《计算机图形学实验》教学大纲
安徽师范大学自动化本科专业《计算机图形学》实验课程大纲本科教学大纲
实验类课程大纲
课程名称:计算机图形学实验
一、课程概况
所属专业: 自动化开课单位：物理与电子信息学院
课程类型: 专业实验课程课程代码: 0845470
开课学期: 5 学分： 2.5
学时：8 核心课程: 否
拟使用教材：
物理与电子信息学院编写，《计算机图形学实验讲义》。
国内(外)现有教材：
蔡士杰等译，《计算机图形学》，电子工业出版社，2012年
学习参考资料
[1] 孙家广等著，《计算机图形学》，清华大学出版社，1999年
[2] 李军，徐波等译，《OPENGL 编程指南》，机械工业出版社，2010年
二、课程描述（300字以内）
本门课程是电子信息类、自动化类等专业基础课，为学习后续课程准备必要的计算机图形学知识。
通过本课程的系列实验，使学生进一步熟悉计算机图形学的基本原理和基本概念，学会图形程序的设计方法。
掌握现代opengl程序的编写理念和编写方法，如可编程渲染流水线、纹理映射、着色器等。
三、课程目标
掌握计算机图形学基础知识，掌握扎实的图形程序编制技能，初步具备解决工程实际问题的能力。
具有综合运用计算机图形学的基础理论和技术手段，分析并解决图形及显示技术问题的能力。
具有创新意识，具备对新图形界面显示技术、新图形编程开发技术进行研究、开发和设计的初步能力。
计算机图形学实验教学大纲
计算机图形学实验教学大纲01.教学单位名称：机械科学与工程学院02.实验中心名称：机械基础实险教学中心03.课程名称：计算机图形学04.课程代码：41201305.课程类别：方法与技术06.课程性质：选修07.课程学时：30学时，其中含实验6学时08.课程学分：1.509.面向专业：机械工程、机械工程(卓越工程师教育培养计划)、工程力学、工业工程；车辆工程、车辆工程(卓越工程师教育培养计划)、工业设计、热能与动力工程；材料科学与工程、材料成型及控制工程；交通运输类(汽车运用工程)、汽车服务工程；农业机械化及其自动化、农业机械化及其自动化(卓越工程师教育培养计划)、包装工程。
10 .实验课程的教学任务、要求和教学目的教学任务通过实险，使学生了解计算机程序设计C语言(TurboC)的功能、特点和适用范围；上机验证TUrboC语言命令的操作步骤和形参设置及功能；完成相应章节“实例”中的图例绘制；培养学生利用计算机程序设计C语言(TI1rboC)编制程序处理图形的能力，为后续课程学习及毕业设计打下基础。
教学要求(1)能够较为熟练地掌握C语言程序设计软件基本命令的操作与使用，熟悉常用的绘图命令。
(2)能够编制程序正确绘制、变换各类平面图形、三维图形。
(3)每位学生课内上机不少于6学时，练习教材中所讲操作命令及应用举例和上机实践中内容。
(4)实验教学全程有任课教师辅导，及时解答学生遇到的问题，提高学生的学习效率。
教学目的通过上机操作练习，使学生进一步熟悉TurboC软件的操作界面、掌握基本命令、基本操作，使学生能够将理论授课环节学到的计算机图形生成与处理方面的基本理论和基本方法应用到计算机上来处理图膨并能够自主设计程序绘制教师布置的课外作业。
11 .学生应掌握的实验技术及实验能力(1)熟悉TUrboC软件的操作界面、困形系统的控制和管理；掌握C语言常用库函数及图形函数；了解常见错误、警告信息。
(2)了解TI1rboC图形函数及其用法；熟练掌握基本绘图函数命令；掌握图形属性控制方法；掌握图形方式下的文本输出方法；能够独立设计平面图形程序。
计算机图形学实验大纲
计算机图形学实验大纲《计算机图形学》实验的内容覆盖了计算机图形学课程的主要部分。
通过实验可以加深学生对计算机图形学的基本概念、基本理论的理解。
本实验课程的任务是让学生利用OpenG1实现进行基本的三维程序设计。
三、实验目的主要目的是使学生在学习理论知识的同时，能够通过上机实践，要验证、巩固和补充课堂讲授的计算机图形学理论知识。
培养学生初步具备算法设计、分析和动手调试实际算法的能力，为实际工作打下基础。
四、实验内容与要求(―)OPenG1入门1 .实验目的(1)掌握在利用OPenG1进行程序设计的基本方法。
(2)掌握WindOWS环境下的消息处理方法。
(3)理解在三维图形加速下C)PenG1运行机制。
2 .实验内容和要求(1)使用C)PenG1画一个正方体。
