图形学与虚拟现实课程计划课件

计算机图形学与虚拟现实

ComputerGraphicsandVirtualReality

CollegeofElectronicsandInformationEngineering,SichuanUniversity计算机图形学与虚拟现实

ComputerGraphics1教材：

[美]DonaldHearn等著，蔡士杰等译.计算机图形学（第三版）.电子工业出版社，2005.6

或英文版：ComputerGraphicswithOpenGL,ThirdEdition教材：2参考资源[1]孙家广等.计算机图形学（第三版）.北京：清华大学出版社，1998.9[2]胡小强.虚拟现实技术.北京邮电大学出版社，2005[3]GrigoreC.Burdea,PhilippeCoiffet,魏迎梅等译.虚拟现实技术（第二版）.电子工业出版社，2005.7[4]唐泽圣等.计算机图形学基础.北京：清华大学出版社，2002.7[5][美]JamesD.Foley等著.计算机图形学原理及实践：C语言描述（英文版，第二版）.北京：机械工业出版社，2002.6……参考资源[1]孙家广等.计算机图形学（第三版）.北京：清3参考资源参考资源4图形学与虚拟现实领域学术会议全球图形学领域最高水平学术年会---计算机图形学与交互技术国际会议TheSpecialInterestGrouponComputerGraphicsandInteractiveTechniques（ACMSiggraph）国际图像图形学术会议（2007年第四届由川大承办）亚太计算机图形学国际会议PacificGraphics（PG）全国计算机辅助设计与图形学学术会议CAD/CG’2006中国计算机图形学大会Chinagraph‘2006虚拟系统与多媒体国际会议InternationalConferenceonVirtualSystems&Multimedia（VSMM2006）

全国虚拟现实与可视化学术会议（CCVRV‘06）……图形学与虚拟现实领域学术会议全球图形学领域最高水平学术年会-5课程内容与概略时间安排第一章计算机图形学综述ASurveyofComputerGraphics计算机图形学研究内容及发展概要应用领域及前沿第二章图形系统概述OverviewofGraphicsSystem图形系统的总体层次结构图形系统的输出/输入设备第一周课程内容与概略时间安排第一章计算机图形学综述ASur6第二章图形系统概述OverviewofGraphicsSystem视频控制器（视频卡）图形控制器（图形卡，显卡）图形软件体系结构及其分类图形软件的标准化问题图形网络，Internet上的图形*OpenGL简介操作系统与OpenGL坐标系统第二周第二章图形系统概述OverviewofGraphi7第三周第三章输出图元GraphicsOutputPrimitives基本图元的生成算法及函数填充区图元，像素阵列图元字符图元OpenGL图元相关函数图形分割第三周第三章输出图元GraphicsOutputPr8第四周第四章图元的属性AttributesofGraphicsPrimitives颜色和灰度点、线、曲线的属性填充区属性填充算法字符属性OpenGL图元属性相关函数反走样第四周第四章图元的属性AttributesofGra9第四周第五章图形变换GraphicsTransformations几何变换GeometricTransformations二维基本/复合变换三维空间基本/复合变换二维坐标系间的变换三维坐标系间的变换OpenGL几何变换函数，矩阵操作函数第四周第五章图形变换GraphicsTransform10第五周第五章图形变换二维观察Two-DimensionalViewing裁剪窗口，二维裁剪算法简介规范化和视口变换OpenGL二维观察函数三维观察Three-DimensionalViewing世界坐标系到观察坐标系的变换投影变换视口变换和三维屏幕坐标系三维裁剪算法简介OpenGL三维观察函数第五周第五章图形变换11第六周第六章三维对象的表示Three-DimensionalObjectRepresentations边界表示B-reps多面体，规则二次/超二次曲面样条曲面细分曲面…空间分区表示space-partitioning结构实体几何法CSG八叉树octree，二叉树BSP……第六周第六章三维对象的表示Three-Dimension12第七周第六章三维对象的表示Three-DimensionalObjectRepresentations过程方法扫描表示sweeprepresentation分形几何方法fractal-geometrymethod形状语法（基于产生规则）shapegrammar……基于特征的三维造型粒子系统particalsystem基于物理的方法physicallybasedmodelin数据集可视化visualization第七周第六章三维对象的表示Three-Dimension13第八周第七章可见面判别算法Visible-SurfaceDetectionMethods可见面判别算法分类一些常用算法的基本思想后向面判别，深度缓存，A缓存，扫描线算法，深度排序，BSP树，区域细分，八叉树，光线投影算法……可见面检测算法的比较OpenGL可见性检测函数第八周第七章可见面判别算法Visible-Surface14第九周第八章光照模型与面绘制算法IlluminationModelsandSurface-RenderingMethods光源，表面光照效果基本光照模型光透射模型全局光照模型绘制表面细节OpenGL光照和表面绘制函数第九周第八章光照模型与面绘制算法Illumination15第十周第九章图形用户界面和交互输入方法GraphicsUserInterfaceandInteractiveInputMethods图形数据的输入输入设备的逻辑分类图形数据的输入功能交互式构图技术OpenGL支持交互式输入设备的函数OpenGL的菜单功能图形用户界面的设计第十周第九章图形用户界面和交互输入方法Graphics16第十周第十章颜色模型和颜色应用ColorModelsandColorApplications颜色应用示例颜色特性颜色模型颜色的量化——建立颜色模型量化的基础和模式颜色模型要素几种颜色模型简介第十周第十章颜色模型和颜色应用ColorModels17第十一周第十一章虚拟现实技术VirtualRealityTechnologies虚拟现实技术（VR）概述VR输入/输出设备VR系统的实现类型VR的相关软件建模工具软件（3DMAX、MultiGenCreator……）开发工具软件（WTK、VEGA……）Web3D、Java3D……VRML（虚拟现实建模语言）VR技术的研究与应用第十一周第十一章虚拟现实技术VirtualReal18第十二周

