обеспечение
процессов, а также ИД-2(ОПК-3.3D) Уметьразвивать информационно- применять методы 3Dкоммуникационныетехнологии
моделирования на практике
Опыт деятельности:ИД-3(ОПК-3.3D) Иметь опытмоделирования 3D объектов,отражений, теней, рельефа,динамических поверхностей(жидкости, ткани).
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙПРОГРАММЫ
Дисциплина входит в часть, формируемую участниками образовательныхотношений Блока 1 «Дисциплины (модули)» образовательной программы.
Для изучения дисциплины студент должен владеть знаниями, умениями в объёмепрограммы академического бакалавриата по направлениям технических специальностей вследующих областях: линейная алгебра, аналитическая геометрия, интегральное идифференциальное исчисление, дифференциальные уравнения, численные методы,основы программирования на языке С++ и программирования на языке MatLab.
2
3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
2 1 16
Контактная работа
3 108 16 76 ЗаО
4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Контактная работа ~==~ .,Q
~ •• ~:= .,Q ~Х!! И наименование :.::: ==
r-oCJ ~ ~ Формы текущего контроля~ с с ~модуля :те ~ r-o ~ r-o r-o
8 2 Метод излучений. Элементы разбиения, освещённость, коэффициентыотражения. Вычисление формфактора. Метод трассировки лучей длярасчёта форм-фактора. Метод полукуба. Пример расчёта формфакторадля двумерного случая.
1: O~1 1 2 Аффинные преобразования. Аффинные преобразования на
плоскости. Аффинные преобразования в пространстве.2 2 Вершины и примитивы. Положение вершины в пространстве.
Операторные скобки gIВegin / glEnd.3 2 Модели освещения. Модель Фонга. Закрашивание по методу Фонгу и
по методу Гуро.4 2 Интерполяция, буф еры глубины и трафарета. Барицентрические
координаты. Билинейная интерполяция. Обращение билинейнойинтерполяции. Эффекты зеркала, тени.
5 2 Текстурирование. Рельефное текстурирование. Эффект зеркальногоотражения.
6 2 Кривые. Сплайны, Кривые Безье. Метод де Кастелыко для кривойБезье произвольной степени. Рекурсивное деление кривой Безье.Повышение степени. Поверхности Безье.
7 2 Метод трассировки лучей. Основы трассировки лучей. Щупальцатени. Отражение лучей. Преломление лучей. Локальная освещение иотражение лучей. Преломление лучей. Общий алгоритм.
8 2 Метод излучений. Элементы разбиения, освещённость, коэффициентыотражения. Вычисление форм фактора. Метод трассировки лучей длярасчёта форм-фактора. Метод полукуба. Пример расчёта формфакторадля двумерного случая.
5 Домашнее задание практического занятия NQ25 Домашнее задание практического занятия NQ35 Домашнее задание практического занятия NQ414 Подготовка к коллоквиуму5 Домашнее задание практического занятия NQ55 Домашнее задание практического занятия NQ65 Домашнее задание практического занятия NQ75 Домашнее задание практического занятия NQ86 Выполнение реферативно-расчетной работы16 Подготовка к зачету
ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА РЕФЕР АТИВНО-Р АСЧЕТНЫХ РАБОТ
1. Реализация 3D-модели механизма Чебышёва «Несимметричный круговойнаправляющий механизм».зачету с оценко
вращательного движения в поступательное с ускоренным обратных ходом».
4.5. Примерная тематика курсовых работ (проектов)Не предусмотрены
5. ПЕРЕЧЕНЬ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯСАМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
Учебно-методическое обеспечение для самостоятельной работы студентов в составеУМК дисциплины (ОРИОКС, http://orioks.ll1iet.I!!L):Модуль 1 «Математические основы 3D-моделирования»
5
Материалы для самостоятельной работы над домашними заданиями NQ 1-8, дляподготовки коллоквиуму (включают образцы контрольно-измерительныхматериалов, требования к результатам выполнения СРС, изложение методики ихоценивания)Материалы для самостоятельного изучения теории в рамках выполнения текущихдомашних заданий, подготовки к коллоквиуму (включают тексты лекций 1-4)Материалы для самостоятельной работы на практических занятиях и выполнениятекущих домашних работ (включают подробные планы работы на практическихзанятиях и примерный перечень заданий текущих домашних работ к практическимзанятиям модуля 1)
2. Кузнецова сн, Лукина мв. Конспект лекций для студентов экономическихспециальностей 1 КУРС (МОДУЛЬ 1-2) "Линейная алгебра и аналитическаягеометрия" - Санкт-Петербург: ,2010. - 72 с. - http://books.ifmo.ru/file/pdf/669.pdf
3. Гортинская л.н: Панкратова ТФ., Понятовский в.в., ЛС Ратафьева, А.Е.Рыжков, А.И Трифанов Типовой расчет по высшей математике. Аналитическаягеометрия. 1 модуль - Санкт-Петербург: НИУ ИТМО, 2012. - 50 с. -l1ttp://books.ifmo.ru/file/pdf/917.pdf
Дополнительная литература
1. Гортинская л.н, Лапин ИА., Панкратова Т Ф., Понятовский в.н, Ратафъева Л С,Смирнов в.п. Типовые расчеты по высшей математике. 1 курс (модуль 1). Линейнаяалгебра и аналитическая геометрия. Методические указания и задачи для студентов. -Санкт-Петербург: НИУ ИТМО, 2012. - 49 с. - http://books.ifmo.ru/file/pdf/973.pdf.
