《计算机辅助几何设计》教学大纲

《计算机辅助几何设计》教学大纲课程英文名ComputerAidedDesign课程代码J0701Z05学分2.5总学时40理论学时24实验/实践学时16课程类别专业课课程性质任选先修课程C++程序设计、计算机图形学适用专业信息与计算科学开课学院理学院一、课程地位与课程目标（一）课程地位《计算机辅助几何设计》是信息与计算科学专业学生的专业方向选修课程。通过学习该课程，对计算几何的基本概念、应用有一基本了解，初步掌握计算几何中的一些研究方法和基本理论，为接触学科前沿打下必要基础。（二）课程目标1.了解现代曲线、曲面造型的基本方法和发展趋势。理解和掌握参数曲线、曲面的基本原理、算法，尤其是非均匀有理B样条曲线、曲面的基本算法。2.通过理论学习和上机实践，使学生能够熟练地运用非均匀有理B样条曲线、曲面的基本算法进行曲线、曲面设计、生成和修正。3.使学生掌握针对计算机辅助设计的实际应用领域如汽车、飞机的覆盖件模具设计，能够依据相关参数曲线、曲面的基本原理、算法，分析和解决初步的设计问题对学生的思维进行训练，提高学生面向问题的求解能力，培养学生的科研素质。二、课程目标达成的途径与方法以课堂教学为主，结合自学、课堂讨论、课后作业、小组作业等。课堂教学主要讲解CAGD的基本知识和算法的原理及实现。利用PPT与板书相结合的方式讲解基本内容和相关算法的知识点。课堂讨论主要是选取班里学生的代码，进行逐条分析，其他学生提问等多种方式实现。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求2毕业要求3毕业要求5毕业要求7课程目标1LLLM课程目标2HMMM课程目标3HMHH注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）。2.不涉及工程教育认证的公共基础课程（含必修和选修）不填写上表。3.各专业的非公共基础课程的毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述。四、课程主要内容与基本要求第一章曲线曲面的基本知识1）了解矢量、曲线曲面等基本知识

第二章样条曲线1）了解样条曲线的基本概念，2）掌握插值与逼近、三次样条函数

第三章贝齐尔曲线与曲面

1）了解贝齐尔曲线的定义与性质，掌握贝齐尔曲线的几何作图法，3）了解贝齐尔曲线曲面应用

第四章B样条曲线和曲面

1）了解B样条曲线的定义，掌握三次均匀B样条曲线的算法，3）了解样条曲面及三次均匀B样条曲面的算法

第五章非均匀有理B样条曲线与曲面

1）了解NURBS曲线曲面的定义和性质，2）掌握NURBS曲线曲面拟合

课程学时安排章节号教学内容学时数学生任务（作业、自学、讨论等任务要求）对应课程目标第1章曲线曲面的基本知识41.完成课后作业课程目标1第2章样条曲线101.完成课后作业2.课后自学MFC内容课程目标1第3章贝齐尔曲线与曲面101.完成课后作业2.课后练习MFC3.完成后学生讨论图形代码课程目标1，2第4章B样条曲线和曲面101.完成课后作业2.课后练习图形绘制课程目标2，3第5章非均匀有理B样条曲线与曲面61.完成课后作业课程目标1六、实践环节及基本要求序号实验项目学时基本要求实验性质实验类别1三次样条曲线的绘制2理解三次样条曲线的绘制验证必做2三次Bezier曲线的绘制4理解三次Bezier曲线的绘制验证必做3Bezier曲面的绘制6了解三次Bezier曲面的绘制验证必做4B样条曲线的绘制2理解B样条曲线的绘制验证必做5B样条曲面的绘制2了解B样条曲面的绘制验证必做注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核到课率、课堂讨论发言、平时作业平时成绩表，点名表30%期末考核开卷卷面分数70%考核类别考查成绩登记方式百分制八、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：《计算机辅助几何造型技术》常智勇，科学出版社，2015.