《计算机图形学》教学大纲
编写人：(赵辉煌)
审核人：(两人以上)
一、本大纲适用专业
本大纲适用于计算机科学与技术本科专业。
二、编写本教学大纲的说明
（一）课程类别与教学任务
本课程是计算机科学与技术专业课程，通过本课程学生全面学习计算机图形学的系统组成、图形生成与显示算法以及交互实现技术。主要内容包括：计算机图形系统、基本光栅图形生成技术、图形变换、交互绘图技术、真实感图形的生成技术、曲线与曲面、几何建模以及与计算机图形学相关的研究领域。为今后实际工程中能够进行系统分析与设计奠定良好的基础。
（二）本课程的基本要求
1. 掌握光栅扫描显示器的工作原理
2.掌握基本图形的扫描转换原理
3.掌握基于齐次坐标的二维、三维变换矩阵的几何变换原理
4.掌握基于几何造型的自由曲线、曲面的生成原理
5.掌握基于分形几何学的分数维造型原理
6.掌握基于像空间和物空间的三维实体动态消隐原理；
7.掌握基于颜色模型、光照模型和纹理映射技术的真实感图形显示原理
（三）本课程的重点和难点
1.光栅扫描显示器显示原理。
2.掌握Visual C++ 6.0 绘图函数。
3.直线、圆椭、圆的扫描转换原理，直线反走样原理。
4.有效边表填充算法、边缘填充算法、种子填充算法。
5.二维图形基本几何变换矩阵，直线裁剪算法。
6.二维图形基本几何变换，三视图。
7.Bezier 曲线和B样条曲线，Bezier 曲面和B样条曲面。
8.分形和分维，递归模型。
9.凸多而体消隐，Z-buffer算法。
10.颜色模型，材质模型，光照模型，纹理映射。
（四）本课程与其他相关课程的联系和后续课程
先修课程：《C++程序设计语言》、《高等数学》
（五）学时、学时分配安排
本课程理论课时为50课时，理论课36课时，实践课14课时，课外通过开放式机房提供相应的实践课时；具体学时安排见教学内容。
（六）本课程的教学方式及其它教学环节的安排
本课程采用通常的课堂教学方式，并注重理论与实践相结合的方法，即以教师的课堂教授为主，同时辅以学生课外实践，培养与提高学生对本学科的兴趣和研究能力。
三、教学基本内容和学时分配
第1章 导论（2课时）
1 计算机图形学的应用领域
2 计算机图形学的概念
3 计算机图形学的相关学科
4 计算机图形学的确立和发展
5 图形显示器的发展及其工作原理
6 图形软件标准的形成
7 计算机图形学的最新技术
第二章 Visual C++ 6.0 绘图基础（2课时）
1 MFC上机操作步骤
2 基本绘图函数
3 实践环节： VC++6.0绘图基础函数编程。
第三章基本图形的扫描转换（2课时）
1 直线的扫描转换
2 圆的扫描转换
3 椭圆的扫描转换
第四章多边形填充（3课时）
1实面积图形的概念
2有效边表填充算法
3边缘填充算法
4 实践环节：边缘填充算法实验。
第五章二维变换和裁剪（6课时）
1 图形几何变换基础
2 二维图形基本几何变换矩阵
3 二维复合变换
4 二维图形裁剪
5 Cohen-Sutherland直线裁剪算法
6 实践环节：裁剪算法实验。
第六章三维变换和投影（6课时）
1 三维基本几何变换矩阵
2 三维基本几何变换矩阵
3 投影变换
4 透视变换
5 实践环节：三维几何变换算法实验。
第七章自由曲线和曲面（6课时）
1 基本概念
2 Bezier曲线
3 Bezier曲面
4 B样条曲线
5 B样条曲面
6 实践环节：曲线和曲面算法实验。
第八章自由曲线和曲面（3课时）
1 分形和分维
2 递归模型
第九章动态消隐（3课时）
1 图形的数据结构
2 消隐算法分类
3 隐线算法
4 隐面算法
第十章真实感图形（3课时）
1 颜色模型
2 材质模型和光照模型
3 纹理映射
4 实践环节：真实感图形实验实验。
四、教材及参考书目
（一）使用教材
孔令德，《计算机图形学课程设计教程(Visual C++版)》,北京大学出版社,2010年6月。
（二）参考书目
1．孙家广等，计算机图形学基础教程，清华大学出版社，2005
2．张海藩.软件工程导论,清华大学出版社,2008年版
《计算机图形学》考试大纲
编写人：(赵辉煌)
审核人：(两人以上)
一、考试对象
修完该课程所规定内容的计算机科学与技术专业本科学生。
二、考试目的
本课程的考试目的是让学生了解计算机图形学的原理、方法、和应用。掌握计算机图形学的基本知识和相关算法,以及实用的开发方法和技术，为从事计算机图形算法设计、系统开发和管理奠定良好的基础。
三、考试的内容
第一章 导论
1计算机图形学的概念
2图形显示器的发展及其工作原理
3 图形软件标准的形成
第二章 Visual C++ 6.0 绘图基础
1 基本绘制点、线、面，颜色等函数
第三章基本图形的扫描转换
1 直线的扫描转换原理、算法
2 圆的扫描转换原理、算法
3 椭圆的扫描转换原理、算法
第四章多边形填充
1实面积图形的概念
2有效边表填充原理、算法
3边缘填充原理、算法
第五章二维变换和裁剪
1 图形几何变换概念
2 二维图形基本几何变换原理、变换矩阵，
3 二维复合变换原理、算法
4 二维图形裁剪原理、算法
5 Cohen-Sutherland直线裁剪原理、算法
第六章三维变换和投影
1 三维基本几何变换矩阵
2 三维基本几何变换矩阵
3 投影变换原理、算法
4 透视变换原理、算法
第七章自由曲线和曲面
1 Bezier曲线概念，原理、算法、性质
2 Bezier曲面概念，原理、算法，性质
3 B样条曲线概念，原理、算法、性质
4 B样条曲面概念，原理、算法、性质
第八章自由曲线和曲面
1 分形和分维概念，原理。
2 递归模型概念，原理。
第九章动态消隐
1 消隐概念
3 隐线原理、隐线算法
4 隐面原理、隐线算法
第十章真实感图形
1 颜色模型
2 材质模型和光照模型
3 纹理映射
四、考试方法和考试时间
1．考试方法：笔试为主，平时实践考核为辅。
2．考试时间：120分钟。
五、评价标准
学生修完本课程并参加期末考试后，其成绩的评定为：期末考试成绩（60%）+ 平时成绩（40%），其中期末考试成绩按统一的评分标准阅卷评定，平时成绩包括考勤、作业、课堂提问、平时实践等。
六、试卷设计的结构
1．难度比例
试题的难度等级分为简单、中等难度、较难题三个等级，大致比例为40:45:15。
2．题型比例
客观性试题分为,包括选择题,填空题,判断题,主观性试题分为简答题和程序题、综合应用题，其中主观性试题约占60%-70%左右。