7. ПЕРЕЧЕНЬ РЕСУРСОВ СЕТИ «ИНТЕРНЕТ»
1. www.scopus.com - Библиографическая и реферативная база данных научнойпериодики «Зсорцв»
Наименование Оснащенность специальныхПереченьспециальных помещений и помещений и помещений для
помещений для самостоятельной работыпрограммногообеспечениясамостоятельной работы
Мультимедийная учебная Компьютер с ПО иаудитория для проведения возможностью подключения кзанятий лекционного типа и сети Интернет и обеспечениемпрактических занятий доступа в электронно-
Учебные аудитории для Компьютерная техника ссамостоятельной работы возможностью подключения к
сети «Интернет» иобеспечением доступа вэлектронно-образовательнуюсреду МИЭТ
10. АКТИВНЫЕ И ИНТЕРАКТИВНЫЕ ФОРМЫ ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЙ
10. 1. Краткое описание используемых активных и интерактивных форм.На практических занятиях по дисциплине используются следующие интерактивные
формы проведения занятий:• Семинар-тренинг
Семинар-дискуссия .•Большинство практических аудиторных занятий организационно состоит из двух
частей: одна часть проходит в форме семинара-тренинга, другая - в форме семинара-дискуссии.
Форма семинара-тренинга и форма семинара-дискуссии соответствуют двумступеням приобретения опыта деятельности - опыту репродуктивной и опытупродуктивной деятельности.
На семинаре-тренинге и семинаре-дискуссии деятельность педагога и деятельностьучащихся обуславливают друг друга, причем деятельность учащегося в образовательномпроцесс е доминирует. В основе обучения заложено диалоговое общение как междупедагогом и студентами, так и между студентами. Характер взаимодействия педагога истудентов - сотрудничество.
Общая характеристика семинара-тренинга. Основное содержание обучения насеминаре-тренинге: деятельность учащихся по восприятию, осмыслению, запоминанию,закреплению базовых понятий, фактов, способов действий, самостоятельное применениебазовых знаний и умений в стандартных и несколько измененных ситуациях (решениеучащимися типовых учебных задач). В процессе решения студенты консультируются спедагогом и друг другом.
7
Типовой сценарий учебного занятия в форме семинара-тренинга включает в себяследующие этапы:
1. Проверка домашнего задания, актуализация исходных (для изучаемой темы)знаний и способов действий учащихся
2. Представление нового материала3. Практика учащихся под руководством педагога4. Самостоятельная практика учащихся5. Подведение итогов (анализ преподавателя результатов работы группы в целом,
самоанализ и самооценка учащимися собственной деятельности).Общая характеристика семинара-дискуссии. Основное содержание обучения на
семинаре-дискуссии: совместное решение учащимися эвристических учебных задач.Задача педагога - обеспечить активное включение студентов в поисковую учебно-
познавательную деятельность, организованную на основе внутренней мотивации. Учебнаядеятельность организуется как деятельность коллективно-распределенная, развернутая ватмосфере коллективного размьппления, в ситуации дискуссии и совместных поисков,когда студенты обсуждают различные варианты решения задачи.
