计算机图形学课程示范性教学设计
计算机图形学教案
计算机图形学教案一、课程简介计算机图形学是一门涉及计算机图形、图像处理和计算机视觉等领域的重要课程。
本课程将介绍计算机图形学的基本概念、原理和应用，帮助学生掌握计算机图形学的基础知识，并提升他们在图形学领域的技能。
二、课程结构1. 计算机图形学基础- 介绍计算机图形学的历史发展和基本概念- 讨论计算机图形学的应用领域和未来发展趋势- 熟悉图像处理、图形学渲染和动画等基本技术2. 图形系统建模- 学习三维图形对象的建模和表示方法- 掌握光栅化和矢量化图形处理技术- 讨论图形系统的设计和实现3. 计算机视觉- 理解视觉系统的基本原理和功能- 学习计算机视觉的算法和应用- 探讨计算机视觉在人工智能领域的应用4. 图形学编程实践- 深入学习图形学编程语言和库- 完成实际项目，提升图形学编程能力- 探索图形学在多领域的应用案例三、教学目标1. 帮助学生全面了解计算机图形学的基本知识和技术2. 培养学生分析和解决计算机图形学问题的能力3. 提升学生在图形学领域的实际操作和应用能力4. 激发学生对计算机图形学研究的兴趣和热情四、教学方法1. 理论讲解：通过课堂讲解、案例分析等方式，向学生介绍计算机图形学的基本概念和原理2. 实践操作：组织学生参与实验、项目等实际操作，巩固理论知识并提升实践能力3. 课堂互动：鼓励学生提问、讨论，促进师生间的互动和交流4. 作业考核：布置不同形式的作业，检测学生对知识的掌握情况，促进学习效果的提升五、教材参考1. 《计算机图形学导论》2. 《OpenGL图形与游戏开发实践》3. 《计算机视觉：算法与应用》4. 《经典图形学算法实例详解》六、学习评价1. 课堂表现：出勤情况、课堂参与度等2. 作业考核：课后作业、实验报告等3. 期末考核：闭卷考试、项目实践等4. 综合评价：综合考虑以上因素，对学生进行综合评定七、总结计算机图形学作为一门新兴的学科，正逐渐成为信息技术领域的热门专业之一。
计算机图形学课程设计
计算机图形学课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握计算机图形学的基本概念、基本原理和基本算法，如二维图形的表示、变换、裁剪和三维图形的建模、光照模型等。
2. 使学生了解计算机图形学在实际应用中的发展现状和前景，如虚拟现实、计算机辅助设计等。
3. 帮助学生建立计算机图形学与相关学科（如数学、物理、艺术等）的联系，提高跨学科素养。
技能目标：1. 培养学生运用计算机图形学知识解决实际问题的能力，如使用相关软件进行二维绘图、三维建模等。
2. 提高学生的编程能力，使其能够使用至少一种计算机图形学编程库（如OpenGL、DirectX等）实现基本图形绘制和动画效果。
3. 培养学生的团队协作能力和沟通表达能力，通过小组项目实践，共同完成具有一定难度的计算机图形学任务。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对计算机图形学的兴趣，培养其主动探究、创新实践的精神。
2. 培养学生具有良好的审美观，能够从美学的角度评价和优化计算机生成的图形。
3. 强化学生的版权意识，尊重他人知识产权，遵循学术道德，树立正确的价值观。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果，以便于后续的教学设计和评估。
通过本课程的学习，期望学生能够掌握计算机图形学的基础知识，提高实际操作技能，培养良好的情感态度价值观。
二、教学内容1. 计算机图形学基本概念与历史：介绍计算机图形学的定义、发展历程、应用领域及发展趋势。
