图形学与虚拟现实课程计划

1、计算机图形学与虚拟现实计算机图形学与虚拟现实Computer Graphics and Virtual RealityCollege of Electronics and Information Engineering,Sichuan Universityn教材：教材： 美美Donald Hearn等著，蔡等著，蔡士杰等译士杰等译. 计算机图形学（第计算机图形学（第三版）三版）. 电子工业出版社，电子工业出版社，2005.6 或英文版：或英文版：Computer Graphics with OpenGL, Third Edition参考资源参考资源1孙家广等孙家广等. 计算机图形学（第三版）计

2、算机图形学（第三版）. 北京：清华大学北京：清华大学出版社，出版社，1998.92 胡小强胡小强. 虚拟现实技术虚拟现实技术. 北京邮电大学出版社，北京邮电大学出版社，20053 Grigore C.Burdea, Philippe Coiffet, 魏迎梅等译魏迎梅等译. 虚拟虚拟现实技术（第二版）现实技术（第二版）. 电子工业出版社，电子工业出版社，2005.74 唐泽圣等唐泽圣等. 计算机图形学基础计算机图形学基础. 北京：清华大学出版社，北京：清华大学出版社， 2002.75 美美James D.Foley等著等著. 计算机图形学原理及实践：计算机图形学原理及实践：C语言描述（英文版，

3、第二版）语言描述（英文版，第二版）. 北京：机械工业出版北京：机械工业出版社，社，2002.6参考资源参考资源 图形学与虚拟现实领域学术会议图形学与虚拟现实领域学术会议n全球图形学领域最高水平学术年会全球图形学领域最高水平学术年会-计算机图形学与计算机图形学与交互技术国际会议交互技术国际会议 The Special Interest Group on Computer Graphics and Interactive Techniques（ACM Siggraph ）n国际图像图形学术会议（国际图像图形学术会议（2007年第四届由川大承办）年第四届由川大承办）n亚太计算机图形学国际会议亚太计算

4、机图形学国际会议 Pacific Graphics（PG） n全国计算机辅助设计与图形学学术会议全国计算机辅助设计与图形学学术会议CAD/CG2006n中国计算机图形学大会中国计算机图形学大会 Chinagraph2006n虚拟系统与多媒体国际会议虚拟系统与多媒体国际会议 International Conference on Virtual Systems & Multimedia（VSMM2006） n全国虚拟现实与可视化学术会议（全国虚拟现实与可视化学术会议（ CCVRV06 ）n 课程内容与概略时间安排课程内容与概略时间安排第一章第一章 计算机图形学综述计算机图形学综述 A S

5、urvey of Computer Graphics n计算机图形学研究内容及发展概要计算机图形学研究内容及发展概要n应用领域及前沿应用领域及前沿第二章第二章 图形系统概述图形系统概述 Overview of Graphics Systemn图形系统的总体层次结构图形系统的总体层次结构n图形系统的输出图形系统的输出/输入设备输入设备第一周第一周第二章第二章 图形系统概述图形系统概述 Overview of Graphics Systemn视频控制器（视频卡）视频控制器（视频卡）n图形控制器（图形卡，显卡）图形控制器（图形卡，显卡）n图形软件体系结构及其分类图形软件体系结构及其分类n图形软件的标

6、准化问题图形软件的标准化问题n图形网络，图形网络，Internet上的图形上的图形*nOpenGL简介简介n操作系统与操作系统与OpenGLn坐标系统坐标系统第二周第二周第三周第三周第三章第三章 输出图元输出图元 Graphics Output Primitivesn基本图元的生成算法及函数基本图元的生成算法及函数n填充区图元，像素阵列图元填充区图元，像素阵列图元n字符图元字符图元nOpenGL图元相关函数图元相关函数n图形分割图形分割第四周第四周第四章第四章 图元的属性图元的属性 Attributes of Graphics Primitivesn颜色和灰度颜色和灰度n点、线、曲线的属性点、

