《计算机图形学基础》课程大纲

《计算机图形学基础》实验课教学大纲-PAGE4-《计算机图形学基础》理论课教学大纲一、课程基本信息课程名称计算机图形学基础英文名称ComputerGraphics课程代码XX11156先修课程课程性质专业课程高等数学、CAD基础、高级语言程序设计、数据结构修读性质必修学时/学分48(32+16)/2.5(2+0.5)考核方式考试开课学院信息科学与工程学院适应专业计算机科学与技术、测绘工程编制时间2015.11.20课程教材与学习资源参考教材[1].陆枫编.《计算机图形学基础》[M].第二版.电子工业出版社.2011教学参考资料[1].任爱华编.《计算机图形学》[M].北京航空航天大学出版社.2005[2].孙正兴编.《计算机图形学教程》[M].机械工业出版社.2006[3].何援军编.《计算机图形学》[M].机械工业出版社.2007[4].陈元琰编.《计算机图形学实用技术》[M].清华大学出版社.2007[5].《计算机辅助设计与图形学学报》[6].《中国图形图像学报》二、课程目标与任务本课程是计算机科学与技术软件专业（本科）、测绘工程专业（本科）的必修专业课，是研究计算机图形系统的应用学科。通过对本课程的学习，培养学生计算机语言编程方面的素质，使学生获得图形系统的设计和处理能力，以满足实际工作中对计算机应用人才基本技能的要求，通过本课程的学习，使学生达到：（1）了解图形系统的框架及其涉及的软件、硬件技术；（2）了解图形学的基本问题，掌握图形学的基本概念、方法与算法；（3）对与图形相关的应用及当前的研究热点有一个初步认识；（4）具有一定实践体会和相关的编程能力。三、课程主要内容、要求及学时分配序号主要内容基本要求学时分配1绪论（1）知识点计算机图形学及其相关概念计算机图形学的发展计算机图形学的应用计算机图形系统计算机图形学研究动态（2）教学重点背景知识的综述实验作业的展示（3）教学难点计算机图形学概念的建立对计算机图形学的理解（1）掌握图形学的基本概念、方法与算法。（2）了解图形系统的框架及其涉及的软件、硬件技术。（3）了解图形学的基本问题、图形相关的应用及当前的研究热点。2学时2基于光栅扫描的二维图元生成算法（1）知识点直线的扫描变换圆的扫描变换椭圆的扫描变换区域填充裁剪（2）教学重点两种直线的生成算法（3）教学难点椭圆的扫描变换（1）了解计算机图形显示的基本原理和方法，并会使用软件编程实现直线的生成。12学时3图形硬件与图形软件标准化（1）了解图形软件标准，为今后的开发打下良好的基础。2学时4图形的几何变换（1）知识点二维变换齐次坐标系和二维变换的矩阵表示二维变换的组合窗口到视口的变换三维变换的矩阵表示三维变换的组合坐标系的变换（2）教学重点二维基本变换（3）教学难点三维基本变换（1）掌握软件工具编程技术实现二维变换的算法（2）掌握二维矩阵变换原理，在机械零件的加工过程中，能够使用二维矩阵变换原理解决坐标变换的复杂计算问题。（3）理解并掌握二维基本变换的原理和方法6学时5三维变换及三维观察（1）知识点投影三维视图的定义三维几何变换三维投影（2）教学重点三维复合变换（3）教学难点三维投影（1）掌握三维矩阵变换原理，在机械零件的加工过程中，能够使用三维矩阵变换原理解决坐标变换的复杂计算问题。（2）理解三维几何变换的基本原理4学时6OpenGL简介（1）教学重点OpenGL核心库（2）教学难点OpenGL实用库（1）了解OpenGL相关技术，为今后的图形开发打下基础2学时7曲线和曲面（1）知识点三次参数样条曲线三次Bezier曲线三次B样条曲线段（2）教学重点三次参数样条曲线（3）教学难点三次B样条曲线段（1）理解自由曲线的含义。（2）了解在工业产品设计过程中采用自由曲线的必要性4学时四、主要教学组织形式与方法手段注重理论联系实际，培养学生正确的思维方式和动手能力，培养学生的分析和解决问题的能力，激发学生对计算机图形学学习和研究的兴趣。重点讲解背景知识，引导为主，涉及具体算法原理，合理安排实验教学作品的内容，激发学生对本课程的学习兴趣。采用多媒体教学手段、任务驱动式教学方法教学。五、课程考核和成绩评定平时考核（30%）考核方式考勤（含课堂表现）平时作业报告实验所占比例（30%）10%10%5%5%结业考核（70%）考核方式卷面考试（开卷）所占比例（70%）70%

