《OpenGL、Direct3D 编程基础》课程教学大纲

《OpenGL、Direct3D编程基础》课程教学大纲课程代码：ABXX0527课程中文名称:OpenGL、Direct3D编程基础课程英文名称：IntroductiontoProgrammingwithOpenGLorDirect3D课程性质：专业必修课课程学分数：3课程学时数：48其中讲课学时：24实验学时：24授课对象：信息与计算科学本课程的前导课程：计算机图形学，数据结构一、课程简介OpenGL和Direct3D都是功能强大的软件接口，用于生成高质量的计算机图像，也可以用于编写使用2D和3D物体、位图和彩色图像的交互性应用程序。在高校相关专业中开设本编程课程，主要培养学生掌握利用VC++和OpenGL或Direct3D进行图形编程,特别是3D图形编程的能力。通过本课程的学习,学生可以加深对前面所学的C/C++、Windows编程的理解，为今后从事游戏设计、CAD、可视化等工作打下良好的编程基础。二、教学基本内容和要求一、DirectX3D初步课程教学内容：Direct3D基本概念；基于COM的DirectX；；Direct3D配置；Direct3D函数的语法。课程的重点、难点：Direct3D程序的基本结构。课程教学要求：了解DirectX和Direct3D，掌握简单的Direct3D程序的编程方法，掌握Direct3D函数的基本语法。二、图元绘制课程教学内容：3D坐标系；Direct3D基础图形表示；使用缓冲区绘制图形。课程的重点、难点：在二维或三维空间中绘制几何图元，点、直线和多边形。课程教学要求：掌握3D坐标系，了解基础图形的表示，掌握基本图元的绘制命令，掌握使用缓冲区绘制图形。三、观察课程教学内容：Direct3D顶点坐标变换和渲染流水线概述；模型几何变换；取景变换；投影变换；视区变换。课程的重点、难点：顶点坐标变换的四个方法。课程教学要求：了解渲染流水线中操作的顺序；掌握操纵合适的矩阵堆栈以控制模型的视点变换和投影变换的算法。四、颜色和光照课程教学内容：颜色模式；指定绘制物体时使用的颜色；光照计算模型；DirectX3D支持的光源类型；设置物体表面材质属性；Direct3D中设置光照。课程的重点、难点：光滑着色；基于Direct3D的光照编程。课程教学要求：了解RGBA模光滑着色式还是颜色索引模式；掌握使用光滑着色来绘制带有多种颜色的多边形；了解光照计算模型；掌握设置光照及表面材质属性的设置的方法，理解Direct3D中的光源类型。五、纹理映射课程教学内容：基本纹理概念；Direct3D纹理绘制过程；纹理采样属性；DXT纹理压缩。课程的重点、难点：纹理坐标生成。课程教学要求：了解纹理映射的用途，概念；掌握Direct3D纹理绘制过程；理解纹理采样属性及DXT纹理压缩方法。六、复杂3维模型绘制课程教学内容：将3维模型输出为Direct3D数据文件；在Direct3D程序中载入X文件；绘制Direct3D多边形网格。课程的重点、难点：纹理坐标生成。课程教学要求：掌握将程序输出到文件的方法，了解Direct3D绘制多边形网格的方法。七、Shader编程初步课程教学内容：Shade的概念；HLSL的使用。课程的重点、难点：HLSL编程。课程教学要求：了解CPU和GPU的差别；掌握HLSL的简单编程。三、实验教学内容及基本要求实验课程是本课程的主要组成部分，通过实验环节教学，有助于学生掌握计算机图形学的基本原理，掌握DirectX3D库的使用。序号内容学时1DirectX3D初步22图元绘制43三维观察24颜色和光照65纹理映射46复杂3维模型绘制27Shader编程初步4合计24四、教学方法与手段教学形式以讲授方式为主+多媒体辅助。五、教学学时分配章节与内容课时作业量备注一DirectX3D初步4实验2学时二图元绘制8实验4学时三观察4实验2学时四颜色和光照12实验6学时五纹理映射8实验4学时六复杂3维模型绘制4实验2学时七Shader编程初步8实验4学时合计48六、考核方式与成绩评定标准1、考核方法：考试。2、成绩评定：总评成绩=期终成绩（70%）+平时成绩（30%），平时成绩不合格者取消考试资格。七、教学参考资源参考书目：1.郑阿奇编著.DirectX3D游戏编程实用教程.电子工业出版社出版社,2011年。2.DanGinsburg，BudiPurnomo，DaveShreine著,姚军译.OpenGLES