(2)可参考：C)PenG1教程.NeHeO1-I1基础∙chn‰(二)OPenG1变换1 .实验目的(1)掌握在利用OPenG1进行程序设计的基本方法。
(2)掌握OPenG1下进行图形变换的方法。
2 .实验内容和要求(1)使用OPenG1画一个正方体和一个球。
球的直径等于正方体的边长，球放在正方体的正上方。
球不断转动，正方体也不断转动。
(2)做一个不断旋转和移动的正方体，并且只在一个大正方体范围内移动。
(三)OPenG1光照1实验目的(1)掌握基本的OPenG1光照函数的应用方式。
(2)理解材质函数的应用方式。
3 .实验内容和要求使用OPer1G1画一个正方体。
设置一个光源，其中尝试如下变化：(1)光源的位置不断改变，如绕着正方体旋转。
(2)光源的漫反射光不断改变。
(3)改变正方体的材质。
(四)OPenG1纹理贴图1实验目的(1)掌握在利用OPenG1进行程序设计的基本方法。
(2)掌握OPer1G1下进行纹理贴图的方法。
4 .实验内容和要求参考地球围绕太阳转动的程序，以及月亮的图片Moonfacebmp,做一个月亮围绕地球(地球固定不动)转动的三维示例程序。
《计算机图形学》实验教学大纲
《计算机图形学》实验教学大纲《计算机图形学》实验教学大纲实验学时：32 实验个数：9实验学分： 1课程性质：专业任选课适用专业：软件工程教材及参考书：1.《计算机图形学实用技术》，陈元琰、张小竞编著，北京：科学出版社，20002.《计算机图形学》（第三版），孙家广等编著，北京：清华大学出版社，2000大纲执笔人：李晓宁大纲审定人：王玲一、实验课的性质与任务计算机图形学是一个令人兴奋并发展迅速的学科，但是学生在掌握中往往对图形学的复杂理论和方法不能真正理解和应用，造成了对计算机图形学这门课程的学习的局限。
本实验课程紧紧围绕计算机图形学的理论和基本算法，以Visual C/C++（或其他可视化语言）和OpenGL为开发平台，完成一系列图形试验，加深学生对图形学算法的理解，为不久的毕业设计和未来踏入社会可能面对的图形问题打下坚实的基础。
二、实验课程目的与要求1.实验目的：计算机图形学实验教学是为了将学生的计算机操作能力、分析能力、工程设计能力与应用实践结合起来，引导学生由浅入深地掌握计算机图形学理论与算法，使学生加深理解计算机图形学的基本概念、基本原理和基本算法；掌握和实现图形在计算机内显示的全过程，包括：基本图形的生成、坐标变换、图形投影、图形裁剪、图形消隐、基本的真实感显示。
掌握交互构图能力，具备工程应用的图形学基础。
2.实验要求：（以软件设计为主要表现形式）1)学生应该具有线性代数和C/C++的基础，有数据结构的相应知识。
2)上机前应准备好实验的程序设计算法描述与关键分析内容。
3)准备好程序测试数据和设备操作步骤，上机调试、运行。
4)完成每个实验后进行数据与程序对比分析。
5)写出实验报告（含实验题目，算法分析，源程序，测试情况和运行结果。
若实验未能通过，给出原因与今后改进措施）。
三、实验项目及内容提要四、实验内容安排：实验一OpenGL基础实验：简单图形的绘制和输出（验证性实验1学时）1.目的要求：学习基本的OpenGL图形绘制和输出函数，掌握使用VC++ + OpenGL开发图形程序的流程。
计算机图形学实验大纲
《计算机图形学基础教程（Visual C++版）》实验大纲
一、实验目的与要求：
实验目的：巩固学生对计算机图形学的直线扫描转换原理、有效边表填充原理、三维透视投影原理、ZBuffer深度缓冲消隐原理和真实感图形生成原理的理解，增加学生对真实感图形生成算法的感性认识，强化训练学生使用Visual C++的MFC编写相关图形类的技能。
此前，课堂上已经完成《计算机图形学实践教程（Visual C++版）》的43个验证性实验的讲解，在此基础上，要求学生能综合使用全部教学内容完成综合性实验。
实验要求：要求学生在实验前了解综合性实验的目的和要求，观察实验效果图。
在实验中认真理解每个类的结构，通过搭积木的方式完成实验任务。
实验结束后按要求整理相关类的源程序，撰写实验报告，尤其需要对难点和重点进行详细说明。
二、实验项目与提要：
三、成绩考核方法：
本实验与计算机图形学课程同步开设，成绩占期末总成绩的20%~40%。
四、本课程与其他课程的联系和分工
先修课程：高等数学、线性代数、MFC程序设计语言、数据结构。
《计算机图形学》实验教学大纲.
