6503

отношения принадлежности и порядка. Принцип двойственности. Первая теорема Дезарга. Проективные координаты и аналитический метод решения проективных задач. Проективные соответствия в образах первой ступени.

Гармонизм. Вторая теорема Дезарга. Коррелятивные и. коллинеарные соответствия. Перспективная и инволюционная коллинеация. Аффинные соответствия. Гомология. Проективная теория кривых. Геометрия кривых линий и поверхностей. Кривые линии. Способы образования и задания кривых. Винтовые линии. Алгебраические кривые и их свойства: порядок,

класс, род, особые точки. Метод обвода как средство проектирования плоских и пространственных кривых линий. Локальные характеристики обвода. Порядок гладкости. Практические способы конструирования одномерных обводов. Множества прямых и кривых линий. Вопросы параметризации линий и определение размерности их множеств.

Однопараметрические множества линий. Огибающая однопараметрического множества линий. Множества прямых. Конгруэнция прямых. Порядок и класс конгруэнции, фокальные фигуры. Конгруэнция нормалей. Поверхности. Дифференциальные свойства поверхностей.

Касательные плоскости и нормали. Главные кривизны, средняя и полная кривизна. Эллиптические, гиперболические, параболические точки на поверхности. Специальные линии на поверхности (асимптотические,

геодезические, линии кривизны). Первая и вторая квадратичные формы.

Возможности конструирования поверхностей по заданным дифференциальным характеристикам. Линейчатые поверхности.

Поверхности с тремя направляющими линиями, с двумя направляющими линиями и плоскостью или поверхностью параллелизма. Линейчатые поверхности с пропорциональной разбивкой направляющих.

Развертываемые поверхности (торсы). Выделение линейчатой поверхности из конгруэнции прямых линий. Уравнение линейчатой поверхности.

Поверхности кинематического образования. Частные виды (поверхности

11

переноса, вращения, винтовые, ротативные, спироидальные поверхности).

Циклические и каналовые поверхности. Циклиды Дюпена. Вывод уравнений кинематических поверхностей. Геометрические преобразования плоскости и пространства. Понятие об аффинных, проективных и кремоновых преобразованиях. Многозначные и трансцендентные преобразования. Основные понятия многомерной геометрии. Размерность и степень свободы; понятие параллельности и перпендикулярности.

Графические, матричные, аналитические модели многомерного пространства. Приложение многомерной геометрии к моделированию многокомпонентных систем.

Раздел 5. Геометрическое моделирование. Методы разработки геометрических моделей объектов и процессов их воспроизведения.

Содержание раздела: Понятия аппроксимации, интерполирования и приближения функций. Конструирование обводов. Интерполяционные полиномы. Критерии приближения функций. Метод сплайн-функции.

Метод Кунса, Фергюссона и Безье в описании обводов и поверхностей.

NURBS-поверхности. Математическое и техническое обеспечение систем автоматизированного проектирования и технической подготовки производства как совокупность математических моделей объектов и процессов с системным математическим обеспечением, CALS-

технологиями; средствами вычислительной техники и оборудованием с программным управлением. Подходы к формализации процессов принятия решений. Эвристическое и имитационное моделирование. Понятие об элементах эвристического программирования и табличных методах принятия решений. Приемы моделирования поведения человека в ходе решения трудно формализуемой задачи. Векторные и растровые форматы передачи геометрических данных между системами. Стандарт ISO 10303 (STEP). Стандарты IGES, VDA-FS, DXF, STL и др. Основы теории параметризации. Определение понятий параметр, система параметризации,

12

геометрическое условие. Параметры формы, величины и положения.

Системы параметризации, связь с системами баз. Параметризация формы и положения. Учет геометрических условий. Технологии параметризации двумерных и трехмерных геометрических объектов. Применение параметризации для конструирования двумерных и трехмерных фигур с подсчетом минимального и необходимого количества параметров,

реализуемых на чертеже размерами. Понятие об электронной модели изделия. Каркасное моделирование. Формирование и ограничения каркасных моделей. Поверхностное моделирование. Типы применяемых поверхностей, преимущества и недостатки поверхностного моделирования.

