《计算机图形学》课程简介与教学大纲

PAGEPAGE5《计算机图形学》课程简介课程编号：07014905课程名称：计算机图形学/ComputerGraphics学分:2学时：32（课内实验(践)：24上机：8课外实践：）适用专业：计算机科学与技术、软件工程、网络工程、物联网工程建议修读学期：7开课单位：计算机科学与技术学院计算机科学与技术系先修课程：C语言程序设计高等数学线性代数考核方式与成绩评定标准：闭卷考试教材与主要参考书目：教材：《计算机图形学》杨钦，徐永安，翟红英编著，清华大学出版社，2005年03月

参考书：(1)《计算机图形学导论》,董士海、唐泽圣等译机械工业出版社2004年(2)《计算机图形学的算法基础》,石教英彭群生等译机械工业出版社2002年(3)《计算机图形学基础教程》,孙家广，胡事民编著清华大学出版社2005年(4)《计算机图形学》,蔡士杰，宋继强，蔡敏译,电子工业出版社2005年内容概述：中文：(控制在300字以内，包括教学内容简述及课程实现目标)计算机图形学是研究通过计算机将数据转换为图形的原理、方法和技术的学科。由于应用的推动，计算机图形处理技术发展十分迅速，为了大范围提高学生及相关技术人员计算机图形学的应用水平，开设计算机图形学课程十分必要。通过该课程，将讲授计算机图形学的基本概念、方法与算法，由三部分组成：第一部分是计算机图形学的历史、应用和发展；第二部分是二维图形处理技术，包括二维图形的生成、裁剪、变换；第三部分是三维图形生成技术，包括三维图形的曲线、曲面生成和真实感显示。英文：ComputerGraphics,anewkindofresearch,isdevelopedwiththegreatdevelopmentofcomputertechnology,whichresearchestheprinciples,methodsandtechnologyofdatatransformfromdigitizedformstodigitalimagesthroughcomputerprocessing.Becauseofthedrivenfromtheapplications,thelevelofcomputergraphicprocessingisbeingpromotedveryfast.Astopromotetheapplicationabilitiesofstudentsandrelatedtechnologist,itisnecessarytosetupthecourseofComputerGraphics.Thebasicprinciples,methodsandalgorithmsarelecturedinthiscourse,whichiscomposedofthreeparts:1.thehistory,applicationanddevelopmentofComputerGraphics;2.two-dimensionalgraphicprocessing,whichincludestwo-dimensionalgraphic’sgeneration、cutting、transforming、antaliasing；3.thetechnologyofthreedimensionalgraphicgeneration,whichincludesthethree-dimensionalgraphic’scurvelinesandcurvefacesgenerationandrealeffectsdisplay.《计算机图形学B》教学大纲课程名称课程编号学分/学时建议开课学期计算机图形学/ComputerGraphics070149052/327先修课程后续课程开课单位适用专业C语言程序设计,高等数学,线性代数无计算机科学与技术系计算机科学与技术、软件工程、网络工程、物联网工程一、课程性质、目的与任务计算机图形学是20世纪60年代以来发展起来的一门建立在计算机科学、数学、物理、心理学以及艺术等学科基础上的综合学科。如今，我们跨入了一个三维时代，各种扣人心弦的三维游戏、震撼人心的虚拟场景不断冲击着人们的感官和体验。作为这些行业和领域的学科基础，计算机图形学已经成为计算机科学中最为活跃的领域之一，受到了普遍的重视课程,也是计算机类专业的专业技术基础课之一。通过本课程的学习，使学生掌握计算机图形学的基本概念、理论、方法和系统。为今后从事计算机辅助设计和制造、科学计算可视化、计算机图形处理、图形算法的设计、图形软件的开发等方面的工作打下良好的理论基础。本课程主要讲授计算机图形学的基本概念、原理、算法和基本系统教学目标：掌握计算机图形学的基本概念、方法与算法，包括计算机图形学的历史、应用和发展；二维图形处理技术，包括二维图形的生成、裁剪、变换；三维图形生成技术，包括三维图形的曲线、曲面生成和真实感显示。（对应毕业要求：1.3,2.3,3.3,4.1,4.2,4.4,5.1,6.1,6.2,7.1,9.2,10.3）本课程目标分为课程教学和实验两部分。1．课程教学活动对学生能力培养的安排本课程的目的是让学生了解计算机图形学知识，掌握计算机图形的基本原理、方法和应用。主要包括：计算机图形学的历史、应用和发展；(6.1,6.2,7.1)二维图形处理技术，包括二维图形的生成、裁剪、变换；(1.3,5.1)三维图形生成技术，包括三维图形的曲线、曲面生成和真实感显示。(1.3,5.1)2．课程设计活动对学生能力培养的安排通过实验让学生掌握图形在计算机中的表示、图形数据结构的设计、图形生成算法的设计、调试，培养学生问题发现与解决能力、书面表达与口头答辩能力，允许学生自行形成小组，每小组人数最多3人。具体内容如下：（1）要求学生掌握计算机绘图的基本知识和方法；（4.1,5.1,4.2）（2）要求学生能够完成直线、圆弧及曲线的生成算法实现（2.3,3.3,5.1,4.2）（3）要求学生掌握计算机图形基本变换实现；（2.3,3.3,5.1,4.2）（4）要求学生能够完成贝塞尔曲线的生成。（2.3,3.3,5.1,4.2）(5)要求学生完成一个统一的实验报告或者按小组提交实验报告(4.4,6.2,9.2,10.3)二、教学内容及学时分配（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）课程名称总学时数为32学时，其中理论教学为24学时，实验教学为8学时；课程教学共有8章，具体内容及学时安排等如下表所示：课程内容教学要求重点（☆）难点（△）学时安排实验学时上机学时备注第一章计算机图形学基本知识

