计算机辅助设计技术基础教学大纲

本科计算机辅助设计技术基础课程教学大纲（一）、课程基本情况课程编号00240013开课单位计算机系课程名称中文名称计算机辅助设计技术基础英文名称Fundamentals of Computer-aided Design教学目的与重点（一）、课程的重要性计算机辅助设计技术是计算机最早、最重要的应用之一，也是计算机科学和技术发展最主要的推动力之一。半个世纪以来，该技术经历了产生、发展和成熟的过程。已成为现代社会各行各业都不可缺少的技术基础和可持续发展的必要手段，已创造出极其巨大的社会财富。该课程已经作为理工科学生必修和选修课程。、（二）、课程在内容安排及教学过程中的特色使学生掌握该课程基础知识的系统性和内在联系，按照二维图形的生成与显示过程、自由曲线曲面、三维形体的造型与输出过程渐进深入组织知识点，并注意各部分内容之间的过渡与衔接。课程重视理论与实践的有机结合。适应个性化和层次化教学。重视前沿技术的介绍。(三)、通过该课程学习学生应掌握的知识、达到的水平或能力过该课程的学习，使学生从整体上理解和掌握计算机辅助设计（CAD）的基础理论知识，具备实现基本算法的编程能力。同时，掌握计算机辅助设计常用软件如AutoCAD和3DSMAX的基本操作方法，了解三维图形工业标准OpenGL。具备利用所学知识解决与本专业相关问题的基本能力。课程负责人孙延奎、徐玉华课程类型文化素质课 公共基础课 学科基础课专业基础课 专业课 其它教学方式讲授为主 实验/实践为主 专题讨论为主案例教学为主 自学为主 其它授课语言中文 中文英文（英文授课50%） 英文 其他外语学分学时学分3总学时48考核方式及成绩评定标准考查，考核方式由编程题、三维动画大作业和课堂练习三部分组成教材及主要参考书中文外文教材计算机辅助设计技术基础教程主要参考书（1）计算机图形学基础，清华大学出版社,1995 （2）计算机图形学，孙家广，清华大学出版社(第三版)，2000年先修要求、适用院系及专业C语言理、工科专业（二）、课程内容简介中文重点讲述计算机辅助设计的基础知识,为利用计算机解决本专业及相关领域中的问题打下必要的基础。课程主要内容包括：计算机辅助设计（CAD）技术的基本概念、原理、算法和软件使用。具体内容为：CAD系统的软硬件技术基础，二维变换、二维裁剪、二维图形的光栅显示、曲线曲面、实体造型、三维变换、三维形体的显示、消隐、光照模型； AutoCAD、3DSMAX5.0软件的操作方法以及OpenGL图形库的应用。英文This course focuses on the basic concepts, principles, algorithms and applications of computer-aided design(CAD), it mainly consists of the following topics: software and hardware system of CAD, two-dimensional transformations, line clipping, raster display of 2D graphics, curves and surfaces, solid modeling, three-dimensional transformations, three-dimensional viewing, visible-surface determination, basic illumination models, and introductions to AutoCAD, 3DMAX 5.0 and OpenGL. It is an ideal choice for students who want to learn the rudiments of this dynamic and exciting CAD technology.（三）、课程主要教学内容第一章CAD技术概述1.1 CAD技术应用与发展概述；1.2CAD系统的软、硬件技术基础第二章 二维图形变换 2.1二维几何变换； 2.2二维坐标变换第三章 二维观察变换与裁剪3.1窗口、视区变换；3.2工作站变换；3.3二维裁剪算法第四章 二维图形的光栅显示4.1计算机显示系统；4.2扫描转换第五章 计算机辅助几何设计 5.1自由曲线； 5.2自由曲面 第六章 产品实体造型基础 6.1几何造型； 6.2参数化特征造型技术简介； 第七章 相关新技术介绍 7.1 科学计算可视化； 7.2 三维复杂模型的动态显示第八章 三维形体的显示 8.1三维形体的输出流程图；8.2观察坐标系的建立；8.3观察变换；8.4投影变换；8.5观察体与三维裁剪；8.6三维形体完整的输出过程第九章 虚拟产品造型理论基础 9.1简介；9.2图形消隐技术；9.3光照模型；9.4多边形表示物体的光滑明暗处理第十章 常用软件的操作方法 10.1 AutoCAD；10.2 3DSMAX；10.3 OpenGL实验及大作业内容实验名称：计算机辅助设计技术基础大实验（一） 实验目的在提供学生VC+实验平台的基础上，让学生编程实现三个功能算法。学习AUTOCAD、3DSMAX应用软件，使初学者学会应用，使有基础学生应用好。使学有余力的学生拓展Phong光照模型知识。（二） 实验内容(1)编程实现直线生成算法。(2)编程实现二维裁剪算法。(3)编程实现三次B样条曲线生成算法。(4)应用AUTO