Твердотельное моделирование. Преимущества твердотельных моделей.

Методы представления твердотельных моделей. Твердотельные примитивы. Порождающие грамматики (булевы операции, выдавливание и т.п.). Формирование разрезов и сечений твердотельных объектов. Проверка и редактирование твердотельных моделей. Растровые методы геометрического моделирования. Понятие вокселя. Бинарное, квадро- и

октодерево. операции над деревьями.

Раздел 6. Современная концепция проектирования. Цифровая поддержка информационных процессов. CALS- и BIM-концепции в различных отраслях науки и промышленности.

Содержание раздела: Геометрические модели и методы в информационных (включая геоинформационных) технологиях и системах;

методологии цифровой поддержки процессов ЖЦИ, включая постановку,

формализация, типизация, автоматизация и компьютеризация проектных процедур и процессов проектирования, оптимизацию методов и средств для практического применения в составе CALS- и BIM-концепций.

Геометрические и другие научные основы построения систем и средств цифровой поддержки процессов ЖЦИ, разработка и исследование методов,

моделей и алгоритмов синтеза и анализа решений различного уровня,

13

включая конструкторские и технологические решения. Новые методы и средства функционирования комплекса «Человек – Машина».

Геометрические и другие научные основы построения средств цифрового документирования, безбумажного документооборота, процессов работы электронных архивов технической документации, взаимодействия с изготовителем и потребителем изделий. Научные основы построения средств компьютерной графики, методов геометрического моделирования проектируемых объектов и синтеза виртуальной реальности. Научные основы обучения цифровой поддержке процессов ЖЦИ. Графические пакеты и системы. Объектно-ориентированная технология разработки интерактивных систем. Структурно-лингвистический подход,

применяемый при проектировании графического пакета (системы).

Системы, работающие в двумерном пространстве (2D-системы). Системы,

ориентированные на объект (3D-системы). Интегрированные системы.

Связанные и несвязанные системы. Связь интегрированных графических систем с САПР-, CALS- и BIMконцепций.

4. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА И КОНТРОЛЬ УСПЕВАЕМОСТИ СТУДЕНТОВ

Содержание самостоятельной работы студентов при изучении дисциплины «Инженерная геометрия, компьютерная графика. Цифровая поддержка жизненного цикла изделий» включают в себя:

1)изучение рекомендуемых литературных источников;

2)работу с электронными информационными ресурсами.

Для проверки усвоения лекционного материала, в начале занятий проводится устный опрос.

На практических занятиях осуществляется закрепление пройденного лекционного материал путем выполнения практических работ, письменных

14

иустных ответов на вопросы преподавателя.

Вконце курса аспирант защищает реферат по теме «Основные научные положения научно-исследовательской работы (диссертации)».

Основные требования к которому: самостоятельность выполнения, научный стиль изложения, логичность построения материала, использование научно-

справочного аппарата, оригинальность и обоснованность выводов,

презентабельность комплекса используемой литературы и источников,

проблемная постановка цели и задач, соответствие им основного содержания реферата, грамотная компиляция текста, свободное владение содержанием темы реферата и способность отвечать на сопутствующие вопросы по теме работы.

Экзамен в конце семестра проводится в устной форме, в отдельных случаях допускается дистанционный формат.

На экзамене аспирант вытягивает билет с вопросами, на который он должен ответить, для подготовки ему дается 30 минут, после чего он отвечает на него.

5. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ

5.1 Общие рекомендации по организации учебного процесса

Посещение лекционных, лабораторных и практических занятий является для студентов очного отделения обязательным. Преподаватель отмечает посещаемость в журнале.

Если имеется уважительная причина, по которой студент отсутствует на занятии, необходимо её подтвердить соответствующим документом

(ксерокопией справки из медицинского учреждения, повестки из военкомата и др.). При отсутствии документа, считается, что студент пропустил занятие без уважительной причины. В этом случае преподаватель выставляет в журнал неудовлетворительную оценку за

15

проверочные работы, проводившиеся на пропущенном занятии.