《计算机图形学》实验教学大纲课程名称：计算机图形学英文名称：Computer Graphics课程类别：专业实验课程编号：1210028大纲主撰人：燕孝飞大纲审核人：李旭宏一、学时：32学时二、适用专业及年级：计算机科学与技术、大学本科四年级学生三、课程目标与基本要求计算机图形学是一门理论性和实践性均较强的专业课。
为切实掌握计算机图形学课程中的各种图形算法、学会实际应用这些算法在计算机显示器屏幕上绘制实际图形，本课程特设置实验课，让学生上机实习，领会和掌握C语言图形函数，窗口变换，几何计算，图形变换，自由曲线等重要教学内容。
四、主要仪器设备个人计算机，装有TC、VC等软件，可以进行图形学算法编程和实现。
五、实验项目及教学安排六、考核方式及成绩评定根据学生的实验完成情况、实验纪律、实验报告、课程设计完成情况，进行综合评定，给出优（90-100）、良（70-89）、及格（60-69）、不及格（60以下）。
实验成绩占本课程总成绩的30％，对缺实验成绩或不及格者，《计算机图形学》课程不予通过。
七、实验教科书、参考书1、实验教科书计算机图形学，陆润民主编，清华大学出版社，2003年2、实验参考书1. 倪明田、吴良芝，计算机图形学，北京大学出版社，1999.112. Donald Hearn, M. Pauline Baker. “Computer Graphics: C version”, Prentice-Hall Inc, 19973．Ja mes D. Foley, etc. “Introduction to Computer Graphics”, Addison-Wesley publishing Company, 1996。
计算机图形学实验教学大纲
《计算机图形学》实验教学大纲学时数：34学分数： 1适用专业：计算机科学与技术专业、数字媒体技术专业一、课程的性质和目的《计算机图形学》实验是计算机专业学生开设的一门计算机专业实践课，旨在激发学生的学习兴趣，引导学生主动学习、正确理解需要掌握的知识点，巩固课堂教学成果，培养学生实际分析问题、编程和动手能力，有利于他们更好地掌握和理解计算机图形学知识，实现理论与实际相联系，为参加项目开发及深入的学习做好准备。
二、课程教学基本要求通过实验使学生通过实习具有开发一个基本的图形软件包的能力；了解光栅图形显示器的工作原理和特点；掌握课本所介绍的图形算法的原理和实现，从而锻炼学生的实践技能。
本课程考核采取实验报告和实验成果等形式。
三、实验内容及学时分配大纲基本内容包括7个必做的实验，在规定的34个学时内完成。
实验一用java画图（程序设计实验，2学时）实验目的：通过该实验理解如何用Java语言为一个坐标为(x,y)的像素设置颜色。
为后面章节的算法编程实现和上机实习奠定基础。
实验内容：1、用Java小程序来实现对已知起点和终点的直线的绘制；2、用java应用程序来实现对已知起点和终点的直线的绘制。
实验二基于光栅图形显示器的直线、圆弧生成（程序设计实验 4学时）实验目的：直线与圆弧作为机器人轮廓的基本元素，在机器人的建模中起到至关重要的作用。
通过该实验熟悉如何将象素点亮，如何画一条直线、一段圆弧。
另外也通过该实验熟悉书本中光栅图形显示器的特点、充分理解光栅图形的基本元素（直线、圆弧）的生成算法。
实验内容：1、完成直线绘制程序。
2、选择一种绘圆弧程序，在其基础上，使其能绘整个圆。
实验三多边形的扫描转换和区域填充（程序设计实验 6学时）实验目的：机器人的轮廓以矩形为主，则多边形的着色或区域着色问题在绘制场景中的也是非常重要的。
通过该实验加深对多边形的扫描转换和区域填充的原理的理解，并掌握java中ImageProducer接口的用法。
b0701111s计算机图形学实验大纲(黄色部分必做)
《计算机图形学》课程实验大纲课程编号：B0701111S 课程名称：计算机图形学课内总学时：48 上机实验学时：8×2一、实验课程的性质、目的和任务性质：《计算机图形学》课程是数字媒体技术和教育技术学专业的必修专业基础课。
