5.计算机图形学

中国海洋大学本科生课程大纲

课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修

一、课程介绍

1.课程描述（中英文）：

计算机图形学是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。本课程主要介绍如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。如计算机图形学的研究内容和应用领域，图形显示原理，直线和圆弧的常用生成算法，封闭区域的填充算法，图形变换的数学基础和常见的图形几何变换算法等。通过本课程教学，学生能够掌握计算机图形学的基本概念和原理，并能在实践中加以运用。

Computer graphics uses mathematical algorithms to convert two-dimensional or three-dimensional graphics into the grid form of a computer monitor. This course mainly introduces the principles and algorithms of graphics generation in a computer, and the calculation, processing and display of graphics using computers. Such as the content and application fields of computer graphics, the generation algorithm of straight lines and arcs, the filling algorithm of enclosed areas, the mathematical foundation of graphic transformation and geometric transformation algorithms. Through the teaching of this course, students can master the basic concepts and principles of computer graphics and apply them in practice.

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2.设计思路：

本课程是地球信息与科学技术专业和勘查技术与工程专业的学科基础层面的选修课，课程内容参考其他各高校开设的计算机图形学教学内容，结合本专业毕业要求设立。教学内容包括计算机图形学的研究内容和应用领域，图形显示原理，直线和圆弧的常用生成算法，封闭区域的填充算法，图形变换的数学基础和常见的图形几何变换算法等。

3. 课程与其他课程的关系：

本课程的先修课程为C及C++程序设计。

二、课程目标

（一）专业教育目标

通过本课程的学习，学生能够：

（1）了解计算机图形学的发展、应用领域与研究前沿，了解常用的图形输入、输出设备以及图形显示设备，理解计算机图形学的一些基本概念，理解计算机图形学的研究内容，掌握计算机图形系统的组成；

（2）掌握图形基本绘图元素、直线段和圆的生成算法、区域填充算法、线宽处理与字符生成以及直线段、多边形裁剪算法，二维、三维图形几何变换的基本原理和矩阵表示，并能够上机编程实现。

（3）运用图形学的研究思想，解决其它领域相关问题，如等高线的绘制和颜色填充，饼状图、柱状图等数据可视化等。

（二）思政教育目标

（1）在教学过程中通过介绍计算机图形学的应用领域和研究前沿，将道德规范、社会主义核心价值观、科技强国等有机融入到理论教学中，注重培养学生的科学精神、创新精神与工匠精神，实现专业教育与思政教育的有机融合。

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（2）通过图形算法讲授和上机编程实践，培养学生客观严谨、求真务实的科学态度；通过调研、研讨锤炼学生探索未知、勇于创新的品质，树立自主学习和终身学习的意识；

通过本课程的学习，使学生能够具备图形学的基础知识，并能够运用计算机图形学的基本原理，对复杂工程问题进行分析（支撑毕业要求2.1）。

三、学习要求

该课程采用BlackBoard平台与课堂讲授混合教学模式，为达到最佳的学习成果，学生应在课前在BlackBoard平台上预习相关知识点，了解学习要求。课堂中认真听讲并做好笔记，积极参与小组讨论。课后及时复习讲授内容，并在BlackBoard平台讨论区和微信群中积极发言讨论。上机实践内容要求按照规定时间节点做完并提交实习报告。

四、教学进度

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五、参考教材与主要参考书

[1]《计算机图形学基础》，陆枫、何云峰，电子工业出版社，2011年5月。

[2]《计算机图形学教程》，陆润明，清华大学出版社2003年第1版

[3]《计算机图形学教程》，孙正兴等，清华大学出版社2004年第1版

[4]《计算机图形学（第三版）》，孙家广等，清华大学出版社1998年第3版

六、成绩评定

（一）考核方式 E ：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他

（二）成绩综合评分体系：

评分标准：

1）课下作业及平时测验评分标准

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2）课堂讨论及平常表现评分标准

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七、学术诚信

学习成果不能造假，如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等，均属造假行为。他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。本课程如有发现上述不良行为，将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。

八、大纲审核

教学院长：院学术委员会签章：

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