- 教材章节：第一章 计算机图形学概述- 内容安排：1课时2. 二维图形的表示与处理：讲解二维图形的数学表示、几何变换、裁剪算法等。
- 教材章节：第二章 二维图形处理- 内容安排：4课时3. 三维图形的建模与渲染：介绍三维图形的建模方法、光照模型、纹理映射等。
- 教材章节：第三章 三维图形处理- 内容安排：5课时4. 计算机动画与视觉效果：探讨计算机动画原理、关键帧动画、粒子系统等视觉效果技术。
- 教材章节：第四章 计算机动画与视觉效果- 内容安排：4课时5. 计算机图形学编程实践：学习计算机图形学编程库（如OpenGL、DirectX 等）的基本使用，完成二维和三维图形绘制实例。
计算机图形学(C语言)教案
计算机图形学(C语言)教案第一章：计算机图形学概述1.1 课程介绍介绍计算机图形学的定义、发展和应用领域。
解释图形和图像的区别。
1.2 图形学基本概念什么是点、线、面和体。
坐标系统和变换。
图形表示方法和存储结构。
1.3 图形处理流程图形输入、输出和显示。
图形裁剪和映射。
图形渲染和着色。
1.4 常见图形算法直线、圆和椭圆的算法。
填充算法和图像处理算法。
第二章：C语言基础2.1 C语言简介介绍C语言的历史和特点。
解释C语言在计算机图形学中的应用。
2.2 基本数据类型和语法整型、浮点型、字符型数据。
变量、常量和运算符。
2.3 控制语句条件语句和循环语句。
分支语句和循环控制语句。
2.4 函数和数组函数的定义和调用。
一维、二维数组和字符串。
第三章：图形库和API3.1 图形库简介什么是图形库和API。
常见的图形库和API介绍。
3.2 图形库的使用方法图形库的安装和配置。
图形库的基本函数和功能。
3.3 图形API的调用过程初始化图形环境。
创建图形对象和操作图形对象。
处理图形事件和关闭图形环境。
3.4 示例：绘制简单的图形使用图形库绘制点、线、圆等基本图形。
调整图形属性和颜色。
第四章：图形绘制和变换4.1 图形绘制基础绘制基本图形和文本。
使用图形属性调整图形外观。
4.2 图形变换坐标变换和几何变换。
矩阵和变换矩阵的运算。
4.3 图形裁剪和映射裁剪原理和算法。
映射原理和算法。
4.4 示例：绘制复杂的图形使用图形变换绘制复杂的图形。
应用图形裁剪和映射技术。
第五章：图形渲染和着色5.1 图形渲染基础什么是图形渲染和着色。
光和材质的模型。
5.2 颜色模型和转换RGB颜色模型和HSV颜色模型。
颜色转换和混合。
5.3 图形着色和光照基本着色算法和纹理映射。
点光源、聚光灯和环境光。
5.4 示例：实现简单的光照效果使用图形着色和光照技术绘制三维图形。
调整光照参数和观察光照效果。
第六章：图形界面设计6.1 图形界面设计基础界面设计原则和概念。
计算机图形学的课程设计
计算机图形学课程设计设计题目：画三次Bezier曲线和三次B样条曲线班级：姓名：学号：一、总体目标和要求1 课程设计目的本课程主要内容包括计算机图形学的研究内容、发展与应用，图形输入输出设备，图形显示原理，图形软件标准，基本图形生成算法，图形几何变换与裁剪，自由曲线和曲面，三维实体造型，分形几何造型，分形艺术，隐藏面消除，光照模型，颜色模型，光线跟踪，纹理细节模拟，常用的计算机动画技术和软件等。
通过本课程设计，使自己了解计算机图形学的有关原理、算法及系统，掌握基本图形显示程序设计方法，及二维和三维图形变换程序设计方法，为进一步学习计算机辅助设计方面的技术知识打下基础。
2 目标以图形学算法为目标，深入研究。
续而策划设计实现一个能够表现计算机图形学算法原理的或完整过程的演示系统，并能从某些方面做出评价和改进意见。
通过完成一个完整程序，经历策划、设计、开发、总结。
