图形与可视化 实验大纲
可视化设计师实训——课程标准
可视化设计师实训
课程编码
0551792
基准学时
60
职业能力要求：
Photoshop是非常优秀的平面设计软件，实训是学习过程中的重要环节，本实训课程在学生掌握Photoshop运用的前提下进行的。通过实训，学生可以利用各种设计素材，对图像进行处理，激发学生的创造力和想象力，设计出优秀的有创意的平面广告设计作品。
学习目标：
1、具有图像综合能力，包括图像的获取、加工美化、合成输出等；
2、具有平面图像的规划布局、综合创意、应用开发等能力，并为后期课程如多媒体制作与开发、网页设计等奠定图像美工基础；
3、熟练运用Photoshop进行制作和设计平面效果图；
4、通过相关多媒体设计与应用能力考核认证和平面制作师的认证；
（2）店面水牌的文字设计
3、实训项目名称：报纸广告的图文编辑处理
（1）了解报纸广告的视觉原理
（2）把握错视与视觉规律
实训要求：
（1）使用软件进行报纸排版
（2）校园报纸的排版
4、实训项目名称：招贴广告的图文编辑处理
（1）了解招贴广告的类型
（2）把握招贴版面版式的ห้องสมุดไป่ตู้般程序
实训要求：
（1）使用软件进行招贴广告设计制作
5、熟练的动手能力、色彩运用能力、设计能力、创意能力，设计出优秀的平面广告设计作品；
6、基本掌握制作广告招贴、婚纱艺术照片、书籍装帧、网络底纹和特效文字等方面的技术；7、初步熟悉广告设计和图像合成的设计理念和开发技巧；
8、能够对现有图片进行处理，能够自己创意设计出广告作品。
学习内容：
1、实训项目名称：图形的图文编辑处理
（2）设计一张“校园歌手大赛”的招贴
5、实训项目名称：直邮广告的图文编辑处理
《可视化开发环境》实验课教学大纲(精)
《可视化开发环境》实验课教学大纲一、基本信息课程代码：实验课程名称:可视化开发环境英文名称: Operating System课程总学时:60 总学分:3.0 实验学时:30适用对象：信息与计算科学专业本科生二、实验课程的性质与任务可视化开发环境是信息与计算科学专业的一门实验性很强的专业选修课，它在计算机知识结构中有着极其重要的地位和作用，可为学生较全面的建立起关于可视化的面向对象的编程的概念。
通过实验，使学生深入了解组件、事件触发、面向对象等计算机领域的重要概念，掌握可视化开发环境中的基本原理，事件触发机制和各种重要组件的使用方法，并结合目前的典型可视化开发工具进行具体分析，加深对可视化开发环境的理解和认识，通过综合性实验提高学生的编程和设计能力。
三、实验教学目的与要求本实验的教学目标是使学生掌握如何使用一门面向过程程序设计语言，了解面向对象程序设计的基本概念与方法，进而学会设计编写VB及DELPHI语言程序解决一般应用问题，并为后续的专业课程奠定程序设计基础。
1．通过实验熟悉Visual Basic及Delphi程序设计环境，并能利用VB及Delphi提供的标准控件编制简单的用户程序；2．通过实验掌握命令按钮、文本框控件、标签控件、列表框控件、单选按钮、复选框控件等常用属性的设置方法3．通过实验编写基本控件的单击、双击事件过程需要处理的程序代码。
4．通过实验掌握输入/输出函数InputBox和 MsgBox的使用方法及常用函数的应用。
5．通过实验掌握条件语句的使用，注意条件语句的嵌套与情况语句的使用区别6．通过实验掌握三种形式循环语句（For…Next、 Do…Loop和 While…Wend）的使用。
7．通过实验了解如何使用类、熟悉类的创建和访问方法；8. 通过实验掌握菜单编辑器的使用方法；9．通过实验熟悉下拉式菜单的创建方法，掌握探出弹出式菜单的设计；10．通过实验掌握菜单程序设计方法。
图形与可视化 实验大纲
《图形与可视化》课程实验教学大纲编号：课程总学时：64 实验学时：24课程总学分：3.5 实验学分：（非单独设课的实验不用填此项）先修课程：线性代数、C++与OO程序设计适用专业：计算机科学与技术一、本课程实验的主要目的与任务《图形与可视化》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。
通过本课程的教学，帮助学生掌握图形与可视化的基础知识，了解该学科的前沿科技，并能运用图形软件包OpenGL，进行简单的图像处理软件代码设计。
《图形与可视化》是一门理论性和应用性很强的课程。
开设实验课程有助于加深学生对图形算法的理解，培养其分析问题，解决问题的能力。
通过本课程实验要求学生基本达到如下要求：1. 掌握OpenGL的基本语法与程序结构。
2. 掌握如何通过点、线、面、体的构造方法。
3. 掌握如何对三维物体增加光照和纹理来增强其真实感。
4. 掌握如何构建一个真实的三维场景的基本过程和实现方法。
二、本课程实验应开设项目三、各实验项目主要实验内容和基本要求实验1 直线绘制算法（4学时）1．实验目的(1) 了解OpenGL的基本的编程思想和程序结构。
(2) 了解OpenGL中绘制点、线、面的相关函数。
(3) 掌握如果通过定义空间点和构成方式来形成不同的空间物体。
2．实验内容(1) 熟悉实验环境。
(2) 利用相关直线绘制算法绘制一条直线，建议使用DDA算法或Bresenham算法。
(3) 绘制一个颜色插值的三角形面。
(4) 综合利用所学知识，绘制分形物体。
给出原理，步骤，设计绘制方案。
可自己选择分形物体的类型，如分形树、Koch雪花、Sierpinski三角形（二维或三维）、Julia集、Mandelbrot集等。
3．实验要求(1) 预习实验相关知识，了解实验目的与内容。
(2) 根据实验目的和内容，制定相关的实验方案并进行实施。
(3) 实验结束后，对相关内容进行总结和反思。
4．实验器材(1) PC机及配套软件、一人一套。
图形分析的实验报告
图形分析的实验报告引言图形分析是一种常见的数据分析方法，通过可视化数据，我们能更清晰地理解数据，并从中挖掘出更多信息。
本实验旨在探究图形分析在数据分析中的应用，并通过实际案例展示其实用性和有效性。
实验过程数据收集我们选择了某个电商平台的销售数据作为实验对象，数据集包括了每天的销售额、访问量、订单数量等信息。
这些数据以表格的形式记录下来，总共包含了2000个数据点。
数据准备在进行图形分析之前，我们对数据进行了一些准备工作。
