《计算机图形学》教学大纲

1、计算机图形学教学大纲一、课程基本信息 1课程中文名称：计算机图形学2课程英文名称：Computer Graphics3课程类别：任选4适用专业：计算机科学与技术5总学时：54学时（其中理论36学时，上机18学时）6总学分：3二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务计算机图形学是计算机科学与技术专业的专业选修课，它是研究怎样用计算机生成、处理和显示图形的学科。由于图形用户界面已经成为一个软件的重要组成部分，以图形的方式来表示抽象的概念或数据（可视化）已经成为信息领域的一个重要发展趋势，设置本课程的目的就在于让学生了解和掌握图形学的基本概念、方法和技术，使学生掌握计算机图形处理系统的组成及工作原理

2、，并具备一定的图形应用系统开发能力。三、理论教学内容与教学基本要求1第一章 引论（2学时）教学内容：计算机图形学概述；计算机图形学的相关领域和发展；计算机图形学的应用及当前的研究动态教学基本要求：了解计算机图形学的有关概念以及计算机图形学的产生、发展、应用及当前的研究动态。教学重点：计算机图形学的应用领域及研究动态教学难点：使学生建立起对计算机图形学的初步认识，以及与生活中所见所闻的事物的联系2第二章 图形输入/输出设备（2学时）教学内容：图形输入设备；图形显示设备；硬拷贝输出设备教学基本要求：理解常见的图形输入输出设备的构造及工作原理。教学重点：光栅显示设备的工作原理教学难点：常见的图形输入

3、输出设备的构造及工作原理3第三章 光栅扫描图形学（6学时）教学内容：直线生成算法；圆与椭圆的生成算法；实区域的扫描转换；区域填充；字符的显示；属性控制；图形反走样基础教学基本要求：理解和掌握直线段、圆、椭圆的生成算法，理解并掌握多边形填充的常用算法，理解字符是如何显示的，及常见的图元属性是如何控制的，了解常见的图形反走样技术。教学重点：DDA算法；Bresenham画直线及画圆算法；有序边表算法及边标志算法；种子填充算法；扫描线种子填充算法；字符显示教学难点：Bresenham画直线及画圆算法，有序边表算法，扫描线种子填充算法，字符显示的基本原理4第四章 裁剪（4学时）教学内容：裁剪直线段的算

4、法；裁剪多边形的算法；字符的裁剪教学基本要求：理解和掌握直线段和多边形裁剪的常用算法。教学重点：Cohen-Sutherland算法，Cyrus-Beck算法，Sutherland-Hodgman（逐边裁剪算法）算法，Weiler-Atherton算法的理解和掌握教学难点：Cyrus-Beck算法，Weiler-Atherton算法的基本原理及实现5第五章 图形几何变换（4学时）教学内容：齐次坐标；窗口视图区变换；二维图形变换；三维图形变换教学基本要求：掌握齐次坐标系的概念, 掌握窗口和视区的概念，了解如何进行窗口至视区的坐标变换,掌握二维（三维）几何变换原理和变换矩阵。教学重点：二维图形的变

5、换；三维图形的变换教学难点：对任意物体作三维的变换6第六章 形体的投影变换（4学时）教学内容：概述平行投影；透视投影；视图变换教学基本要求：掌握有关投影的基本概念； 掌握透视投影与平行投影变换的矩阵表示，掌握视图变换的方法。教学重点：正轴测投影，透视投影，视图变换的基本原理教学难点：透视投影，视图变换的运用7第七章 曲线（4学时）教学内容：曲线的基础知识；常用参数曲线教学基本要求：了解曲线的常用表示方法以及用参数法表示曲线的优点，了解常用的曲线的构造方法。教学重点：Bezier曲线，B样条曲线生成的基本原理及相应的特性教学难点：B样条曲线生成的基本原理8第八章 曲面（4学时）教学内容：曲面的基

6、础知识；常用参数曲面教学基本要求：了解曲面的常用表示方法以及相关的基本概念，了解常用的曲面的构造方法。教学重点：Bezier曲面，B样条曲面生成的基本原理及相应的特性教学难点：Bezier曲面的构造及性质；B样条曲面的构造及性质9第九章 隐藏线和隐藏面（3学时）教学内容：概述；隐藏线的消除算法；隐藏面的消除算法教学基本要求：了解常见的隐藏线和隐藏面的消除算法教学重点：隐藏线的消除算法；消除隐藏面的画家算法的基本思想。教学难点：Roberts算法；画家算法的深度优先集建立方法10第十章 真实感图形的绘制（3学时）教学内容：简单的光照明模型；基于简单光照明模型的多边形绘制；透明和阴影；物体的纹理显

7、示教学基本要求：了解常简单光照明模型，了解如何产生透明效果；了解如何产生阴影；了解物体的纹理如何显示。教学重点：简单的光照明模型；基于简单光照明模型的多边形绘制教学难点：透明和阴影；物体的纹理的理解四、实验教学内容与要求（简要说明，详见实验课大纲）本课程的可实践性很强，因此学生所学内容可以通过将算法编程实现得到练习和巩固，为此与理论课同步安排18学时的实践教学。实践教学的内容作为作业予以布置，通过上机予以指导与验收，并进行讨论总结。五、考核方式考查六、成绩评定期末考查成绩占70%，平时成绩和实验成绩占30%七、本课程对学生创新能力培养的措施通过编程实践培养学生自主设计与创新能力。八、教材与参考书教 材：张全伙，张剑达计算机图形学北京：机械工业出版社，2004年参考书