达到：（1）巩固和实践计算机图形学课程中的理论和算法；（2）学习表现计算机图形学算法的技巧；（3）培养认真学习积极探索的精神。
3总体要求策划、设计并实现一个能够充分表现图形学算法的系统，界面要求美观大方，能清楚地演示算法执行的每一个步骤。
二、内容与要求1设计题目画三次Bezier曲线和三次B样条曲线。
2设计要求利用计算机图形学原理画出三次Bezier曲线和三次B样条曲线。
三、算法描述（1）画三次Bezier曲线根据Q(t)=∑P i•B• C i n t i(1-t)n-i（∑中的n=3）并且 C i nBEZ 0,3BEZ 1,3(u)=3u(1-u)(1-u)BEZ2,3(u)=3uu(1-u)BEZ3,3(u)=3uuu三次Bezier函数可以写成P(u)=[u3 u2 u 1]×M×[a b c d] 其中M=[ -1 3 -3 1 ]3 -6 -3 0-3 3 0 01 0 0 0i=0（2）画三次B样条曲线Q i,3(t)=∑P i+l F l,3(t)= P i F0,3(t)+ P i+1 F1,3(t)+ P i+2 F2,3(t)+ P i+ 3 F3,3(t)（其中∑中的n=3）因为四个调和函数F0,3(t)、F1,3(t)、F2,3(t)和F3,3(t) 已知（参看公式7-5-3）因此只要给出四个控制点的位置矢量的坐标，当t在[0，1]范围内取离散地取100个点时（dt=0.01），分别求出每一个曲线上点，相邻点用直线段连接起来，就可以得到相应的B样条曲线。
大学计算机图形学教案
大学计算机图形学教案引言：随着计算机技术的迅速发展，计算机图形学已经成为一个独立的学科，近年来得到了较大的发展。
计算机图形学是以计算机为工具，通过运用数学、物理学等多学科知识，来研究计算机图像的生成、存储、传输、显示等技术的学科。
因此，对于计算机相关专业的学生来说，学习计算机图形学是非常必要的。
一、教学目标本课程着重培养学生的图形学思维、分析设计和实际应用的能力，达到以下目标：1.能够熟悉计算机图形学的基本概念和理论知识，掌握各种算法和实现技术。
2.能够了解计算机图形学的发展历程，掌握最新的技术应用和发展方向。
3.能够掌握图形学编程语言和软件工具，并具备一定的编程能力，能够完成简单的图形学项目。
4.能够熟悉课程中相关的实验和课程设计，掌握实验和设计必要的技能，并能够独立完成相关任务。
5.能够与其他相关学科深入交叉，能够在自己的领域内，解决实际问题。
二、教学内容和安排本课程分为理论和实践两部分，分别授课和实验，包括以下内容：1.图形学基础知识：向量、矩阵、坐标系、几何变换、视图变换等基本概念。
2.线段和多边形绘制：线段生成算法，多边形生成算法，多边形填充算法，抗锯齿技术等内容。
3.三维图形与变换：三维坐标系、三维投影、透视变换、旋转、缩放、剪裁、深度缓冲、立体投影等内容。
4.光照和材质：光照模型，表面反射模型，材质属性，多种光照效果组合等内容。
5.纹理映射：纹理的表示方法，纹理的映射，纹理的过渡技术和各种纹理特效等内容。
6.基本渲染方法：光栅化渲染法，线框渲染法，光线跟踪渲染法等内容。
教学进度安排如下：第一周：图形学概述、坐标系、向量与矩阵。
第二周：基本变换、图形裁剪。
第三周：线段生成、多边形生成。
第四周：多边形填充、抗锯齿技术。
第五周：三维投影、透视变换。
第六周：三维变换、视图变换。
第七周：基础光照模型。
第八周：表面反射模型。
第九周：材质属性。
第十周：多光源效果和组合。
第十一周：纹理映射和过渡技术。
哈理工教学设计《计算机图形学》(一表)