首先，我们对数据进行了清洗，排除了无效数据和异常值。
然后，我们对数据进行了归一化处理，使得不同指标之间的数值在相同的范围内。
图形分析我们使用Python的matplotlib库进行图形分析。
根据实验的目标，我们选择了以下几种常见的图形类型进行分析：1. 折线图：通过绘制每天的销售额，我们能够观察到销售额的趋势和变化，判断销售业绩的好坏。
2. 散点图：通过绘制访问量和订单数量的散点图，我们能够了解二者之间是否存在相关关系，进而调整营销策略。
3. 条形图：通过绘制不同产品销售额的条形图，我们可以找出最受欢迎的产品，为后续产品推广提供参考。
结果分析通过图形分析，我们得到了以下几个重要的发现：1. 销售额呈现逐渐增长的趋势，但增速逐渐减缓，需要加大营销力度以提高销售业绩。
2. 访问量和订单数量呈现正相关关系，说明访问量的增加对订单数量有积极影响，可以通过增加广告投放来提高网站的曝光度。
3. 产品X是最受欢迎的产品，应加大推广力度，同时减少滞销产品的库存。
结论本实验通过图形分析的方法，对一个电商平台的销售数据进行了分析，得出了一些重要发现，并提出了相应的建议。
这充分证明了图形分析在数据分析中的重要性和有效性。
图形分析不仅能够让我们更直观地理解数据，还能够帮助我们发现隐藏在数据中的规律和趋势，为决策提供科学依据。
参考文献- Matplotlib Documentation: [- Python数据分析与挖掘实战: [。
计算机图形学与可视化技术的研究报告
计算机图形学与可视化技术的研究报告在当今数字化时代，计算机图形学与可视化技术已经成为了众多领域中不可或缺的重要组成部分。
从娱乐产业中的电影特效和游戏设计，到科学研究中的数据分析和模拟，再到工程领域中的设计和建模，这些技术的应用无处不在，深刻地改变着我们的生活和工作方式。
一、计算机图形学的基本概念和原理计算机图形学是研究如何利用计算机生成、处理和显示图形的学科。
它的核心目标是创建逼真的、具有视觉吸引力的图形，并能够与用户进行有效的交互。
在计算机图形学中，图形的表示和生成是两个关键的方面。
图形可以通过几何模型（如点、线、面）来表示，也可以使用图像（如位图）来表示。
对于几何模型，需要使用数学方法来描述其形状、位置和属性。
例如，通过使用向量和矩阵运算来进行图形的变换，包括平移、旋转和缩放等。
而图像则是由像素组成，每个像素都有其颜色和亮度值。
图形的生成方法有多种，其中光栅图形学和光线追踪是常见的两种。
光栅图形学是将图形转化为像素，并在屏幕上进行显示。
这种方法速度较快，但在处理复杂的光照和阴影效果时可能不够逼真。
光线追踪则是通过模拟光线在场景中的传播和反射来生成图形，能够产生非常真实的光照效果，但计算量较大，需要较高的计算性能。
二、可视化技术的重要性和应用领域可视化技术是将数据转化为图形或图像，以便于人们理解和分析的技术。
它的重要性在于能够将大量复杂的数据以直观的方式呈现出来，帮助人们快速发现数据中的模式、趋势和关系。
在科学研究中，可视化技术被广泛应用于天文学、物理学、生物学等领域。
例如，天文学家可以通过可视化星系的分布和运动来研究宇宙的演化；物理学家可以通过可视化粒子的碰撞过程来理解微观世界的规律；生物学家可以通过可视化蛋白质的结构来研究其功能。
在医学领域，可视化技术可以帮助医生更好地理解患者的病情。
例如，通过 CT、MRI 等医学影像的可视化，医生可以更准确地诊断疾病，并制定治疗方案。
手术导航系统也是可视化技术的应用之一，它可以在手术过程中为医生提供实时的三维图像，提高手术的精度和安全性。
课件计算机图形学图形学实验指导书.docx
《计算机图形学》实验指导书首都师范大学信息工程学院2005年9月7日赵艳红通过学习《计算机图形学》课程可以了解和掌握计算机绘图的基本原理和算法，学会运用计算机编程语言和其它绘图工具绘制图形。
《计算机图形学》课程包括课堂教学和上机实验，这本实验指导书是为了配合上机实验而编写的。
第I章介绍了利用C语言绘图的基础知识，主要是考虑C语言课程屮讲授的重点是标准C (ANSIC),较少涉及图形环境和图形函数，因此着重讲解了C语言图形初始化的方法和常用C语言图形函数，并对Turbo C 3.0集成环境作了介绍。
第2章讲述了实验的上机要求和操作步骤，实验中可按步骤执行。
部分实验要求的后面附有C语言的源程序，可作为编程的参考。
上机实验时的注意事项和机房管理条例列于附录屮，请参照执行。
目录第1章C语言绘图基础1」图形与显示器基础1.2C语言图形初始化1.3Turbo C 3.0的集成环境第2章实验指导2」实验一直线的扫描转换2.2实验二旋转的矩形2.3实验三直线段的裁剪（或三维图形显示）2.4实验四曲线2.5实验五分形几何造型附录1关于工程文件的使用2Turbo C图形函数的分类3Turbo C图形函数（ABC顺序）4实验报告要求5上机实验屮编程技巧第1章C语言绘图基础1.1图形与显示器基础图形与计算机系统硬件有着密切的联系。
显示器的工作方式分为两种：一是正文方式，二是图形方式，要在屏幕上显示图形，就必须工作在图形方式下。
在图形方式中又分为多种模式，例如CGA,EGA,VGA等等。
不同的模式显示的分辨率不同。
支持显示模式需要三个条件：显示器，显示卡，和驱动程序。
下表列出Turbo C支持的图形模式。
1.2C语言图形初始化在计算机上绘制和显示图形，必须工作在图形方式下。
使用Turbo C绘制图形的基本步骤为：*设置图形方式*绘制图形*关闭图形方式图形方式初始化是通过函数initgraph来完成的，其功能是通过装入一个图形驱动程序来初始化图形系统，并将系统设置为图形方式。
可视化设计实验报告
可视化设计实验报告本次实验是可视化设计实验。
在实验中，我通过学习设计原理和工具，学会了如何使用Adobe Illustrator来创建一个简单的可视化图表。
下面是我的实验报告：1.实验目的本次实验的主要目的是学习可视化设计的基本原理和工具，理解数据可视化的概念以及如何通过图表清晰地呈现数据。
2.实验步骤我首先学习了图表设计的基本原则，如颜色搭配、形状和线条等元素的使用。
然后学习了Adobe Illustrator的基本工具和功能，包括画布设置、工具栏、颜色选择器、图层面板等。
接着我通过一个简单的数据集练习了如何使用Illustrator创建一个条形图。