《计算机图形学基础》实验课教学大纲一、课程基本信息课程名称计算机图形学基础英文名称ComputerGraphics课程代码XX11156课程性质专业课程修读性质必修学时学分16学时/0.5学分开课学院信息科学与工程学院开课实验室软件实验室适应专业计算机科学与技术、测绘工程编制时间2015.11.20课程教材与学习资料参考教材[1].陆枫编.《计算机图形学基础》[M].第二版.电子工业出版社.2011教学参考资料[1].任爱华编.《计算机图形学》[M].北京航空航天大学出版社.2005[2].孙正兴编.《计算机图形学教程》[M].机械工业出版社.2006[3].何援军编.《计算机图形学》[M].机械工业出版社.2007[4].陈元琰编.《计算机图形学实用技术》[M].清华大学出版社.2007[5].《计算机辅助设计与图形学学报》[6].《中国图形图像学报》网络学习资源大纲编制人及责任人信息姓名职称学历学位课程负责人何友全教授研究生/博士审核负责人王家伟副教授本科/硕士审定负责人杨建喜教授研究生/博士大纲编制人员何友全二、课程目标与任务本课程是计算机科学与技术软件专业（本科）、测绘工程专业（本科）的必修专业课，是研究计算机图形系统的应用学科，上机实验是计算机图形学理论课程的有效补充。通过实验可以使学生进一步理解图形、算法与程序设计三者之间的关系，并为后续课程的学习和实验打下良好的基础。计算机图形学这门课程，是计算机三维造型技术、动画技术、虚拟现实技术等相关课程的理论基础、通过完成尚需誓言，可以使学生能更深刻理解图形生成的算法模型，提高编写程序、调试程序的能力。三、实验教学的组织和安排（见附表）1.实验项目的设置、要求通过对本实验课程的学习，培养学生使用计算机编程语言来实现图形系统的设计和处理的能力，以满足实际工作中对计算机应用人才基本技能的要求，通过本课程的学习，使学生达到：①了解图形系统的框架及其涉及的软件、硬件技术；②了解图形学的基本问题，掌握图形学的基本概念、方法与算法；③对与图形相关的应用及当前的研究热点有一个初步认识；④具有一定实践体会和相关的编程能力。2.实验项目及教学组织实施情况采用理论学习与上机实验相结合的手段，以理论课程为主导，上机实验为辅助，综合提高学生的理论学习能力和上机动手能力。①学生分组：根据上机实验要求及学生总人数情况划分学生组数，方便学生间相互讨论，相互学习；②指导教师配备：根据教学和学生实际基础需要，理论课程和实验课程同一名教师授课；③仪器设备配置：确定信息科学与工程学院软件实验室作为上机实验室；④开课周次：在保证实验项目与理论教学知识点相衔接、上机开课时间与理论课程同步的情况下，按照教学情况进行开课。四、教学方法和手段1.教学方法采用多种教学方法（如：小组合作、问题解决、交流与分享、反思、鼓励创新思维、活跃气氛等），设计灵活多样的教学活动，提供多种学习体验，有效调动学生的学习积极性。2.教学手段根据场地和设备情况，优化组合和运用多种教学手段，注重配合多媒体及网络等现代教育技术的应用，以达到有效提高教学质量的目的。五、实验考核和成绩评定实验课成绩评定方式考核方式考勤实做技能实验报告所占比例（100%）25%50%25%要求：（1）考核方式：考勤、实做技能、实验报告作为实验课成绩评定标准。（2）实验成绩评定：实验课程成绩占课程总成绩20%。其中，考勤占实验总成绩5%；实做技能占实验总成绩10%；实验报告占实验总成绩5%。课内实验课成绩不合格者，本门课程不予通过。（3）实验报告采用统一格式；按照相关教学文件中的成绩评分标准进行成绩评定；本实验课成绩按五级制打分。附表实验项目及教学组织实施情况表序号实验项目实验教学内容学时实验类型必做/选做学生分组（人/组）教师配备开课周次主要仪器设备（含软件）规格型号及台套数主要耗材及数量备注1熟悉C、VC++、OpenGL编程环境(1)掌握C语言图形生成