Обращаем внимание на следующее правило: если дата проведения лекции или практического занятия совпадает с государственным праздником, то весь материал, который предполагался к рассмотрению на данном занятии, изучается самостоятельно.

На первом занятии студенты должны ознакомиться с программой дисциплины, структурой и содержанием занятий, усвоить организационные требования.

Для эффективного и успешного освоения дисциплины студенты должны знать формы отчетности и этапы контроля учебной деятельности,

уяснить расписание аудиторных занятий, наметить график выполнения конкретных заданий в рамках самостоятельной работы, получить в библиотеке рекомендованные учебные и учебно-методические материалы по дисциплине, ознакомиться с технологией доступа к имеющимся в наличии электронным версиям учебно-методических разработок.

5.2 Методические рекомендации по подготовке к лекциям

Лекции позволяют в максимально сжатые сроки представить значительный объем структурированной информации. Лекционные материалы по курсу «Программирование на языках высокого уровня» направлены на получение базовых теоретических знаний и практических навыков программирования на языке высокого уровня.

Лекция – это традиционная форма обучения в вузе, которая представляет собой систематическое и последовательное изложение преподавателем-лектором учебного материала.

Лекция сопровождается показом презентаций и предусматривает непосредственное, живое общение с преподавателем – лектором. В ходе такого общения студент может получить информацию о различных точках зрения по изучаемой проблеме, необходимые разъяснения по сложным и

16

малопонятным вопросам. Лекции содержат элементы проблемного изложения. Это означает, что преподаватель на лекционном занятии будет обсуждать со студентами актуальные, проблемные вопросы в рамках темы лекции, просить высказать собственную позицию, сформулировать те или иные положения, сделать выводы.

Лекционное занятие предполагает предварительную самостоятельную подготовку студента. Заранее зная тему лекции, студент должен быть готов участвовать в обсуждении проблемных вопросов,

которые поставит на лекции преподаватель, подготовить вопросы по ранее изученному материалу. Рекомендуется просмотреть свои записи по предыдущей лекционной теме, что поможет осмыслить связь тем внутри курса. Такая предварительная подготовка позволяет более заинтересованно воспринимать преподносимый на лекции материал, делать более точные записи в конспекте лекции.

На лекционном занятии студент должен внимательно слушать преподавателя, воспринимать информацию по теме, осваивать научную терминологию, проявлять активную мыслительную деятельность с целью понимания сущности темы, логики рассуждений лектора, оценки его аргументации и составления собственного мнения об изучаемых явлениях и процессах. Студенту также важно овладеть навыками эффективного конспектирования материала и выполнения необходимых иллюстраций.

Для ведения конспекта необходимо использовать тетрадь или специальные бланки, где записывают основные положения изучаемой темы.

Следует учитывать тот факт, что время, отводимое на лекционный курс, не позволяет охватить все вопросы курса. Поэтому в процессе освоения дисциплины для лучшего усвоения материала необходимо регулярно обращаться к литературным источникам, предлагаемым в библиографическом списке и пользоваться образовательными ресурсами и общедоступными Интернет-порталами, посвященных различным аспектам

17

учебной дисциплины.

5.3 Методические рекомендации по подготовке к практическим занятиям

На практических занятиях осуществляется закрепление пройденного лекционного материала путем выполнения практических работ,

письменных и устных ответов на вопросы преподавателя.

Цель практических занятий – научить студентов самостоятельно анализировать учебную и научную литературу и выработать у них опыт решения задач курса.

Входе практических занятий выполняются различные упражнения:

на уяснение сути изучаемого материала - в аудитории, под руководством преподавателя и самостоятельно;

упражнения на проверку изученного материала – проверочные работы - проводятся в аудитории.

6.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

6.1. Печатные и электронные издания и методические

материалы, используемые для освоения дисциплины

Для освоения дисциплины обучающийся может использовать печатные и электронные издания и методические материалы, имеющиеся в библиотеке ННГАСУ и/или размещённые в электронных библиотечных системах (ЭБС), предоставляющих право использования изданий на основании договорных отношений с университетом, а также иные общедоступные ресурсы сети «Интернет».