具体步骤如下：（1）打开Illustrator软件，创建一个新的文档。
（2）在工具栏中选择矩形工具，并在画布上绘制一个矩形。
（3）使用选择工具调整矩形的大小，保持它的比例，并将其垂直居中。
（4）在图层面板中添加一个新的图层，在上方绘制一个更小的白色矩形，并将其垂直对齐到大矩形的顶部。
（5）使用文本工具在矩形下方添加数据标签和数值。
（6）在图层面板中选择大矩形所在的图层，并使用颜色选择器为其添加适当的颜色。
（7）将图层面板中的矩形及其标签复制多个，以显示完整数据集。
3.实验结果在实验中，我成功地创建了一个简单的条形图，用不同的颜色区分不同的数据值，并添加了标签和数值，令人一目了然。
这样的可视化图表对于读者理解数据集是非常有帮助的。
4.实验体会通过这次实验，我深入了解了可视化设计的原理和技巧，并掌握了使用Adobe Illustrator创建简单图表的技能。
我认为可视化设计对于数据分析和传播非常重要，因为清晰有趣的图表不仅能够使人们更快速地理解数据，还能够激发他们的兴趣和好奇心，从而更好地推广和宣传数据。
计算机图形学与可视化实验报告.
第一章实验目的1.1 实验任务（目的）实现图形的几何变换，包括平移变换、比例变换、旋转变换、对称变换、错切变换。
原理：1二维图行由点或直线段组成2直线段可由其端点坐标定义3二维图形的几何变换：对点或对直线段端点的变换P[x,y]=>P[x’,y’]1.2 实验环境（简称VS）是美国的开发工具包系列产品。
VS是一个基本的开发工具集，它包括了整个中所需要的大部分工具，如UML工具、代码管控工具、(IDE)等等。
所写的目标代码适用于微软支持的所有平台，包括、、、、和Microsoft 及。
是目前最流行的平台应用程序的开发环境。
最新版本为Visual Studio 2017 版本，基于.NET Framework 4.5.2 。
[1]第二章实验过程2.1实现流程1). 平移变换(translation): 将一点沿直线路径从一个坐标位置移到另一个坐标位置的重定位过程。
平移矢量T x 和Ty[x’ y’ 1]=[ x y 1][ Tx 0 0; 0 Ty 0; 0 0 1]=[x+Tx y+Ty 1];2). 比例变换(scale)：相对于原点的比例变换，Sx平行于x 轴的方向上的缩放量, Sy平行于y 轴的方向上的缩放量;[x’ y’ 1]=[x y 1][Sx 0 0; 0 Sy 0; 0 0 1]=[xSx ySy 1];当Sx=Sy变换前的图形与变换后的图形相似.当Sx=Sy>1时，图形将放大，并远离坐标原点，当Sx=Sy<1时，图形将缩小，并靠近坐标原点,.当Sx!=Sy时，图形将发生畸变；//当Sx=Sy时，变换成为整体比例变换[x* y* 1]=[x y 1][1 0 0; 0 1 0; 0 0 S]=[x y S]=[x/S y/S 1]整体比例变换时，若S>1,图形整体缩小；若0<S<1, ,图形整体放大；若S<0，发生关于原点的对称等比变换；3). 旋转变换(rotation): 点P绕原点逆时针转θ度角(设逆时针旋转方向为正方向)逆时针旋转θ度角[x’ y’ 1]=[ x y 1][cosθsinθ0; -sinθcosθ0; 0 0 1];顺时针旋转θ度角[x’ y’ 1]=[ x y 1][cosθ-sinθ0; sinθcosθ0; 0 0 1];4). 对称变换也称为反射变换或镜像变换(symmetry)，变换后的图形是原图形关于某一轴线或原点的镜像.关于X轴对称[x’ y’ 1]=[ x y 1][1 0 0; 0 -1 0; 0 0 1]=[x -y 1];关于Y轴对称[x’ y’ 1]=[ x y 1][-1 0 0; 0 1 0; 0 0 1]=[-x y 1];关于Y=-X对称[x’ y’ 1]=[ x y 1][0 -1 0; -1 0 0; 0 0 1]=[-y -x 1];关于Y=X对称[x’ y’ 1]=[ x y 1][0 1 0; 1 0 0; 0 0 1]=[y x 1];关于原点对称[x’ y’ 1]=[ x y 1][-1 0 0; 0 -1 0; 0 0 1]=[-x -y 1];5). 错切变换(shear)1.沿x轴方向关于y轴错切：将图形上关于y轴的平行线沿x方向推成θ角的倾斜线，而保持y坐标不变a=(x’-x)/y[x’ y’ 1]=[x y 1][1 0 0; a 1 0; 0 0 1]=[x+ay y 1];2.沿y轴方向关于x轴错切：将图形上关于x轴的平行线沿y方向推成θ角的倾斜线，而保持x坐标不变b=(y’-y)/x[x’ y’ 1]=[x y 1][1 b 0; 0 1 0; 0 0 1]=[xbx+y 1];简单的变换生成程序为：// 向上平移50个单位长度void CTwoDimensionTransformationsView::Onup() {ClearMatrix(TM);for(int i=0;i<3;i++)TM[i][i]=1;TM[2][1]=50;CalMatrix(P,TM);Invalidate();}效果图如下：//向下平移50个单位长度void CTwoDimensionTransformationsView::Ondown() {ClearMatrix(TM);for(int i=0;i<3;i++)TM[i][i]=1;TM[2][1]=-50;CalMatrix(P,TM);Invalidate();}效果图如下：//向左平移50个单位长度void CTwoDimensionTransformationsView::OnLeft() {ClearMatrix(TM);for(int i=0;i<3;i++)TM[i][i]=1;TM[2][0]=-50;CalMatrix(P,TM);Invalidate();//触发调用OnDraw()函数的事件}// 向右平移50个单位长度void CTwoDimensionTransformationsView::OnRight() {ClearMatrix(TM);for(int i=0;i<3;i++)TM[i][i]=1;TM[2][0]=50;CalMatrix(P,TM);Invalidate();//触发调用OnDraw()函数的事件}效果图如下：void