《计算机图形学》课程教学大纲
课程编号:S4030190
课程中文名称:计算机图形学
课程英文名称:Computer Graphics
总学时:30 讲课学时:20 实验学时:10
总学分:2
授课对象:计算机科学与技术专业,信息安全专业,生物信息技术专业
先修课程:高级语言程序设计,数据结构与算法
课程分类:专业课
开课单位:计算机科学与技术学院
课程教学目的
《计算机图形学》是计算机科学与技术专业本科教学中的一门重要的专业课.在计算机科学与技术专业的教学计划中占有重要地位和作用,其主要特点是理论与实践结合性强,是许多后续课程(如图像处理,模式识别,多媒体技术,虚拟现实,计算机视觉等)的基础课程,在CAD/CAM,(汽车,船舶,飞机的)外形设计,计算机动画,计算机艺术,过程控制,系统环境模拟,地理信息系统,科学计算的可视化等领域都有重要的应用.学习本课程旨在使学生掌握基本图形生成算法,图形变换与裁剪,真实感图形生成算法,计算机动画技术的基本原理,在此基础上,通过编写算法实现程序加深对图形学基本内容的理解,提高用理论指导实践的能力,为学生今后学习其他相关课程和从事计算机图形学及其应用方面的研究打下坚实基础.
教学内容及学时安排
1. 绪论(2学时)
计算机图形学的研究内容及其与相关学科的关系,计算机图形学的发展与应用
2. 图形输入输出设备(2学时)
交互式计算机图形处理系统的组成,图形输入设备,图形输出设备,图形显示原理,图形软件标准
3. 基本图形生成算法(4学时)
直线,圆弧的DDA生成算法,Bresenham生成算法,扫描线填充算法的基本原理,有序边表算法,边填充算法,种子填充算法的基本原理,简单的种子填充算法,扫描线种子填充算法
4. 图形变换与裁剪(6学时)
窗口视图变换,齐次坐标技术,二,三维图形几何变换,平行投影,透视投影变换,线段的Cohen-Sutherland裁剪,Liang-Basky裁剪算法,多边形的逐边裁剪,双边裁剪算法
5. 计算机动画(2学时)
传统动画与计算机动画,计算机动画中的常用技术,用flash制作简单的二维动画的方法
6. 高级计算机图形学快速浏览(4学时)
包括:自由曲线设计专题,几何造型与分形艺术专题,颜色科学及其应用专题,真实感图形显示专题
三,教学基本要求
1.课程基本要求
要求学生在学习完本课程以后,能对计算机图形学的研究内容及其应用方向有一个全面的认识和了解,了解计算机图形学的研究内容及其与相关学科的关系,了解计算机图形学在汽车,船舶,飞机的外形设计,以及计算机动画,计算机艺术,过程控制,系统环境模拟,虚拟现实等领域中的应用,掌握一些基本的图形生成算法(包括直线和圆弧的生成算法,区域填充算法,图形几何变换,投影变换,线段裁剪,多边形裁剪算法等)和图形显示原理,三维实体的基本表示方法,以及三维真实感图形显示的方法,常用的计算机动画技术等内容,为以后深入研究和从事相关领域的科研奠定基础.
实验基本要求
为了加深掌握常用的图形生成算法的基本原理,配合教学内容安排相应的实验,共10学时,以验证课堂的理论;进一步培养学生的动手能力,设计能力和解决问题的能力.
(1)编程实现一个基本图形生成算法(直线,圆弧生成算法,实区域填充算法,图形裁剪算法等)(4学时)
(2)利用Flash制作一个演示图形生成算法的二维动画(6学时)
考试基本要求
采用阶段考核成绩累计方式,考核内容如下:
(1) 上机编程实现一个基本图形生成算法;
(2) 利用Flash制作一个演示图形生成算法的二维动画;
(3) 通过查阅文献,写一份反映计算机图形学最新研究进展的综述报告.
成绩记载方法为:(1) 和 (2)占50%,(3)占50%.