电子信息工程专业《计算机图形学》教学设计卢迪王鹏张开玉哈尔滨理工大学电气与电子工程学院20XX年9月1 课程的基本描述课程名称：计算机图形学Computer Graphics课程性质：学科基础必修课适用专业：电子信息工程教材选用：陈传波，陆枫. 计算机图形学基础.北京：电子工业出版社，2002总学时：60 理论学时：48实验学时：12 课程设计：无学分： 3.5 开课学期：第六学期前导课程：高等数学、线性代数、C语言程序设计后续课程：数字图像处理2 教学定位2.1 能力培养目标本课程主要培养学生以下三个方面的能力：1. 认知和理解能力理解计算机图形学的基本概念、图形的表示与数据结构、曲线曲面的基本概念。
2. 逻辑思维能力理解基本图形的生成算法，并能对现有的算法进行改进，理解图形的变换和裁减算法。
3. 程序设计能力能够根据图形生成算法、裁剪算法设计相应的实现程序。
2.2 课程的主要特点计算机图形学是研究怎样利用计算机来显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的一门学科。
是一门复杂的综合性的新兴学科，内容丰富，涵盖的知识面较广。
既有具体的图形软硬件，又有抽象的理论和算法。
为学生以后从事图形图像处理工作打下坚实的基础。
2.3 教学定位计算机图形学是一门应用广泛的新兴学科，主要介绍图形标准、图形硬件、图形的表示、基本图形的生成算法，以及图形的变换和观察等。
通过本课程的学习，学生可以了解图形系统的框架及其涉及的软件、硬件技术；了解图形学的基本问题，掌握图形学的基本概念、方法与算法；对于图形相关的应用及当前的研究热点有一个初步认识；具有一定实践体会和相关的编程能力。
3 知识点与学时分配3.1 计算机图形学及其相关概念计算机图形学及其相关概念、计算机图形系统（学时：0.5学时）计算机图形学、图形的要素、图形的表示方法（理解、核心）计算机图形学与相关学科间的关系（了解、推荐）计算机图形系统的功能（理解、核心）计算机图形系统的结构（了解、推荐）计算机图形学的发展、应用、研究动态（学时：1.5学时）计算机图形学的发展、计算机图形学的应用、计算机图形学的研究动态（了解、推荐）共2学时3.2 图形设备图形输入设备（学时：1.5学时）键盘、鼠标、光笔、触摸屏、图形扫描仪（理解、核心）操纵杆、跟踪球、数据手套、数字化仪、声频输入系统（了解、可选）图形显示设备（学时：2学时）阴极射线管、CRT图形显示器（理解、核心）平板显示器、三维观察设备（了解、可选）图形显示子系统（学时：2学时）显示子系统的结构（理解、核心）分辨率、像素与帧缓存、颜色查找表、显示长宽比（理解、核心）PC图形显示卡（了解、可选）图形绘制设备（学时：0.5学时）打印机、绘图仪（理解、推荐）共6学时3.3 图形的表示与数据结构基本图形元素与段（理解、推荐）几何信息与拓扑信息、坐标系、几何元素（理解、核心）实体、正则集合运算（了解、可选）共2学时3.4 图形的生成、变换和观察基本图形生成算法（学时：12学时）直线的扫描转换（数值微分法、中点Bresenham算法、改进的Bresenham算法）（运用、核心）圆的扫描转换（简单方程产生圆弧、中点Bresenham画圆）（运用、核心）椭圆的扫描转换（椭圆的中点Bresenham画圆）（运用、核心）多边形的扫描转换与区域填充（X扫描线算法、改进的有效边表算法、边缘填充算法、边界填充算法、泛填充算法）（运用、核心）字符处理、属性处理（了解、推荐）反走样（过取样、简单的区域取样、加权区域取样）（理解、核心）二维变换及二维观察（学时：10学时）基本概念（齐次坐标、几何变换、二维变换矩阵）（理解、核心）基本几何变换（平移变换、比例变换、旋转变换、对称变换、错切变换、二维图形几何变换的计算）（运用、核心）二维观察（基本概念、用户坐标系到观察坐标系的变换、窗口到视区的变换）（运用、核心）裁减（点的裁减、直线段的裁减、多边形的裁减、其他裁减）（运用、核心）三维变换及三维观察（学时：4学时）基本概念（三维齐次坐标变换矩阵、几何变换、平面几何投影、观察投影）（理解、核心）三维几何变换（三维基本几何变换、三维复合变换）（理解、核心）共26学时3.5 