CTwoDimensionTransformationsView::Onscale() {ClearMatrix(TS);for(int i=0;i<3;i++)TS[i][i]=0.2;TS[3][3]=1;CalMatrix(P,TS);Invalidate();}//变成原来的5倍效果图如下：void CTwoDimensionTransformationsView::Onrotation() {ClearMatrix(TR);TR[0][0]=sqrt(3.0)/2;TR[0][1]=0.5;TR[1][0]=-0.5;TR[1][1]=sqrt(3.0)/2;TR[2][2]=1;CalMatrix(P,TR);Invalidate();}//逆时针旋转30度效果图如下：//反射变换相对于x轴对称void CTwoDimensionTransformationsView::Ontraslation() {ClearMatrix(TF);TF[0][1]=1;TF[1][1]=-1;TF[2][2]=1;CalMatrix(P,TF);Invalidate();}//错切变换void CTwoDimensionTransformationsView::Onshear() {ClearMatrix(TC);TC[0][0]=1;TC[1][0]=3;TC[1][1]=1;TC[2][2]=1;CalMatrix(P,TC);Invalidate();}6).关于复合变换，分解成简单变换，再利用反对称变换得到最终结果。
可视化实习报告
实习报告一、实习背景与目的随着互联网和大数据技术的飞速发展，可视化技术在各个领域得到了广泛应用。
为了更好地了解可视化技术在实际工作中的应用，提高自己在可视化方面的实践能力，我选择了可视化实习。
本次实习的主要目的是：1. 学习并掌握可视化基本原理和技术；2. 了解可视化技术在实际工作中的应用场景；3. 培养自己的团队协作和沟通能力；4. 提高自己在实际项目中解决问题的能力。
二、实习内容与过程1. 实习前的准备在实习开始前，我通过查阅资料和向导师请教，对可视化技术的基本概念、原理和应用进行了初步了解。
同时，我还学习了相关的前端技术，如HTML、CSS、JavaScript等，为实习打下了基础。
2. 实习过程实习过程中，我参与了可视化项目的设计、开发和测试环节。
具体工作如下：（1）需求分析：与团队成员一起和客户沟通，了解项目需求，明确可视化展示的数据类型和展示效果。
（2）设计：根据需求分析，设计可视化展示的布局和交互效果，绘制原型图。
（3）开发：利用可视化框架（如D3.js、ECharts等）实现数据可视化展示，编写前端代码，与后端数据接口进行对接。
（4）测试：对可视化展示效果进行测试，确保数据准确、展示正常，修复存在的问题。
3. 实习成果通过实习，我完成了一个可视化项目，实现了以下成果：（1）掌握了可视化技术的基本原理和应用；（2）学会了使用可视化框架进行数据展示；（3）提高了团队协作和沟通能力；（4）培养了实际项目中解决问题的能力。
三、实习收获与反思1. 收获（1）知识层面：学习了可视化技术的基本原理，掌握了相关框架的使用方法；（2）技能层面：提高了自己在前端开发方面的能力，学会了如何将数据与可视化框架相结合；（3）心理层面：增强了自信心，培养了团队协作和沟通能力。
2. 反思在实习过程中，我认识到自己在某些方面还有待提高，如在项目开发过程中，对一些技术问题的解决不够迅速，需要加强学习和实践。
此外，在团队协作中，我要更加注重与其他成员的沟通，提高自己的组织协调能力。
《可视化建模与UML》实验1-5指导教案
可视化建模与UML实验指导井大电信学院2015.03目录实验一常用建模软件 (3)实验二需求定义与陈述 (4)实验三用例建模 (8)实验四类图（与对象图）建模 (10)实验五 UML静态模型分析 (11)实验六交互建模（顺序图与协作图） (14)实验七行为建模（状态图和活动图） (16)实验八* 构件图和部署图建模 (20)实验九* 交互概述图 (22)实验十* 设计建模实例与分析 (27)实验十一* 数据库建模实例与分析 (29)实验一常用建模软件的使用【实验目的】1.熟悉常用UML建模工具。
2.熟练掌握Rational Rose的基本操作3.掌握UML规则和相关机制。
4.掌握UML的可见性规则和构造型的作用。
【实验性质】验证性实验【实验环境要求】Pentium II以上微机，Windows2000以上操作系统，Rational Rose2003，Microsoft Visio,网络。
【实验内容和步骤】一、安装Rational Rose2003或其它任意一种UML建模工具。
本项内容实验者根据情况选择并在实验课外完成。
二、练习使用建模工具建立各种UML图形，并对图形进行相应编辑和修改。
认识各种UML关系及可见性符号，并用工具表示出来。
【分析与讨论】1.总结UML在软件工程中的作用以及使用UML建模的必要性。
2.比较不同建模工具。
【实验导读】关于Rational Rose2003的安装。
Rational Rose的安装比较麻烦，通过安装Rational Rose2003，并在安装过程中，发现一些问题，解决和理解它。
Rational Rose的建模环境：Rose是个菜单驱动应用程序，用工具栏帮助使用常用特性。
Rose支持九种不同类型的UML图：User Case图，CLASS图，Activity图，Sequence图，Collaboration图，Class图，Statechart图.Component图和Deployment图。
可视化技术 教学大纲
可视化技术一、课程说明课程编号：090242Z10课程名称（中/英文）：可视化技术/Visualization Technology课程类别：学时/学分：32(4)/2先修课程：图形学、数字图像处理、人机交互适用专业：计算机科学与技术、信息安全、物联网工程教材、教学参考书：1.陈为，张嵩，鲁爱东.数据可视化的基本原理与方法.科学出版社.20132.(美) 弗莱（Fry,B.）《可视化数据》.电子工业出版社2009-3-13.(美) JulieSteel,《数据可视化之美》. 机械工业出版社2011-6-1二、课程设置的目的意义可视化是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。
