《计算机图形学A》课程教学大纲及课程介绍

PAGEPAGE4《计算机图形学A》课程简介课程编号：08014017课程名称：计算机图形学A/ComputerGraphics学分:4学时：64（课内实验(践)：上机：10课外实践：）适用专业：信息与计算科学、数学与应用数学建议修读学期：5开课单位：数理科学与工程学院先修课程：数学分析，高等代数、数学软件、数据结构考核方式与成绩评定标准：闭卷考试平时成绩30%考试70%教材与主要参考书目：计算机图形学（第四版），DonaldHearn（D·赫恩）等，M.PaulineBaker（M.P.巴克），Warren，R.Carithers（W.R.卡里瑟斯）著；蔡士杰，杨若瑜译,科学出版社2014.1。计算机图形学：原理、方法及应用(第3版)，潘云鹤，童若锋，唐敏著，\o"高等教育出版社"高等教育出版社2011.6。计算机图形学，魏海涛编著；电子工业出版社2013.9。内容概述：本课程是信息与计算科学专业的专业基础课程。本课程是研究怎样用数字计算机生成、处理和显示图形的一门新兴学科。是计算机图形设计的重要理论技术基础。通过学习本课程使学生学会利用计算机及其图形设备来输入、表示、变换、运算和输出图形的原理和算法。并初步掌握图形的消隐技术和光照技术，使生成的图形有一定的真实感。本课程讲授计算机图形学基本知识，光栅扫描原理，基本图形的生成，区域填充，图形裁剪，图形变换，投影变换，曲线与曲面的构造，图形造型技术，图形消隐算法，真实感图形图形绘制的光照模型，透明效果，纹理映像，颜色模型等。《计算机图形学A》教学大纲课程编号：08014017课程名称：计算机图形学A/ComputerGraphics学分:4学时：64（课内实验(践)：上机：10课外实践：）适用专业：信息与计算科学、数学与应用数学建议修读学期：5开课单位：信息与计算科学系先修课程：数学分析，高等代数、数学软件、数据结构一、课程性质、目的与任务本课程是信息与计算科学专业的专业基础课程。本课程是研究怎样用数字计算机生成、处理和显示图形的一门新兴学科。是计算机图形设计的重要理论技术基础。通过学习本课程使学生学会利用计算机及其图形设备来输入、表示、变换、运算和输出图形的原理和算法。并初步掌握图形的消隐技术和光照技术，使生成的图形有一定的真实感。二、教学内容、基本要求及学时分配（按章节列出内容要求学时等，实验上机项目要列在课程内容一栏）课程内容教学要求重点(☆)难点(Δ)学时安排实验学时上机学时备注第一章：计算机图形学概论1计算机图形学基本概念及其应用。C12显示设备、光栅扫描系统、随机扫描系统A☆2第二章：图形生成算法线生成算法：DDA画线算法、中点画线算法、Bresenham画线算法A☆Δ3圆生成算法：中点画圆算法、Bresenham画圆算法A☆2椭圆生成算法：中点椭圆生成算法B☆1区域填充算法：基本概念、扫描线填充算法、种子填充算法。A☆Δ3字符生成：位图字符、轮廓字符C1上机：实现画线算法和填充算法2第三章：几何变换二维几何变换：基本变换、矩阵表示与齐次坐标、复合变换、坐标变换。A☆Δ3三维几何变换：基本几何变换、复合变换、坐标变换。A☆3第五章：投影变换投影变换数学基础、投影变换分类、平行投影、透视投影A☆4第六章：二维观察与裁剪观察坐标参考系、视窗映像、线段裁剪、多边形裁剪，字符裁剪。A☆Δ4第七章：三维观察与裁剪三维观察、裁剪、观察坐标变换A☆Δ2上机：实观察变换和投影算法2第八章：几何表示Bezier曲线、Bezier曲线的性质、Bezier曲线设计技术、三次Bezier曲线。A

Δ4Bezier曲面、Bezier曲面的性质。B

Δ3Ｂ－样条曲线与曲面、非齐次Ｂ－样条。C

3上机：实现一B-样条曲线与曲面

2第九章：几何造型边界表示、CSC表示、三维像素表示、八叉树表示、扫描表示。B☆Δ3第十章：消隐线消隐：基本概念，凸凹多面体隐藏线消隐B☆Δ2面消隐：Ｚ－缓冲算法、画家算法、扫描线算法、光线跟踪算法。A☆Δ4上机：实现图形消隐算法2第十一章：光照模型光线与颜色、Phong模型、Gourand模型、阴影、纹理A☆Δ4上机：实现曲面光滑处理2第十二章：颜色空间颜色的基本概念，CIE色度图、颜色模型。C2（教学基本要求：A-熟练掌握；B-掌握；C-了解）三、建议实验（上机）项目及学时分配实验内容学时实验一、实现画线算法和填充算法2实验二、实观察变换和投影算法2实验三、实现一B-样条曲线与曲面的绘制2实验四、实现图形Z-Buffer消隐算法2实验五、实现曲面光滑处理。2四、教学方法与教学手段教学方法：先是课堂讲授，提出问题引导学生讨论，学生上机探讨，课堂演示。教学手段：使用多媒体教学和演示。五、考核方式与成绩评定标准闭卷考试平时考核30%期末考试70%六、教材与主要参考书目1.计算机图形学（第四版），DonaldHearn（D·赫恩）等，M.PaulineBaker（M.P.巴克），Warren，R.Carithers（W.R.卡里瑟斯）著；蔡士杰，杨若瑜译,科学出版社2014.1。2.计算机图形学：原理、方法及应用(第3版)，潘云鹤，童若锋，唐敏著，HYPERLINK"/publish/高等教育出版社_1.