Печатные и электронные издания

1. Рейнбоу Вольдемар. Компьютерная графика / Рейнбоу Вольдемар;

Санкт-Петербург: Питер, 2003. – 766 с. – ISBN 5-94723-124-7.

18

2. Крылов Николай Николаевич. Начертательная геометрия: учеб. для студентов строит. спец. вузов. / Крылов Николай Николаевич,

Иконникова Галина Сергеевна, Николаев Виктор Леонидович, Васильев Виктор Евгеньевич; под ред. Н. Н. Крылова. – Москва: Высш. шк., 2007.

–224 с. – ISBN 978-5-06-004319-8.

3.Кузнецов Николай Сергеевич. Начертательная геометрия: учеб. для студентов строит. спец. вузов. / Кузнецов Николай Сергеевич; Москва:

ИД "БАСТЕТ", 2011. – 264 с. – ISBN 978-5-903178-21-6.

4. Джонс Джон Кристофер. Методы проектирования: Пер. с англ. /

Джонс Джон Кристофер; Под ред. В.Ф.Венды. – Москва: Мир, 1986. –

326с.

5.Конюкова О. Л. Инженерная и компьютерная графика.

Начертательная геометрия: учебное пособие. / О.Л. Конюкова, А.Н.

Кашуба, О.В. Диль – Новосибирск: Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2020. – 160 с. – URL: https://www.iprbookshop.ru/117096.html. – ISBN 2227-8397.

6. Козлова И. С. Начертательная геометрия: Учебное пособие. / И.С.

Козлова, Ю.В. Щербакова – Саратов: Научная книга, 2019. – 127 с. –

URL: http://www.iprbookshop.ru/81030.html. – ISBN 978-5-9758-1752-5.

Методические материалы по дисциплине

1. Балюба И. Г. Точечное исчисление: учебно-методическое пособие для аспирантов и соискателей по специальности 05.01.01 «инженерная геометрия и компьютерная графика». / И.Г. Балюба, Е.В. Конопацкий,

А.И. Бумага – Макеевка: Донбасская национальная академия строительства и архитектуры, ЭБС АСВ, 2020. – 245 с. – URL: http://www.iprbookshop.ru/99393.html. – ISBN 2227-8397.

2. Косолапова Е. В. Начертательная геометрия и инженерная графика

[Электронный ресурс]: учебно-методическое пособие / В.В. Косолапов;

19

Е.В. Косолапова. - http://www.iprbookshop.ru/71571.html. - 171 c.

6.2.Перечень иных общедоступных ресурсов сети «Интернет»

1.vak.ed.gov.ru.

2.http:// www.biblioclub.ru. Электронная библиотечная система

«Университетская библиотека – online»: специализируется на учебных материалах для ВУЗов по научно-гуманитарной тематике, а также содержит материалы по точным и естественным наукам.

3.IPRbooks. Электронно-библиотечная система. Научно-

образовательный ресурс для решения задач обучения в России и за рубежом. Уникальная платформа ЭБС IPRbooks объединяет новейшие информационные технологии и учебную лицензионную литературу.

6.3 Программное обеспечение (ПО), используемое при реализации

дисциплины

При проведении контактной и(или) самостоятельной работы по

дисциплине предусматривается использование лицензионного и/или

свободно распространяемого ПО, в следующем составе:

1.Типовое ПО, установленное на технических средствах обучения

(на ноутбуке / компьютере) и используемое для визуализации учебного материала, а также на компьютерах в помещениях для самостоятельной работы обучающихся:

–ПО для обеспечения управлением компонентами компьютерной системы (операционные системы: MS Windows, Linux и т.п.);

–ПО для просмотра и редактирования текстовых документов,

электронных таблиц, презентаций (MS Office, Libre Office и т.п.);

–ПО для воспроизведения аудиофайлов (AIMP, Audacity и т.п.);

–ПО для воспроизведения видеофайлов (Media Player Classic -

HC, VLС media player и т.п.);

20