它涉及到计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计等多个领域，成为研究数据表示、数据处理、决策分析等一系列问题的综合技术。
三、课程的基本要求按了解可视化技术的发展历史和研究意义，掌握数据可视化的基本理论和方法；理解科学数据可视化、信息可视化和可视分析的区别与联系；掌握科学数据可视化的流程、经典算法；实现规则标量数据集的光线投射算法、移动立方体算法；了解信息可视化的概念；了解如何对时空数据、地理空间数据、高维非空间数据、层次和网络数据、文本数据进行可视化。
了解可视化分析方法、评估方法；掌握一种可视化编程工具、完成课程项目。
四、教学内容、重点难点及教学设计注：实践包括实验、上机等五、实践教学内容和基本要求实验一：基于Tableau和excel的时序数据可视化实验内容与要求：了解和掌握时序数据的特征，学习时序数据的统计分析方法，采用Tableau和excel绘制时序数据的直方图、折线图、曲线图和流图，比较和分析不同时序图的特点。
实验二：网络安全日志数据可视化实验内容与要求：了解和掌握网络安全日志数据中防火墙日志数据、IDS日志数据、主机监控日志数据的属性和含义。
可视化应用设计课程设计-实践大纲
《可视化应用设计》课程设计教学大纲课程编码：100251005 周/学分：2周/2学分一、大纲使用说明本大纲根据动画专业2017版教学计划制订（一）适用专业动画（二）课程设计性质必修课（三）主要先修课程和后续课程1．先修课程：动画软件基础三维形态设计三维渲染高级技术2．后续课程：三维动画创作二、课程设计目的及基本要求本课程设计是动画专业的重要实践性课程。
是学习完《可视化应用设计》后的一次全面的综合练习。
通过课程设计，一方面可以结合课程的教学内容循序渐进地进行设计方面的实践训练，另一方面，在参与课程设计作业的实践过程中，还能提高如何综合运用所学知识解决实际问题的能力，以及获得相关项目管理和团队合作等众多方面的具体经验。
为后续课程：三维动画创作影视广告等课程奠定必要的实践基础。
设计目的如下：1．进一步培养学生对三维渲染的能力提高对三维可视化产品动画制作的综合素质，加深对动态可视化表现以及光感质感的理解。
2．针对可视化应用的重点和难点内容进行训练，独立完成有一定工作量的渲染制作任务，同时加深对三维动态可视化表现的理解。
3．掌握可视化应用的方法。
4．掌握数字后期技术在实践中的运用。
为了使学生从课程设计中尽可能取得比较大的收获，对课程设计题目分成二类，一类为基础训练题目，学生从中学习到可视化应用常用方法。
另一类为综合题目，学生从这两类型题目中各选择部分完成。
基本要求：要求学生做好预习，掌握三维渲染的基本规律，按设基本的渲染步骤来完成，上机制作，完成论文。
三、课程设计内容及安排可视化应用不仅是对数字动画艺术能力的综合锻炼,更是对艺术修养,逻辑思维关系与项目管理过程的训练。
因此,课程设计综合题目可以根据题目的难度不同由小组合作完成,每个小组1—3人。
整个课程设计分为以下几个阶段进行:开题,可视化方案企划,可视化方案前期执行,可视化方案后期合成。
1．开题:题目可来自教师指定的参考题目,也可自由选题,特别是鼓励有创新性的可视化表现类型。
可视化程序设计及应用教学大纲
可视化程序设计及应用实验教学大纲一、制定本大纲的依据根据2005级电气工程及其自动化专业培养计划和可视化程序设计及应用课程教学大纲制定本实验教学大纲。
二、本实验课程的具体安排三、本实验课在该课程体系中的地位与作用可视化程序设计及应用实验是可视化程序设计及应用课程的重要组成部分，属于学科专业实验范畴。
作为与相关教学内容配合的实践性教学环节，应在可视化程序设计及应用理论课教学过程中开设。
学生应具有一门计算机语言的基础知识。
四、学生应达到的实验能力与标准通过本课程实验课程的学习，使学生了解VB6.01的集成开发环境，掌握常用控件的使用方法，熟悉三种基本控制结构，并能够正确地在计算机上编写VB程序、调试。
要求学生掌握输入框、消息框函数，熟练使用各种数据类型、常量、变量、运算符和表达式进行程序设计；学生要熟练使用列表框、文本框、按钮、标签、组合框、时钟控件设计美观实用的界面，并编写相应程序实现设计要求。
要求学生能熟练使用控件数组（单选按钮、复选框）设计程序：掌理解并掌握数组的使用方法。
要求：按设计要求制订方案，直至正确地实现设计功能。
理解设计方案后自己动手编写、修改程序，调试通过后写出实验报告。
五、讲授实验的基本理论与实验技术知识实验一Vb集成开发环境及简单应用程序的建立1．实验内容和要求：(1) 练习Visual Basic 6.0的启动与退出；熟悉Visual Basic 6.0的集成开发环境，了解各主要窗口的作用；但不创建任何工程。
(2) 单击窗体后在窗体上显示“您好！XXX同学”。
要求：①程序中用自己的姓名替代“XXX”。
②文字以红色、仿宋体、加粗、三号字显示，并在字下加横线。
③一个命令按钮，结束时单击此按钮退出。
提示：①窗体Font属性的设置。
②窗体FontSize、Width、Height等属性用程序代码实现修改。
③常见窗体方法的使用。
(3) 在窗体上建立4个命令按钮Command1、Command2、Command3、Command4。
可视化实训报告
可视化实训报告可视化实训报告一、实训目标本次可视化实训的目标是掌握数据可视化的基本原理和方法，能够使用常见的可视化工具和库进行数据分析与可视化展示，并能够通过可视化的手段有效地传达数据中隐藏的信息和结论。
二、实训内容1. 数据清洗和准备：通过对原始数据进行清洗和整理，确保数据的准确性和完整性。
2. 数据分析和探索：使用Python编程语言和常见的数据分析库（如Pandas和Numpy）对数据进行分析和探索，包括数据的基本统计特征、相关性分析等。
3. 可视化设计和展示：使用常见的可视化工具和库（如Matplotlib和Seaborn）进行可视化设计和展示，包括折线图、柱状图、散点图、热力图等。
4. 交互式可视化：利用交互式可视化工具（如Plotly和D3.js）设计和展示具有交互性的可视化图表，包括动态图表、饼图等。
