课程的性质和任务 计算机图形学作为一门迅速发展的新兴学科，被广泛应用于工业、商业、娱乐、医疗、农业、军事、生命科学等各个领域。本课程属于专业基础课程，主要涉及计算机图形学基本原理、算法和最新技术，人机接口基本原理和设计方法，标准图形库OpenGL等内容，结合编程作业，帮助学生掌握基本的三维图形编程技能，并对当前图形学领域的新技术有深入的了解，为今后深入图形相关的应用开发与研究奠定基础。课程覆盖三维计算机图形学在建模、绘制等领域的基本问题，包括多边形建模、几何变换、可见性、裁剪、光照模型、曲线曲面、鹏撞检测、纹理映射、反走样、图像合成等基本内容。同时，注重实践, 通过标准图形库OpenGL的教学和编程作业，帮助学生掌握基本的三维图形编程技能，为今后深入图形相关的应用开发与研究奠定基础。课程的教学内容和基本要求《计算机图形学》本课程教学内容分为六章，对不同的内容提出不同的教学要求。 (数字表示供参考的相应的学时数)第一讲 计算机图形学与OpenGL编程基础1 计算机图形学基础：软硬件发展、图形学基本概念和原理、硬件设备2 OpenGL简介和编程基础要求：了解计算机图形学的发展历史和趋势，图形学在各个领域的应用以及涉及到的相关算法；熟悉图形学基本概念和图形显示原理，以及相关硬件设备；明确OpenGL的概念和基本程序结构。第二讲 基本图元绘制与算法1 基本图元光栅化算法（点、线、多边形、圆、字符）及OpenGL编程实现2 填充算法及OpenGL实现，二维几何变换与剪裁要求：熟悉基本图元绘制及填充算法及OpenGL实现，能够熟练地进行编程实现；完成作业第三讲 三维模型表示及观察转换1 三维模型表示方法及观察变换要求：掌握图形二维及三维几何变换的矩阵运算，编程实现图形的观察变换和动画。完成作业第四讲 曲线曲面的表示及绘制1 参数曲线基础知识：曲线的表示、参数曲线基本概念2 常用参数曲线：样条曲线、Hermit三次样条曲线、Bèzier曲线、B样条曲线、NURBS曲线、等距线3 常用参数曲面： Coons曲面、张量积曲面、Bezier曲面、NURBS曲面、扫描曲面4 OpenGL中曲线曲面的绘制要求：熟悉参数曲线理论，熟悉Bèzier曲线、B样条曲线、NURBS曲线及绘制。熟悉样条曲线曲面、Bèzier曲线曲面、NURBSQU曲线曲面的表示、特性、及设计方法，以及在OpenGL中的编程绘制，完成作业第五讲 可见面判别及碰撞检测1 可见面绘制算法2 相交测试算法及图形动画中的碰撞检测要求：掌握Z-buffer、A-buffer、扫描线算法等可见面判别算法；掌握图形相交测试算法；完成作业第六讲 光照模型1简单光照模型（光照计算，Phong、Graund面绘制算法）2高级光照模型（光线跟踪、辐射度）3 光照的OpenGL实现、颜色与材质设置（4）要求：熟悉简单光照模型的基本要素及算法，高级光照模型的经典算法，以及光照模型在OpenGL中的编程实现；完成作业第七讲 光影处理及纹理影射1光影处理方法（倒影、折射、阴影等光影效果）2 纹理映射基本原理3 纹理映射前沿技术4 OpenGL中实现纹理映射要求：掌握光影处理方法和纹理映射原理及技术实现；完成作业第八讲 OpenGL特殊效果处理1 图形融合及OpenGL实现2 反走样技术以及OpenGL实现3 OpenGL中的雾化效果要求：熟悉图形融合、反走样和雾化的技术方法，及在OpenGL中的编程实现；完成作业第九讲 计算机图形交互技术1 图形用户界面原理2 新型计算机图形交互技术 要求：掌握用户界面设计原理，了解新型计算机交互技术实验（上机）内容和基本要求本课程有实验和上机的教学安排，但要求学生根据课堂布置的作业自己上机实现。要求学生熟悉VC++开发平台。

(无)

平时成绩加笔试

• 《计算机图形学（第二版）Computer Graphics》 Donald Hearn著 蔡士杰等译 电子工业出版社 《计算机图形学的算法基础》David F.Rogers著，石教英等译 机械工业出版社《计算机图形学》孙家广等编著 清华大学出版社《OpenGL编程权威指南（第三版）》Mason Woo &Jackie Neider等著中国电力出版社