7、线、曲线的属性n填充区属性填充区属性n填充算法填充算法n字符属性字符属性nOpenGL图元属性相关函数图元属性相关函数n反走样反走样第四周第四周第五章第五章 图形变换图形变换 Graphics Transformationsn几何变换几何变换 Geometric Transformationsn二维基本二维基本/复合变换复合变换n三维空间基本三维空间基本/复合变换复合变换n二维坐标系间的变换二维坐标系间的变换n三维坐标系间的变换三维坐标系间的变换nOpenGL几何变换函数，矩阵操作函数几何变换函数，矩阵操作函数第五周第五周第五章第五章 图形变换图形变换n二维观察二维观察 Two-Dimensi

8、onal Viewingn裁剪窗口，二维裁剪算法简介裁剪窗口，二维裁剪算法简介n规范化和视口变换规范化和视口变换nOpenGL二维观察函数二维观察函数n三维观察三维观察 Three-Dimensional Viewingn世界坐标系到观察坐标系的变换世界坐标系到观察坐标系的变换n投影变换投影变换n视口变换和三维屏幕坐标系视口变换和三维屏幕坐标系n三维裁剪算法简介三维裁剪算法简介nOpenGL三维观察函数三维观察函数第六周第六周第六章第六章 三维对象的表示三维对象的表示 Three-Dimensional Object Representationsn边界表示边界表示 B-repsn多面体，规则

9、二次多面体，规则二次/超二次曲面超二次曲面n样条曲面样条曲面n细分曲面细分曲面n空间分区表示空间分区表示 space-partitioning n结构实体几何法结构实体几何法 CSGn八叉树八叉树 octree，二叉树，二叉树 BSP第七周第七周第六章第六章 三维对象的表示三维对象的表示 Three-Dimensional Object Representationsn过程方法过程方法n扫描表示扫描表示 sweep representationn分形几何方法分形几何方法 fractal-geometry methodn形状语法（基于产生规则）形状语法（基于产生规则） shape grammar

10、n基于特征的三维造型基于特征的三维造型n粒子系统粒子系统 partical systemn基于物理的方法基于物理的方法 physically based modelinn数据集可视化数据集可视化 visualization第八周第八周第七章第七章 可见面判别算法可见面判别算法 Visible-Surface Detection Methodsn可见面判别算法分类可见面判别算法分类n一些常用算法的基本思想一些常用算法的基本思想n后向面判别，深度缓存，后向面判别，深度缓存，A缓存，扫描线缓存，扫描线算法，深度排序，算法，深度排序，BSP树，区域细分，八树，区域细分，八叉树，光线投影算法叉树，光线投

11、影算法n可见面检测算法的比较可见面检测算法的比较nOpenGL可见性检测函数可见性检测函数第九周第九周第八章第八章 光照模型与面绘制算法光照模型与面绘制算法 Illumination Models and Surface-Rendering Methodsn光源，表面光照效果光源，表面光照效果n基本光照模型基本光照模型n光透射模型光透射模型n全局光照模型全局光照模型n绘制表面细节绘制表面细节nOpenGL光照和表面绘制函数光照和表面绘制函数第十周第十周第九章第九章 图形用户界面和交互输入方法图形用户界面和交互输入方法 Graphics User Interface and Interactiv

12、e Input Methodsn图形数据的输入图形数据的输入n输入设备的逻辑分类输入设备的逻辑分类n图形数据的输入功能图形数据的输入功能n交互式构图技术交互式构图技术nOpenGL支持交互式输入设备的函数支持交互式输入设备的函数nOpenGL的菜单功能的菜单功能n图形用户界面的设计图形用户界面的设计第十周第十周第十章第十章 颜色模型和颜色应用颜色模型和颜色应用 Color Models and Color Applicationsn颜色应用示例颜色应用示例n颜色特性颜色特性n颜色模型颜色模型n颜色的量化颜色的量化建立颜色模型建立颜色模型n量化的基础和模式量化的基础和模式n颜色模型要素颜色模型要素n几种颜色模型简介几种颜色模型简介第十一周第十一周第十一章第十一章 虚拟现实技术虚拟现实技术 Virtual Reality Technologiesn虚拟现实技术（虚拟现实技术（VR）概述）概述nVR输入输入/输出设备输出设备nVR系统的实现类型系统的实现类型nVR的相关软件的相关软件n建模工具软件（建模工具软件（3DMAX、MultiGen Creator）n开发工具软件（开发工具软件（WTK、VEGA