本实验是《计算机图形学》课程的课内上机实验教学环节。
目的：该实验是验证、巩固课堂讲授的理论知识的必要环节，且通过上机实验，亦可以培养提高学生的动手能力、运用知识解决实际问题的能力。
任务：在Turbo C的环境下，用C语言编程实现课内讲授过的一些图形学算法，加深对于图形学理论的理解。
二、实验内容、学时分配及基本要求三、考核及实验报告(一) 考核本课程实验非独立设课，实验考核成绩的评定方法：实验完成（60％）；实验效果（20％），实验报告内容（20%）。
实验成绩记入课程平时成绩（约占40%）。
(二）实验报告实验报告内容：包括实验目的（以简洁明了的叙述说明本次实验的目的）；基本思想；源程序（需有一定注释）；实验结果；分析和体会（包括实验结果分析，程序设计与调试过程所遇到的问题，问题解决中得到的经验和体会，进一步改进的设想等）。
实验报告以电子版形式递交。
实验报告要书写规范、文字简练、语句通顺、图表清晰。
四、主要仪器设备硬件：微型计算机软件：Turbo C五、教材及参考书教材：[1]王汝传，邹北骥．计算机图形学．北京：人民邮电出版社，2003参考书：[1] 孙家广．计算机图形学(第三版)．北京：清华大学出版社，1998[2] 杨钦. 计算机图形学．北京：清华大学出版社，2006[3] 任爱华．计算机图形学．北京：北京航空航天大学出版社，2005。
《 》实验教学大纲
《计算机图形学》实验教学大纲课程编号：27140007 大纲执笔人：李云飞课程名称：计算机图形学大纲审批人：姜晓峰英文名称：Computer Graphics课程学时： 54 实验学时：18实验室名称：计算机技术实验室实验课性质：非独立设课适用专业：计算机科学与技术一、本课程实验教学目的与要求实验教学所要达到的目的是：1、了解计算机图形学的原理、方法和应用。
2、掌握计算机的基本图形生成算法、图形裁剪、图形的表示与数据结构、参数曲线的生成和图形变换等基础知识，并在此基础上掌握三维真实图形的控制、几何造型技术等知识。
3、在实验技能方面比较熟练地掌握图形在计算机中的表示、图形数据结构的设计、图形生成算法的设计、调试。
二、主要仪器设备及现有台套数PC机；windows操作系统；Turbo C和visual C++编程语言。
每人一台。
现有300台。
三、实验课程内容和学时分配四：实验项目的内容和要求实验一.直线的扫描转换实验目的及要求通过实验加深对直线扫描转换算法的理解。
实验方法熟悉直线扫描转换算法。
用Turbo C语言编程实现。
实验内容1.运用所要求的直线扫描转换方法绘制如图所示的三角形。
2.采用中点画线法解决上述问题。
(1).分析并给出中点画线算法的流程图。
(2).归纳并提出当直线的斜率超出[0，1]的区间后的算法修正方法。
3.采用Bresenham画线算法解决上述问题。
(1).分析并给出Bresenham算法的流程图。
(2).归纳并提出当直线的斜率超出[0，1]的区间后的算法修正方法。
实验二.圆的扫描转换实验目的及要求通过实验加深对圆扫描转换算法的理解。
实验方法熟悉圆的扫描转换算法。
用Turbo C语言编程实现。
实验内容1.运用Bresenham画圆算法绘制如图所示的圆。
2.给出Bresenham3.Bresenham4.在提出Bresenham但本实验题目中圆心不实验三 区域填充实验目的及要求通过实验加深对多边形区域填充算法的理解，并进一步体会活性边表和新边表这两种数据结构对算法计算效率改进的重要作用。
《计算机图形学》课程教学大纲上课讲义
《计算机图形学》课程教学大纲《计算机图形学》课程教学大纲二、课程简介通过本课程的学习，使学生掌握计算机图形学的基本概念、理论、方法和系统。
为今后从事计算机辅助设计和制造、科学计算可视化、计算机图形处理、图形算法的设计、图形软件的开发等方面的工作打下良好的理论基础。