三、实训过程1. 数据清洗和整理：首先对原始数据进行处理，包括去除重复数据、处理缺失值、转换数据格式等，以确保数据的准确性和完整性。
2. 数据分析和探索：使用Python编程语言和相关库对数据进行分析和探索，包括计算数据的基本统计特征（如均值、方差等）、绘制数据的分布图和箱线图等。
3. 可视化设计和展示：利用Matplotlib和Seaborn等可视化工具和库，进行可视化设计和展示，包括绘制折线图、柱状图、散点图、热力图等，以呈现数据中的模式和趋势。
4. 交互式可视化：通过使用Plotly和D3.js等交互式可视化工具，设计和展示具有交互性的可视化图表，包括动态图表、饼图等，以提升数据传达的效果和用户体验。
四、实训成果通过本次可视化实训，我们能够运用数据分析和可视化工具和库，对原始数据进行清洗和整理，进行数据分析和探索，并能够使用各种可视化图表进行数据展示和传达。
同时，我们也能够设计和展示具有交互性的可视化图表，提升数据传达的效果和用户体验。
这将有助于我们更好地理解数据中的模式和趋势，发现数据中的隐藏信息和结论，并能够有效地将其呈现给相关的利益相关者。
可视化实验报告
可视化实验报告摘要：本实验旨在通过可视化技术对数据进行分析和展示。
通过使用适当的可视化工具和技术，我们可以更直观地理解和解释数据，发现隐藏在数据背后的规律和趋势。
在本实验中，我们使用了柱状图、折线图和热力图等可视化形式来展示和分析不同数据集中的关系和模式。
引言：随着大数据时代的到来，数据量的爆炸式增长带来了诸多挑战和机遇。
在海量的数据中发现有价值的信息和洞察是一个重要的问题。
而可视化技术作为数据分析和探索的重要工具，已经被广泛运用于科学研究、商业分析、社交网络分析等领域。
实验方法：本实验选择了三种常见的可视化图表形式：柱状图、折线图和热力图。
我们使用Python编程语言和相应的库（如Matplotlib）来实现这些可视化图表。
首先，我们使用柱状图展示了一个销售数据集中不同产品的销售量。
柱状图可以直观地展示各个产品之间的销售情况，帮助我们找到销售情况较好的产品和潜在的问题。
其次，我们使用折线图展示了某公司一年内的销售额变化。
折线图可以清晰地展示销售额的趋势，帮助我们了解销售额的季节性变化和未来发展趋势。
最后，我们使用热力图展示了健康调查数据集中不同因素之间的相关性。
热力图可以直观地展示各个因素之间的关联程度，帮助我们发现隐藏的关系和规律。
实验结果：通过柱状图，我们发现销售数据集中某个产品的销售量远远高于其他产品，这提示我们可以进一步分析该产品的成功原因，并调整其他产品的销售策略。
通过折线图，我们发现销售额在年初和年末有较大的增长，而在年中相对较低。
这提示我们可以在年初和年末加大推广力度，以提高销售额。
通过热力图，我们发现健康调查数据中各个因素之间有着不同程度的相关性。
这些相关性可以帮助我们确定影响健康状况的主要因素，并制定相应的健康管理和干预策略。
讨论和结论：本实验通过可视化技术展示了不同数据集的分析结果。
通过可视化，我们可以更直观地理解数据，发现其中的规律和趋势。
可视化技术在数据分析和探索中起到了重要的作用，帮助我们从海量数据中提取有价值的信息。
可视化
南京信息工程大学实验（实习）报告实验（实习）名称图形程序设计及其应用实验（实习）日期一、实验目的1．熟悉图形设备接口的概念及其应用。
二、实验内容及步骤实验任务1.熟悉基于图形应用的程序设计；2.掌握刷新技术及其应用；3.掌握映射模式的应用；4.掌握绘图工具的使用。
实验内容编写一个程序，在屏幕上出现一个圆心沿正弦曲线轨迹移动的实心圆，且每隔四分之一周期，圆的填充色和圆的周边颜色都发生变化，同时圆的半径在四分之一周期之内由正弦曲线幅值的0.2倍至0.6倍线性增长。
程序代码：#include<windows.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<math.h>#define Pi 3.1415926long WINAPI WndProc(HWND hWnd,UINT iMessage,UINT wParam,LONG lParam);double dfTheta=0,dfRange=100.0;long i=0,j=0;long lCentreX=0,lCentreY=0,lRadious=(long)(0.2*dfRange);POINT lpSin[100];int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInst,LPSTR lpszCmdLine,int nCmdShow){HWND hwnd ;MSG Message ;WNDCLASS wndclass ;wndclass.cbClsExtra=0; //窗口类无扩展wndclass.cbWndExtra=0; //窗口实例无扩展wndclass.hInstance=hInstance; //当前实例句柄wndclass.hCursor=LoadCursor(NULL,IDC_ARROW) ; //窗口采用箭头光标wndclass.hbrBackground=(HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH); //窗口背景为白色wndclass.lpszMenuName=NULL; //窗口中无菜单wndclass.lpszClassName="SIN" ; //窗口类名为"窗口"wndclass.hIcon=LoadIcon(NULL,IDI_APPLICA TION); //窗口的最小化图标为缺省图标wndclass.lpfnWndProc=WndProc; //定义窗口处理函数wndclass.style=0;if(!RegisterClass( &wndclass)) //如果注册失败则发出警告{ MessageBeep(0) ;return FALSE ;}//---------------- 创建窗口-------------------hwnd=CreateWindow("SIN", //窗口类名"4_6", //窗口实例的标题名WS_OVERLAPPEDWINDOW, //窗口的风格CW_USEDEFAULT,0, //窗口左上角坐标为缺省值CW_USEDEFAULT,0, //窗口的高和宽为缺省值NULL, //此窗口无父窗口NULL, //此窗口无主菜单hInstance, //创建此窗口的应用程序的当前句柄NULL //不使用该值);//--------------- 显示窗口----------------------ShowWindow( hwnd, nCmdShow) ;//-------------- 绘制用户区---------------------UpdateWindow(hwnd);//--------------- 消息循环----------------------for(int j=0;j<100;j++) //生成正弦曲线的点坐标{lpSin[j].x=(long)(j*2*Pi/100*60);lpSin[j].y=(long)(dfRange*sin(j*2*Pi/100));}while( GetMessage(&Message, 0, 0, 0)){TranslateMessage( &Message) ;DispatchMessage( &Message) ;}return Message.wParam; //消息循环结束即程序终止时将信息返回系统}long WINAPI WndProc(HWND hWnd,UINT iMessage,UINT wParam,LONG lParam) {HDC hDC; //定义指向设备的句柄HBRUSH hBrush; //定义指向画刷的句柄HPEN hPen; //定义指向画笔的句柄PAINTSTRUCT PtStr;//定义指向包含绘图信息的结构体变量switch(iMessage) //处理消息{case WM_PAINT: //处理绘图消息hDC=BeginPaint(hWnd,&PtStr);SetWindowOrgEx(hDC,-200,-200,NULL); //设置映像模式hPen=CreatePen(PS_DASH,1,RGB(255,0,0)); //黑色画笔SelectObject(hDC,hPen); //选择画笔Polyline(hDC,lpSin,100);if(i<=25) //第一个1/4周期{hPen=CreatePen(PS_DASH,1,RGB(255,0,0));hBrush=CreateHatchBrush(HS_BDIAGONAL,RGB(255,0,0)); lRadious=(long)(dfRange*0.2+i%25*dfRange*0.4/25);//计算半径}else if(i<=50){hPen=CreatePen(PS_DASH,1,RGB(0,255,0));hBrush=CreateHatchBrush(HS_BDIAGONAL,RGB(0,255,0)); lRadious=(long)(dfRange*0.2+i%25*dfRange*0.4/25);//计算半径}else if(i<=75){hPen=CreatePen(PS_DASH,1,RGB(0,0,255));hBrush=CreateHatchBrush(HS_BDIAGONAL,RGB(0,0,255)); lRadious=(long)(dfRange*0.2+i%25*dfRange*0.4/25);//计算半径}else{hPen=CreatePen(PS_DASH,1,RGB(255,255,0));hBrush=CreateHatchBrush(HS_BDIAGONAL,RGB(255,255,0)); lRadious=(long)(dfRange*0.2+i%25*dfRange*0.4/25);//计算半径}SelectObject(hDC,hBrush); //选择画刷SelectObject(hDC,hPen);lCentreX=lpSin[i].x; //圆心x坐标lCentreY=lpSin[i].y; //圆心y坐标Ellipse(hDC,lCentreX-lRadious,lCentreY-lRadious,lCentreX+lRadious,lCentreY+lRadious); //画圆i++;DeleteObject(hPen); //删除画笔DeleteObject(hBrush); //删除画刷EndPaint(hWnd,&PtStr); //删除设备环境指针Sleep(100); //停0.1秒if(i<100) InvalidateRect(hWnd,NULL,1); //刷新用户区return 0;case WM_DESTROY: //关闭窗口PostQuitMessage(0);return 0;default:return(DefWindowProc(hWnd,iMessage,wParam,lParam));}}程序运行结果：三、实验结果通过本次试验我了解了基于图形应用的程序设计，掌握刷新技术及其应用；学会了映射模式的应用；并且基本了解了绘图工具的使用；进一步加深了对可视化的了解。
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《图形与可视化》课程实验教学大纲
编号：
课程总学时：64 实验学时：24
课程总学分：3.5 实验学分：（非单独设课的实验不用填此项）
先修课程：线性代数、C++与OO程序设计
适用专业：计算机科学与技术
一、本课程实验的主要目的与任务
《图形与可视化》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。
通过本课程的教学，帮助学生掌握图形与可视化的基础知识，了解该学科的前沿科技，并能运用图形软件包OpenGL，进行简单的图像处理软件代码设计。
《图形与可视化》是一门理论性和应用性很强的课程。
开设实验课程有助于加深学生对图形算法的理解，培养其分析问题，解决问题的能力。
通过本课程实验要求学生基本达到如下要求：
1. 掌握OpenGL的基本语法与程序结构。
2. 掌握如何通过点、线、面、体的构造方法。
3. 掌握如何对三维物体增加光照和纹理来增强其真实感。
4. 掌握如何构建一个真实的三维场景的基本过程和实现方法。
二、本课程实验应开设项目
三、各实验项目主要实验内容和基本要求
实验1 直线绘制算法（4学时）
1．实验目的
(1) 了解OpenGL的基本的编程思想和程序结构。