Типовой сценарий учебного занятия в форме семинара-дискуссии включает в себяследующие этапы:
1. Постановка задачи2. Анализ задачи, выдвижения гипотез и предложений3. Обсуждение гипотез и предложений4. Выбор и осуществление системы действий и операций по обнаружению
искомого (собственно решение).5. Подведение итогов, обобщение и систематизация.10.2. Перечень занятий, проводимых с использованием активных и
интерактивных форм
Х!!Тип занятия или Вид и тематика (название)
п\пвнеаудиторной работы интерактивного занятия
1 Практическое занятие 1 Семинар-тренинг и семинар-дискуссия по теме«Аффинные преобразования»
2 Практическое занятие 2 Семинар-тренинг и семинар-дискуссия по теме«Вершины и примитивы»
3 Практическое занятие 3 Семинар тренинг и семинар дискуссия по теме«Модели освещения»
4 Практическое занятие 4 Семинар-тренинг по теме «Интерполяция»
5 Практическое занятие 5 Семинар-тренинг и семинар-дискуссия по теме«Текстурирование»
6 Практическое занятие 6 Семинар-тренинг и семинар-дискуссия по теме«Кривые»
7 Практическое занятие 7 Семинар-тренинг и семинар-дискуссия по теме«Метод трассировки лучей»
8 Практическое занятие 8 Семинар-тренинг и семинар-дискуссия по теме«Метод излучений»
8
11. ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПРОВЕРКИСФОРМИРОВАННОСТИ КОМПЕТЕНЦИЙ
Х!! ТипФОС Код подкомпетенции Перечень элементов ФОСп\п1 ФОСпо
12. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ОСВОЕНИЮДИСЦИПЛИНЫ
12.1. Особенности организации процесса обученияЛекции, практические и лабораторные занятия проводятся очно в аудиториях
МИЭТ в соответствии с расписанием (2 часа лекций один раз в две недели и 2 часапрактических занятий один раз в две недели). Посещение лекций, практических занятийобязательно. Дополнительной формой аудиторной работы являются консультации.Консультации проводятся лектором еженедельно, их посещать необязательно.
В период изучения дисциплины студентам предоставляется в электронном видеучебно-методические материалы (перечень приведен в разделе 5), а также «Методическиерекомендации студентам по изучению дисциплины» (включающие подробное описаниеорганизации процесса обучения, системы контроля и оценивания). Материалыразмещаются в ОРИОКС по адресу http://orioks.miet.ru.
Важное значение придается соблюдению сроков сдачи контрольных мероприятий.Задержка в сдаче приводит к уменьшению числа баллов, начисляемых за выполнение,вплоть до полной их потери (соответствующие правила прописаны в «Методическихрекомендациях студентам по изучению дисциплины»).
12.2. Система контроля и оцениванияДля оценки успеваемости студентов по дисциплине используется балльная
накопительная система.Баллами оцениваются: вьшолнение каждого контрольного мероприятия в семестре
(в сумме 74 баллов), активность в семестре (в сумме 10 баллов) и сдача экзамена (16баллов). По сумме баллов выставляется итоговая оценка по предмету. Структура и срокисдачи контрольных мероприятий, а также детальная схема начисления балловпредставлена в таблице ниже (см. также журнал успеваемости на платформе ОРИОКСl1ttp://www.Ipk.miet.ru).
При начислении баллов действуют следующие правила:1) По каждому контрольному мероприятию установлено минимальное
засчитываемое число баллов, соответствующее усвоению дисциплины на базовом уровне.2) Несвоевременное вьшолнение домашней работы приравнивается к неуспешной
Домашняя работа NQ1 7 3 2 неделяДомашняя работа NQ2 7 3 4 неделяДомашняя работа NQ3 7 3 6 неделяДомашняя работа NQ4 7 3 8 неделяКоллоквиум 9 5 8 неделяДомашняя работа NQ5 7 3 10 неделяДомашняя работа NQ6 7 3 12 неделяДомашняя работа NQ7 7 3 14 неделяДомашняя работа NQ8 7 3 16 неделяРасчетно-реферативная работа 9 5 16 неделяАктивность 10 7 17 неделяЗачет 16 9 17 неделяИтого: 100 50
Мониторинг успеваемости студентов проводится в течение семестра трижды: поитогам 1-8,9 - 12, 13 - 16 учебных недель.
При выставлении итоговой оценки используется следующая шкала:Сумма баллов ОценкаМенее 50 250-69 370- 85 486 - 100 5
Доцент каф. ВМ-1, к.ф.м.н. /Ярошевич В.А.!
РАЗРАБОТЧИК:
10
Рабочая программа дисциплины «3D моделирование» по направлению подготовки01.04.04 «Прикладная математика», программе «Математические методы имоделирование в естественнонаучной и технической сферах», «Цифровая обработкасигналов и изображений» разработана на кафедре ВМ-1 и утверждена на заседаниикафедры 25'. об 2019 года, протокол И2 /0
Заведующий кафедрой ВМ-1 ~ /Прокофьев А.А.!
ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ
Рабочая программа согласована с Центром подготовки к аккредитации инезависимойоценки качества
Начальник АНОК ~___ F~ч-.:...__ ___:lНикулина И.М.!