计算机图形学 .doc

计算机图形学是一门深入研究如何使用计算机来生成、处理和显示图形的学科。这门课程在计算机科学领域中占有重要地位，特别是在应用数学专业的研究生教育中。计算机图形学的应用广泛，涉及游戏开发、影视特效、工程设计、科学研究等多个领域。 课程教学目标旨在使学生能够理解和掌握计算机图形学的基本概念、理论以及实用技术。通过对理论的学习，信息与计算科学和应用数学专业的学生应能正确理解计算机图形的表示、生成、处理和显示的相关算法。课程着重培养学生的理论与实践相结合的能力，为他们后续课程的学习和未来的职业发展奠定基础。 教学内容涵盖多个关键章节，包括： 1. 简介：介绍计算机图形学的应用背景和常见的图形设备与绘图原理。 2. 绘图软件介绍：讲解OpenGL和VC，以及图形界面和交互设计的基础知识。 3. 二维图形的绘制：教授点、直线、圆、多边形、字符和曲线的绘制方法。 4. 三维图形：介绍多面体的绘制和曲面网格化的概念。 5. 变换：涵盖齐次坐标和各种图形变换，包括平面和三维图形变换。 6. 三维图形消影：通过z缓冲区方法、分割方法和扫描线方法实现消影效果。 7. 明暗处理：教授简单光照模型和Phong模型，以增强图形的真实感。 8. 真实感图形生成：涉及光线跟踪、辐射度方法和纹理映射技术。 9. 科学计算可视化：学习数据表示、多边形化、等值线和Marching cubes等方法。 10. 计算机动画：讲解计算机动画原理、运动控制，以及创建简单动画的方法。 11. 数字图像处理：探讨数字图像的基本原理和典型变换。 实践环节是课程的重要组成部分，学生需进行课内和课外的上机练习，完成作业和编程任务，以巩固理论知识。成绩评定采用闭卷笔试，覆盖大纲80%以上的内容，同时考虑平时作业、上机表现和课堂参与。 教材和参考书中，推荐了孙家广等编写的《计算机图形学》（第三版）作为主要教材，以及Edward Angel的《Interactive Computer Graphics》作为补充读物。 通过这样的教学安排，学生不仅能在理论上扎实，还能在实践中获得技能，从而在计算机图形学这个快速发展的领域中具备竞争力。