(2) 了解OpenGL中绘制点、线、面的相关函数。
(3) 掌握如果通过定义空间点和构成方式来形成不同的空间物体。
2．实验内容
(1) 熟悉实验环境。
(2) 利用相关直线绘制算法绘制一条直线，建议使用DDA算法或Bresenham算法。
(3) 绘制一个颜色插值的三角形面。
(4) 综合利用所学知识，绘制分形物体。
给出原理，步骤，设计绘制方案。
可自己选择分形物体的类型，如分形树、Koch雪花、Sierpinski三角形（二维或三维）、Julia集、Mandelbrot集等。
3．实验要求
(1) 预习实验相关知识，了解实验目的与内容。
(2) 根据实验目的和内容，制定相关的实验方案并进行实施。
(3) 实验结束后，对相关内容进行总结和反思。
4．实验器材
(1) PC机及配套软件、一人一套。
实验2 曲线与曲面（4学时）
1．实验目的
(1) 掌握Bezier曲线和Hermite曲线的绘制方法。
理解如何通过折线来近似一条曲线。
(2) 了解Bezier曲面和Hermite曲面的绘制方法。
2．实验内容
(1) 绘制一条四阶Bezier曲线或者Hermite曲线。
(2) 要求控制点、控制多边形、Bezier曲线或Hermite曲线用不同颜色表示。
(3) 掌握如何控制点、线的属性。
(4) 要求有能力的同学能够实现Bezier曲面或者Hermite曲面。
(5) 了解Utah茶壶的Bezier曲面构造方法。
3．实验要求
(1) 预习实验相关知识，了解实验目的与内容。
(2) 根据实验目的和内容，制定相关的实验方案并进行实施。
(3) 实验结束后，对相关内容进行总结和反思。
4．实验器材
(1) PC机及配套软件、一人一套。
实验3 体的表示与变换（4学时）
1．实验目的
(1) 掌握三维形体的数据表示与存储。
(2) 掌握二维和三维几何变换的矩阵形式。
(3) 掌握视图变换的矩阵表达。
(4) 理解世界坐标系与观察坐标系的相对关系。
(5) 理解几何变换的实质是矩阵操作。
(6) 掌握平行投影、透视投影。
(7) 隐藏面消除、深度测试的基本原理。
(8) 使用多边形网格建模并进行变换。
2．实验内容
(1) 建立一个正方体或球体，并建立正确的投影、隐藏面、深度测试。
(2) 对所建立的物体进行交互式旋转，放大，缩小。
(3) 利用多边形网格建立一个较为复杂的形体，并建立文件存储格式，读入并显示，并进行适当的设置，进行观察。
(4) 对所建立的物体进行合适的投影，比较不同的投影方式的不同。
(5) 利用函数和直接建立矩阵的方式进行模型变换和投影变换，比较两种方式的不同。
3．实验要求
(1) 预习实验相关知识，了解实验目的与内容。
(2) 根据实验目的和内容，制定相关的实验方案并进行实施。
(3) 实验结束后，对相关内容进行总结和反思。
4．实验器材
(1)PC机及配套软件、一人一套。
实验4 光照与纹理（6学时）
1．实验目的
(1) 理解各种高级光照模型。
(2) 理解物体材质对光照效果的影响。
(3) 使用光照模型增强几何形体的真实感。
(4) 理解二维纹理映射的本质是对图像做三维映射，是对纹理矩阵进行操作。
(5) 掌握纹理映射的一般方法。
(6) 纹理映射过程中，物体光照颜色和纹理颜色的混合方式。
(7) 掌握利用OpenGL对空间形体进行纹理映射的方法和参数。
2．实验内容
(1) 选取合适的光照模型参数。
(2) 对上个实验建立的空间几何形体（如正方体，空间Sierpinski三角形），加上光照，并测试OpenGL光照模型中各个参数对最后光照效果的影响。
(3) 对空间形体，如正方体、球体等，进行纹理映射。
(4) 选择不同的映射方法，观察映射效果。
3．实验要求
(1) 预习实验相关知识，了解实验目的与内容。
(2) 根据实验目的和内容，制定相关的实验方案并进行实施。
(3) 实验结束后，对相关内容进行总结和反思。
4．实验器材
(1) PC机及配套软件、一人一套。
实验5 真实感场景生成（6学时）`
1．实验目的
(1) 理解网格建模的基本步骤和方法。
(2) 理解光线追踪的基本原理。
(3) 掌握利用常见的3D造型软件(如3Ds Max,Maya等)进行建模并渲染的基本步骤。
(4) 掌握生成真实感场景的主要步骤。
2．实验内容
(1) 构建一个有真实感的三维场景。
场景可以自选。
场景内要求包含若干物体，如玻璃杯、水晶球等。
(2) 对建立的场景内的物体赋予适当的材质和纹理，对场景加入灯光。
(3) 合理设置材质参数，并配置光线追踪渲染器的相关参数。
(4) 利用光线追踪渲染器对场景进行渲染，生成真实感场景。
3．实验要求
(1) 预习实验相关知识，了解实验目的与内容。
(2) 根据实验目的和内容，制定相关的实验方案并进行实施。
(3) 实验结束后，对相关内容进行总结和反思。
4．实验器材
(1) PC机及配套软件、一人一套。
四、实验成绩考核与评定办法
实验成绩= 实验报告×50%+上机表现×50%
五、大纲说明
大纲里所列项目是必做的，但是对于有能力的同学，希望能够把几个实验做到一个集成的可视化界面下。
学生也可以根据自己的爱好，选择做一个小的系统，同样能够达到本实验大纲的目的。
六、主要参考书目
实验讲义：
1. 图形与可视化自编实验指导书，郭建林
教材：孙家广，胡事民. 计算机图形学基础教程（第二版）, 清华大学出版社，2009.8
主要参考书：
1. Francis S hill,Jr,Stephen M.Kelley著，胡事民等译. 计算机图形学（OpenGL版）（第3版）[M].清华大学出版社，2009.2
2. Edward Angel著，吴文国译. 交互式计算机图形学—基于OpenGL的自顶向下方法[M].清华大学出版社，2007.9. 清华大学出版社，2009.2
3. Donald Hearn,M.pauline puter Graphics with OpenGL(Third Edition)[M].电子工业出版社，200
4.3
4. Mason Woo,Jackie Neider,吴斌译.OpenGL编程权威指南[M].中国电力出版社，2003.5
5. Richard S.Wright, Jr. Benjamin Lipchak,许波译.OpenGL超级宝典(第三版)[M]，人民邮电出。