本课程主要讲授计算机图形学的基本概念、原理、算法和基本系统。
三、课程性质本课程是专业技术基础课。
四、课程教学目标通过一学期学习要达到如下要求（1）掌握计算机图形学及图形系统的基本概念，了解图形外围设备的工作原理和特性，了解计算机图形标准的基本知识；（2）掌握基本图元及常用曲线的生成算法；（3）熟练掌握投影变换、图形变换、裁剪、填充等图形处理的常用算法；（4）熟练掌握三维形体及常用曲面的表示方法，能够处理三维图形的消隐问题；（5）懂得真实感图形的基本理论与算法；（6）熟练掌握一种语言的图形函数和图形程序的设计技能，具有开发以图形为主的软件设计基本能力。
五、理论教学内容及要求第一章绪论【教学目标】（1）了解计算机图形学概述（2）了解计算机图形学的发展史（3）了解计算机图形学的应用（4）了解计算机图形学的研究方向【学时分配】2【授课方式】讲授、演示【课外学习指导的要求】1、课外阅读资料：计算机图形学实用技术2、作业与思考题：【教学重点和难点】（1）重点：计算机图形学的应用（2）难点：计算机图形学概述【授课内容】1.1 计算机图形学概述1.2 计算机图形学的发展史1.3 计算机图形学的应用1.4 计算机图形学的研究方向【授课方法与手段】（1）教学方法：讲授式、讨论式（2）教学手段：多媒体、第二章计算机图形系统【教学目标】（1）了解计算机图形系统的组成、功能及分类（2）理解计算机图形设备分类及工作原理（3）了解计算机图形软件及应用【学时分配】8【授课方式】讲授、演示、课堂讨论【课外学习指导的要求】1、课外阅读资料：计算机图形学实用技术2、作业与思考题：【教学重点和难点】（1）重点：计算机图形设备的工作原理（2）难点：计算机图形软件的应用【授课内容】2.1 计算机图形系统的组成、功能及分类2.2 图形设备2.3 图形软件【授课方法与手段】（1）教学方法：讲授式、讨论式（2）教学手段：多媒体第三章基本图形的生成【教学目标】（1）理解直线的生成算法（2）理解圆与椭圆的生成算法（3）了解区域的填充（4）了解字符的分类（5）理解图形裁剪算法【学时分配】22【授课方式】讲授、演示、课堂讨论、讲解习题【课外学习指导的要求】1、课外阅读资料：计算机图形学实用技术2、作业与思考题：【教学重点和难点】（1）重点：计算机基本图形的生成算法（2）难点：区域填充【授课内容】3.1 直线的生成算法3.2 圆与椭圆的生成算法3.3 区域的填充3.4 字符3.5 裁剪【授课方法与手段】（1）教学方法：讲授式、案例式、研究式（2）教学手段：多媒体第四章图形变换【教学目标】（1）了解齐次坐标（2）理解图形的几何变换（3）了解形体的投影变换（4）了解窗口视区变换【学时分配】16【授课方式】讲授、演示、课堂讨论、讲解习题【课外学习指导的要求】1、课外阅读资料：计算机图形学实用技术2、作业与思考题：【教学重点和难点】（1）重点：图形的几何变换（2）难点：形体的投影变换【授课内容】4.1 齐次坐标4.2 图形的几何变换4.3 形体的投影变换4.4 窗口视区变换【授课方法与手段】（1）教学方法：讲授式、案例式、研究式（2）教学手段：多媒体第五章曲线与曲面【教学目标】（1）了解曲线与曲面的基础知识（2）理解常用参数曲线的性质（3）了解常用的参数曲面【学时分配】4【授课方式】讲授、演示、课堂讨论、讲解习题【课外学习指导的要求】1、课外阅读资料：计算机图形学实用技术2、作业与思考题：【教学重点和难点】（1）重点：计算机图形学的应用（2）难点：计算机图形学概述【授课内容】5.1 曲线与曲面的基础知识5.2 常用的参数曲线5.3 常用的参数曲面【授课方法与手段】（1）教学方法：讲授式、案例式、研究式（2）教学手段：多媒体第六章真实感图形【教学目标】（1）了解线消隐、面消隐概念及算法（2）了解光照模型的概念（3）了解纹理的概念（4）了解颜色模型【学时分配】4【授课方式】讲授、演示【课外学习指导的要求】1、课外阅读资料：计算机图形学实用技术2、作业与思考题：【教学重点和难点】（1）重点：线消隐、面消隐的概念（2）难点：线消隐、面消隐的算法【授课内容】6.1 