《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、

课程概况

课程编号 课程中文名计算机图形学 称 课程类别 总学时 总学分 先修课程 执笔人 修订时间 □公共必修课 □公选课 □学科基础课 √专业基础课 □专业必修课 □专业选修课 64 4 讲授学时 32 实验学时 授课对象 32 开课系（部） 信息系 c/c++程序设计、数据结构、线性代数 审核人 审批人 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

六、实验教学内容及安排 序号 1 2 3 5 实验项目名称 直线的生成算法 园与椭圆的生成生成算法 扫描线填充算法 内容提要 直线生成算法的实现 园与椭圆的生成生成算法的实现 扫描线填充算法的实现 图形变换算法的实现 实验要求 必做 必做 必做 必做 必做 实验类型 验证性 验证性 验证性 验证性 验证性 实验教学 组织形式 操作 操作 操作 操作 操作 学时分配 12 8 4 4 4 4 图形变换算法 在MFC中编写绘图程序 在MFC中编写绘图程序