总结

复习

答疑第十二周

总结

复习

答疑19学习目标：理解图形对象的计算机表达及观察理解图形学中各类典型算法的思想掌握有关图形应用的开发工具，如VC++、OpenGL、VRML等学习目标：理解图形对象的计算机表达及观察20计算机图形学与虚拟现实

ComputerGraphicsandVirtualReality

CollegeofElectronicsandInformationEngineering,SichuanUniversity计算机图形学与虚拟现实

ComputerGraphics21教材：

[美]DonaldHearn等著，蔡士杰等译.计算机图形学（第三版）.电子工业出版社，2005.6

或英文版：ComputerGraphicswithOpenGL,ThirdEdition教材：22参考资源[1]孙家广等.计算机图形学（第三版）.北京：清华大学出版社，1998.9[2]胡小强.虚拟现实技术.北京邮电大学出版社，2005[3]GrigoreC.Burdea,PhilippeCoiffet,魏迎梅等译.虚拟现实技术（第二版）.电子工业出版社，2005.7[4]唐泽圣等.计算机图形学基础.北京：清华大学出版社，2002.7[5][美]JamesD.Foley等著.计算机图形学原理及实践：C语言描述（英文版，第二版）.北京：机械工业出版社，2002.6……参考资源[1]孙家广等.计算机图形学（第三版）.北京：清23参考资源参考资源24图形学与虚拟现实领域学术会议全球图形学领域最高水平学术年会---计算机图形学与交互技术国际会议TheSpecialInterestGrouponComputerGraphicsandInteractiveTechniques（ACMSiggraph）国际图像图形学术会议（2007年第四届由川大承办）亚太计算机图形学国际会议PacificGraphics（PG）全国计算机辅助设计与图形学学术会议CAD/CG’2006中国计算机图形学大会Chinagraph‘2006虚拟系统与多媒体国际会议InternationalConferenceonVirtualSystems&Multimedia（VSMM2006）

全国虚拟现实与可视化学术会议（CCVRV‘06）……图形学与虚拟现实领域学术会议全球图形学领域最高水平学术年会-25课程内容与概略时间安排第一章计算机图形学综述ASurveyofComputerGraphics计算机图形学研究内容及发展概要应用领域及前沿第二章图形系统概述OverviewofGraphicsSystem图形系统的总体层次结构图形系统的输出/输入设备第一周课程内容与概略时间安排第一章计算机图形学综述ASur26第二章图形系统概述OverviewofGraphicsSystem视频控制器（视频卡）图形控制器（图形卡，显卡）图形软件体系结构及其分类图形软件的标准化问题图形网络，Internet上的图形*OpenGL简介操作系统与OpenGL坐标系统第二周第二章图形系统概述OverviewofGraphi27第三周第三章输出图元GraphicsOutputPrimitives基本图元的生成算法及函数填充区图元，像素阵列图元字符图元OpenGL图元相关函数图形分割第三周第三章输出图元GraphicsOutputPr28第四周第四章图元的属性AttributesofGraphicsPrimitives颜色和灰度点、线、曲线的属性填充区属性填充算法字符属性OpenGL图元属性相关函数反走样第四周第四章图元的属性AttributesofGra29第四周第五章图形变换GraphicsTransformations几何变换GeometricTransformations二维基本/复合变换三维空间基本/复合变换二维坐标系间的变换三维坐标系间的变换OpenGL几何变换函数，矩阵操作函数第四周第五章图形变换GraphicsTransform30第五周第五章图形变换二维观察Two-DimensionalViewing裁剪窗口，二维裁剪算法简介规范化和视口变换OpenGL二维观察函数三维观察Three-DimensionalViewing世界坐标系到观察坐标系的变换投影变换视口变换和三维屏幕坐标系三维裁剪算法简介OpenGL三维观察函数第五周第五章图形变换31第六周第六章三维对象的表示Three-DimensionalObjectRepresentations边界表示B-reps多面体，规则二次/超二次曲面样条曲面细分曲面…空间分区表示space-partitioning结构实体几何法CSG八叉树octree，二叉树BSP……第六周第六章三维对象的表示Three-Dimension32第七周第六章三维对象的表示Three-DimensionalObjectRepresentations过程方法扫描表示sweeprepresentation分形几何方法fractal-geometrymethod形状语法（基于产生规则）shapegrammar……基于特征的三维造型粒子系统particalsystem基于物理的方法physicallybasedmodelin数据集可视化visualization第七周第六章三维对象的表示Three-Dimension33第八周第七章可见面判别算法Visible-SurfaceDetectionMethods可见面判别算法分类一些常用算法的基本思想后向面判别，深度缓存，A缓存，扫描线算法，深度排序，BSP树，区域细分，八叉树，光线投影算法……可见面检测算法的比较OpenGL可见性检测函数第八周第七章可见面判别算法Visible-Surface34第九周第八章光照模型与面绘制算法IlluminationModelsandSurface-RenderingMethods光源，表面光照效果基本光照模型光透射模型全局光照模型绘制表面细节OpenGL光照和表面绘制函数第九周第八章光照模型与面绘制算法Illuminatio