XX大学
《计算机图形学》教学大纲
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XX大学xx系
20xx年9 月
［实验要求］
本课程实验要求较高，实验内容多且相关性较强，有关实验的具体要求与内容需按实验大纲执行，本大纲中不再另行说明。
第一章绪论
［教学内容］
计算机图形学的目标与任务；计算机图形学的内容体系；计算机图形学相关学科；计算机图形学相关领域。
[教学目标与要求]
熟练掌握：计算机图形学的内容体系；计算机图形学的目标与任务；
掌握：计算机图形学的应用领域；计算机图形学的相关学科；
了解：计算机图形学的发展。
[重点与难点]
计算机图形学的内容体系；计算机图形学的目标与任务。
[教学时数]
2学时
第一节计算机图形学的目标与任务
一、视觉交流是计算机图形学的目标与任务
二、计算机图形学的三个基本任务
第二节计算机图形学的内容体系
一、基础模块
二、建模与表示模块
三、绘制模块
四、交互技术
第三节计算机图形学相关学科
一、图形与图像
二、相关学科
第四节计算机图形学的应用领域
一、计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）
二、科学计算可视化
三、虚拟现实
四、动画
第五节计算机图形学的发展
一、计算机图形学的发展简史
二、计算机图形学的发展趋势
[复习思考题]
1、图形包括哪两方面的要素？在计算机中如何表示它们？
2、图形的本质是什么？
3、如何看待计算机图形学的发展趋势？
第二章图形系统
［教学内容］
Visual java基础教学第四节 图形系统概述；图形系统体系结构；图形支撑软件；图形硬件显示原理；[教学目标与要求]
熟练掌握：图形系统体系结构；图形硬件显示原理
掌握：图形系统基本概念和术语；
了解：图形支撑软件
[重点与难点]
图形系统体系结构；图形硬件显示原理
[教学时数]
2学时
第一节图形系统概述
一、图形系统组成结构
1.图形系统组成结构
2.图形系统分类
第二节图形系统体系结构
一、概述
二、应用程序阶段
三、几何处理阶段
四、光栅阶段
第三节图形支撑软件
一、OpenGL
二、DirectX
三、Java2D和Java3D
第四节图形硬件显示原理
一、图形显示设备及工作原理
二、图形显示方式
三、光栅扫描图形显示系统
[复习思考题]
1、从图形硬件显示原理角度，思考并分析如何显示直线？
2、请你总结一下光栅显示系统的优缺点？
3、在光栅显示系统中，显卡有什么作用？
第三章二维图形生成
［教学内容］
直线生成算法；圆弧绘制算法；区域填充；字符；反走样技术；[教学目标与要求]
熟练掌握：直线生成算法；区域填充；圆弧绘制算法
掌握：反走样技术
了解：字符编码
[重点与难点]
直线生成算法；区域填充；圆弧绘制算法
[教学时数]
8学时
第一节直线生成算法
一、数值微分法
二、逐点比较法
三、Bresenham画线法
四、中点画线法
第二节圆弧绘制算法
一、基于光栅的整圆绘制算法
二、角度离散法绘制圆弧和椭圆弧
第三节区域填充
一、种子填充算法
二、多边形填充算法
第四节字符
一、字符的编码
二、点阵字符
三、矢量字符
第五节反走样技术
第六节编程实例-地图绘制
一、地图绘制方法
二、基于OpenGL的地图绘制
[复习思考题]
1、简述DDA算法、中点画线法、Bresenham画线法算法的思想？
2、根据中点画圆法和Bresenham算法，绘制一条端点为（1，1）和（6，5）的直线，画出对应各像素的位置？
第四章图形几何变换
[教学内容］
二维几何变换；三维几何变换；图形几何变换的模式；
[教学目标与要求]
熟练掌握：二维几何变换；三维几何变换；
掌握：图形几何变换的模式；
[重点与难点]
二维几何变换；三维几何变换；
[教学时数]
6学时
第一节二维几何变换
一、基本变换
二、二维复合变换
三、二维坐标系间的变换
第二节三维几何变换
一、基本变换
二、三维复合变换
三、三维坐标系间的变换
第三节图形几何变换的模式
一、固定坐标系模式
二、活动坐标系模式
[复习思考题]
1、试编写对二维点实现平移、旋转、比例变换的程序。
2、试推导把二维平面上的任一条直线P1（x1，y1）、p2(x2，y2)变换成与y坐标轴重合的变换矩阵？
第五章二维观察
［教学内容］
二维观察概述；二维观察流水线；裁剪；OpenGL二维观察简介
[教学目标与要求]
熟练掌握：二维观察流水线；裁剪；
掌握：二维观察概述
了解：OpenGL二维观察简介
[重点与难点]
二维观察流水线；裁剪；
[教学时数]
4学时
第一节二维观察概述
第二节二维观察流水线
一、坐标系统
二、坐标系之间的变换
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