线消隐6.2 面消隐6.3 光照模型6.4 纹理6.5 颜色模型【授课方法与手段】（1）教学方法：讲授式、案例式、研究式（2）教学手段：多媒体第七章VC++图形程序设计【教学目标】（1）了解VC++可视化编程概要（2）理解图形程序设计步骤和方法（3）掌握绘图工具应用程序编程实例【学时分配】4【授课方式】讲授、演示、课堂讨论、讲解习题【课外学习指导的要求】1、课外阅读资料：计算机图形学实用技术2、作业与思考题：【教学重点和难点】（1）重点：绘图应用程序编写（2）难点：绘图应用程序编写【授课内容】7.1 VC++可视化编程概要7.2 图形程序设计步骤和方法7.3 绘图工具应用程序编程实例【授课方法与手段】（1）教学方法：讲授、演示（2）教学手段：多媒体七、课程考核要求1、本课程是考试课2、考核方式：闭卷考试3、成绩评定：平时成绩30%，期末考试70%4、平时成绩：平时成绩由考勤、课堂表现、作业三项构成八、参考资料本课程选用教材[1]张宁蓉.计算机图形学[M].西安：西安电子科技大学出版社，2011.第一版本课程推荐参考书[1]陈元琰.计算机图形学实用技术[M].北京：科学出版社，2000.第一版[2]魏海涛.计算机图形学[M].北京：电子工业出版社，2001，第一版九、说明。
《计算机图形学》实验教学大纲
《计算机图形学》实验教学大纲课程名称：计算机图形学英文名称：Computer Graphics课程编号：2315200301，2315200302课程性质：课程类型：综合选修是否为独立设课的实验课：否适用专业：计算机科学与技术专业，软件工程专业学时与学分：总学时：54 总学分：2.5 实验学时：18 实验学分：0.5 执笔人：张小绵制定时间：2008-10-09一、实验课的任务、性质与目的《计算机图形学》课程是计算机类的一门专业基础课，主要讲授计算机图形学的基本概念、方法与算法。
内容包括计算机图形学基本知识、基本图形生成算法、图形裁剪、图形变换、三维物体的几何投影、曲线和曲面、几何造型技术、真实感图形学等内容。
计算机图形学是一门实践性很强的课程，在学习本课程的过程中，只有通过实验，才能使学生真正掌握图形学的算法原理，具备计算机图形软件开发的基本技能。
本课程的实验内容主要围绕熟悉和掌握计算机图形学的基本原理和基本这一目标展开。
通过对各部分实验的具体操作，使学生能够验证、巩固和运用课堂讲授的理论知识，学会并掌握基本图形的生成、二维填充和裁剪、二维图形变换、自由曲面和自由曲线以及3D建摸和真实感图形的算法实现，完成简单图形系统的开发。
培养学生动手设计、分析和综合实验结果以及撰写实验报告的能力，使学生初步具备图形程序开发的能力，为今后的实际工作打下基础。
二、主要仪器设备及环境PC机,Windows操作系统,C，C++，C#，Java任一种编程语言三、实验项目的设置与实验内容四、教材、实验教材（指导书）[1]张彩明等，计算机图形学，科学出版社，2005.05[2]刘倩，计算机图形学实验教程，西南交通大学出版社，2009.9五、考核方式与评分办法实验要求提交相应的文档及实验报告，教师对其进行评分，最后纳入《计算机图形学》课程的总分之中，比重大约为30-40%。
六、大纲审核人：。
《计算机图形学》课程教学大纲
《计算机图形学》课程教学大纲《计算机图形学》课程教学大纲一、课程概述《计算机图形学》是一门研究计算机生成和操作图形的学科。
本课程旨在让学生掌握计算机图形学的基本原理和技术，包括图形处理流程、几何变换、光照模型、纹理映射、曲线和曲面构造等。
通过本课程的学习，学生将了解计算机图形学在游戏开发、电影制作、虚拟现实等领域的应用，并为进一步深入相关领域的研究和工作打下基础。