A40第二章图形设备与系统

A422第三章直线、圆、弧线的生成A☆△233第四章图元的填充

A☆△4第五章图形的裁剪A☆△4第六章图形变换B△2第七章曲线曲面生成B☆233第八章绘图软件与技术B2（教学基本要求：A-熟练掌握；B-掌握；C-了解）三、建议实验（上机）项目及学时分配序号实验项目名称学时实验类型小组人数1实验一：C程序绘图基础

2演示性12实验二：直线、圆弧及曲线的生成算法实现2演示性13实验三：计算机图形基本变换实现2演示性14实验四：贝塞尔曲线的生成2演示性1四、教学方法与教学手段实现了从教师教为中心到学生学为中心的观念转变，教师在教学过程中注重对学生的创新思维、学习方法、学习能力的培养，学生的学习主动性、责任感、创造性增强；同时以职业岗位能力标准为依据制订了课程标准、重构了课程内容；教学实施过程中形成了“理论实践一体化”的“教、学、做”三位一体的教学模式。学理念的革新，转变了过去以“教师”为中心的教学方式，也转变了传统的按照学科体系组织教学的方式，打破了程序设计课程“先理论，后实践”的教学模式。现代化教学手段。通过PPT演示文稿、系统演示、案例分析和讨论等方式进行理论教学；通过自建的网络交流方式进行教学资源发布、自主学习、网上答疑、在线测试、提交作业等形式进行网络辅助教学。系统演示、案例分析和讨论等方式进行理论教学五、考核方式与成绩评定标准课程考核成绩采用平时成绩+期终考试成绩相结合的方式，平时成绩占课程考核成绩的30%,平时成绩考核采用课堂讨论、实验和报告相结合的方式；期终成绩考核采用考试方式，考试采用闭卷考试的方式；期终考试成绩占课程考核成绩的70%，期终考试试卷对应该课程支撑毕业要求指标点的情况如下表所示：课程支撑毕业要求指标点在试卷中的相应分数指标点1.320指标点3.330指标点4.220指标点4.420指标点7.110总计100六、教材与主要参考书目教材：《计算机图形学》杨钦，徐永安，翟红英编著，清华大学出版社，2005年03月

参考书：(1)《计算机图形学导论》,董士海、唐泽圣等译机械工业出版社2004年(2