《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》課程教學(xué)大綱

1、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程教學(xué)大綱課程名稱計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程編碼131520020課程類型（學(xué)院內(nèi)）跨專業(yè)課程適用范圍信息與計(jì)算科學(xué)學(xué)分?jǐn)?shù)3先修課程線性代數(shù)、C/C+ 程序設(shè)計(jì)、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)時(shí)數(shù)48其中實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)其中實(shí)踐學(xué)時(shí)考核方式考查制定單位數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院執(zhí)筆者 審核者、一、教學(xué)大綱說明（一）課程的性質(zhì)、地位、作用和任務(wù)本課程是信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)本科生的一門專業(yè)選修課。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)圖形信息處理的基本理論和方法，掌握基本圖形屏幕顯示的程序設(shè)計(jì)方法，二維和三維圖形幾何變換程序設(shè)計(jì)方法，二維交互式軟件包的開發(fā)及簡單動(dòng)畫的實(shí)現(xiàn)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面知識(shí)打下基礎(chǔ)。（二）教學(xué)目的

2、和要求1了解計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展及其應(yīng)用，常用的圖形輸入輸出設(shè)備，計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的組成。 2掌握二維圖形、三維圖形的生成方法及實(shí)現(xiàn)程序。 3掌握二維圖形幾何變換的基本理論和算法，能對二維圖形進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)、比例、對稱等變換，并編寫實(shí)現(xiàn)程序。4掌握三維圖形幾何變換的基本理論和算法，能編寫簡單的實(shí)現(xiàn)程序。 5了解曲線曲面參數(shù)表示的基本知識(shí)；能編寫B(tài)樣條曲線，二次B樣條曲線，Bezier樣條曲線的實(shí)現(xiàn)程序； 6了解二維圖形交互技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法。 7了解簡單動(dòng)畫技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法。（三）課程教學(xué)方法與手段理論講授與案例教學(xué)法相結(jié)合。采用PowerPoint多媒體和板書相結(jié)合的教學(xué)。通過實(shí)際實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力。

3、（四）課程與其它課程的聯(lián)系先修課：線性代數(shù)、C/C+ 程序設(shè)計(jì)、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。通過本課程的學(xué)習(xí)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面的技術(shù)知識(shí)打下基礎(chǔ)。（五）教材與教學(xué)參考書教材：魏海濤，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，電子工業(yè)出版社，2007-10參考書：潘云鶴，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)-原理方法及應(yīng)用，高等教育出版社，2011-12-01二、課程的教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)1計(jì)算機(jī)圖形學(xué)導(dǎo)論了解計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研究內(nèi)容及其應(yīng)用領(lǐng)域;了解圖形、圖象、像素、分辨率等基本概念;了解圖形顯示設(shè)備、圖形輸入設(shè)備以及圖形軟件等的發(fā)展?fàn)顩r;了解陰極射線管的工作原理。2 二維線段圖形的生成掌握直線的生成、圓的生成、自由曲線等二維線段圖形的生成的基

4、本方法。3 區(qū)域填充要求掌握多邊形的兩種表示方法：頂點(diǎn)表示與點(diǎn)陣表示；掌握多邊形的填充的基本算法：有序邊填充算法、種子算法。4 圖形的2-D幾何變換掌握齊次坐標(biāo)的概念；掌握二維變換和二維組合等基本變換；掌握二維：任意點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)放大、任意軸的反射及坐標(biāo)系的變換。5 圖形的顯示（視區(qū)變換、裁剪 ） 掌握坐標(biāo)系的概念；掌握窗口、視區(qū)和窗視坐標(biāo)系的變換；二維圖形的裁剪；掌握用戶坐標(biāo)系、設(shè)備（屏幕）坐標(biāo)系的區(qū)別相互之間的變換；世界坐標(biāo)系、用戶坐標(biāo)系、設(shè)備（屏幕）坐標(biāo)系與局部坐標(biāo)系； 掌握直線的編碼裁剪和實(shí)面積多邊形裁剪；了解中點(diǎn)對分裁剪。6 三維幾何圖形的幾何變換、投影掌握三維圖形的平移變換、放縮變換、旋

5、轉(zhuǎn)變換等變換；了解 三維圖形投影的種類和一些基本概念和具體投影的方法。7 平面物體的幾何構(gòu)造、顯示和繪制掌握并理解圖形的表示，圖形的拓?fù)湫畔⒑蛶缀涡畔⒓皥D形的層次結(jié)構(gòu)； 掌握描述平面物體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及歐拉公式；掌握什么是（為什么要）消除隱藏面（消除隱藏線），了解提高消除隱藏 ； 面算法效率的一般方法（如采用包圍合技術(shù)、背面剔除等）；掌握消除隱藏面的：畫家算法、Z緩沖器算法、掃描線Z緩沖器算法;了解簡單光投射模型，光線投射繪制技術(shù)。三、學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配采用何種多媒體教學(xué)手段章節(jié)主要內(nèi)容學(xué)時(shí)分配講授實(shí)驗(yàn)討論習(xí)題實(shí)踐其它0計(jì)算機(jī)圖形學(xué)導(dǎo)論66PPT+演示1二維圖形學(xué)基礎(chǔ)66PPT+演示2實(shí)面積圖形的生成66PPT+演示3圖形的基本運(yùn)算66PPT+演示4圖形的觀察運(yùn)算66PPT+演示5