二、课程目标1、掌握计算机图形学的基本原理和流程，了解图形处理单元（GPU）的工作方式。
2、熟悉常用图形库和开发工具，能够使用它们进行基本的图形编程。
3、学习并掌握常见图形算法和数据结构，如凸包、BSP树、八叉树等。
4、理解并掌握光照模型、纹理映射、曲线和曲面构造等基本技术。
5、了解计算机图形学在各个领域的应用，并能够根据实际需求进行简单的应用开发。
三、课程内容1、计算机图形学概述：介绍计算机图形学的定义、发展历程和应用领域。
2、基本图形生成：讲述如何使用数学表达式生成基本图形，如直线、圆、多边形等。
3、图形变换：介绍几何变换的基本原理和方法，包括平移、旋转、缩放等。
4、光照模型：介绍光照的基本原理和常见光照模型，如Phong模型、Blinn-Phong模型等。
5、纹理映射：讲述如何将图像映射到几何表面上，实现表面的纹理效果。
6、曲线和曲面构造：介绍曲线和曲面的基本概念和构造方法，如Bezier曲线、B样条曲线等。
7、图形算法与数据结构：学习凸包、BSP树、八叉树等常见图形算法和数据结构。
8、图形软件和工具：介绍常用图形软件和开发工具，如OpenGL、Unity、Maya等。
9、计算机图形学应用：探讨计算机图形学在游戏开发、电影制作、虚拟现实等领域的应用。
四、教学方法1、理论教学：通过课堂讲解，让学生掌握计算机图形学的基本原理和技术。
2、实践教学：让学生在计算机上实践操作，使用编程语言和图形软件实现各种图形效果。
3、案例分析：通过分析实际案例，让学生了解计算机图形学的应用场景和技术要求。
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4
必开
计算机系
机房
1
设计一个帧动画；
设计一个块动画；
设计一个实时动画。（可完成一种动画设计）
同学们：可以做的实验为：
1．基本图形学算法实验
2．三维图形真实感图形实验
3．图形动画技术实验
利用橡皮筋技术实现基本几何图形的绘制；
将该实验加入到菜单中去。
实验四
自由曲线、曲面的算法实验
验证
2
必开
计算机系
机房
1
绘制三次Bezier曲线、B样条曲线和插值曲线，并掌握其应用；
绘制双三次Bezier曲面、B样条曲面；
利用追赶法反求B样条曲线控制顶点的方法绘制三次B样条曲线。
实验五
三维观察及几何变换实验
验证、设计
2
必开
计算机系
机房
1
进行三维观察流程设计，理解透视变换、观察体与三维裁剪的实现；
行比例、平移、旋转等几何变换设计；
对变化参数进行交互设计。
实验六
三维图形真实感图形实验
综合
4
必开
计算机系
机房
1
进行三维图形的绘制；
实现隐藏线、面的消除；
纹理的实现，灯光、材质的设置，体现物体的真实感。
实验七
图形动画技术实验
《计算机图形学实验》教学大纲
课程名称：计算机图形学学时：20学分：1.25
授课对象：计算机应用开课学期：第六学期
先修课程：C\C++程序设计，数据结构考核方式：考试
选用教材：《计算机图形学――原理、方法及应用》，高等教育出版社，编者：潘云鹤
执笔人：闫玉宝审定人：编写时间：2004-9-28
序号
实验名称
机房
1
分别用中点法、数值微分法、Bresenham法，绘制任意直线、圆，并比较各种算法的差别；
种子填充算法、扫描填充算法进行区域填充与比较；
改造圆的生成算法为填充算法将该实验加入到菜单中去。
实验三
人机交互图形的操作实验
综合
4
必开
计算机系
机房
1
设计鼠标、对话框、菜单，实现人机交互方式控制图形简单操作。
类型
学时
必/选开
实验室
名称
学生数
（套）
目的要求
实验一
VC++6.0+OpenGL绘图环境及简单图形的输出
验证
2
必开
计算机系
机房
1
掌握VC++6.0+OpenGL绘图环境的设置；
利用OpenGL绘制简单图形并在设备上输出；
用glut编C＋＋程程序的方法。
实验二
基本图形学算法实验
验证、设计
2
必开
计算机系