一、课程性质、目的与任务

《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,是计算机绘图领域的基础课程。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、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、非真实感图形学、计算机动画技术、科学计算可视化、图形硬件编程的基本原理。掌握OpenGL的基本知识并能够应用于图形生成。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,为学生就业提供一定的基础知识和技能训练。
二、课程教学的基本要求
1、掌握计算机图形学的概念、发展、应用和所需的硬件知识。
2、掌握各种基本图形生成算法的原理、方法、实现算法及优缺点。
3、掌握二维图形几何变换,三维图形几何变换,影变换。
4、 理解并掌握基本的求交;隐藏面的消除算法,phong光照方程和明暗着色,纹理。
5、了解交互式绘图技术、三维物体的表示和真实感图形生成。
6、掌握OpenGL的应用工具包GLUT的使用;掌握VC++和OpenGL相结合的编程方法。能够应用VC++和OpenGL编程环境和教学内容编写具有一定真实感的图形生成程序。
7、了解计算机动画和虚拟现实的基本知识。
8、了解流体动画,布料动画等专题的基本方法。
9、了解OSG和PhysX编程的基本方法。
 
三、课程的主要内容、重点和难点
           见教案。
 
四、学时分配
 
序号
 
    容(标题)
 
小计
 
讲授
课时
上机
课时
 
1
Introduction to Computer Graphics
2
 
 
2
Transformation
2
 
 
3
Graphics Pipeline
2
 
 
4
Build the 3D World
4
 
 
5
Visibility Detection
4
 
 
6
Basic OpenGL Programming
4
 
 
7
Lighting(2)
2
 
 
8
Texture(2)
2
 
 
9
Shading the 3D World
4
 
 
10
Photorealistic Rendering
4
 
 
11
Non-Photorealistic Rendering
2
 
 
12
Introduction to Computer Animation
2
 
 
13
Special Topic: Fluid Animation
4
 
 
14
Special Topic: Cloth Simulation
2
 
 
15
Special Topic: Hair Modeling, Rendering and Simulation
2
 
 
16
Special Topic: Crowd Simulation / Character Simulation
2
 
 
17
Special Topic: OSG programming
4
 
 
18
Special Topic: PhysX programming
2
 
 
19
Scientific Visualization
2
 
 
20
Virtual Reality
2
 
 
总计
54
 
54
五、本课程与其它课程的联系
先修课程:高等数学、高级语言程序设计、数据结构
后续课程:高级计算机图形学,虚拟现实技术。
六、考核方式
考核方式考试
考试方式:笔试
笔试,以闭卷为主。
评分标准:平时占40%、期末占60%。
七、教材与主要参考书
参考教材:《计算机图形学》 彭群生等 编著,科学出版社