曲线和曲面基本概念（学时：2学时）曲线曲面数学描述的发展（了解、推荐）曲线曲面的表示、插值和逼近样条、样条描述（理解、核心）三次样条（学时：2学时）自然三次样条、三次Hermite样条（理解、核心）Bezier曲线曲面（学时：2学时）Bezier曲线定义和性质（理解、核心）Bezier曲线的生成（了解、可选）B样条曲线曲面（学时：2学时）定义、性质（理解、核心）B样条曲面（了解、可选）共8学时3.6 其它学时习题课(学时：4学时)实验(学时：12学时)3.7 课程覆盖的知识领域和知识单元汇总4 讲授提示及方法4.1计算机图形学及其相关概念重点：计算机图形学的定义、图形的要素、图形的表示方法、计算机图形系统的功能。
计算机图形学(C语言)教案
计算机图形学(C语言)教案第一章：计算机图形学概述1.1 课程介绍了解计算机图形学的定义、发展与研究领域掌握图形学的基本概念和图形处理的基本过程1.2 图形系统掌握图形系统的组成及工作原理熟悉图形硬件和软件的基本配置1.3 图形学基本算法了解图形学中的基本算法，包括线段、填充算法等掌握算法实现的基本思路和流程第二章：C语言基础2.1 C语言简介了解C语言的历史、特点和应用领域掌握C语言的基本语法和结构2.2 数据类型、运算符与表达式熟悉C语言的数据类型、运算符及其用法掌握表达式的构成和求值方法2.3 控制语句掌握C语言的控制语句，包括条件语句、循环语句等能够运用控制语句编写简单的程序第三章：图形坐标系统与基本绘图函数3.1 图形坐标系统理解笛卡尔坐标系、屏幕坐标系和设备坐标系的概念熟悉坐标变换和坐标系之间的转换方法3.2 基本绘图函数掌握C语言图形库中的基本绘图函数，如画点、画线、画圆等能够使用基本绘图函数绘制简单的图形3.3 图形属性了解图形属性的概念，包括颜色、线型、线宽等掌握设置和修改图形属性的方法第四章：基本图形算法实现4.1 线段算法掌握直线、曲线算法，如DDA算法、Bresenham算法等能够实现线段的和绘制4.2 填充算法了解填充算法的原理和实现方法掌握Sutherland-Hodgman算法和扫描线算法等填充算法4.3 汉字绘制算法了解汉字绘制的基本原理掌握汉字轮廓提取和绘制方法第五章：图形界面设计5.1 图形界面设计基础了解图形界面设计的原则和方法掌握常用的界面布局和控件使用5.2 图形界面编程实践熟悉图形界面编程框架，如GTK、Qt等能够设计并实现一个简单的图形界面程序5.3 事件处理了解事件处理的基本概念和方法掌握事件处理程序的编写和调试技巧第六章：高级绘图函数与图形库6.1 高级绘图函数学习并掌握图形库中的高级绘图函数，如绘制椭圆、多边形、文本等能够使用高级绘图函数创建复杂的图形和图像6.2 图形库的使用熟悉常用的图形库，如OpenGL、SDL等掌握图形库的基本使用方法和编程步骤6.3 图形文件处理了解图形文件的基本格式，如BMP、PNG等掌握图形文件的读取、显示和保存方法第七章：动画与交互设计7.1 动画原理与实现理解动画的基本原理，包括帧动画和补间动画掌握动画的实现方法，如使用图形库绘制连续变化的图形7.2 交互设计基础学习交互设计的基本概念，包括输入设备、事件处理等能够设计简单的人机交互界面7.3 动画与交互编程实践利用图形库和编程语言实现动画和交互功能调试并优化动画和交互效果第八章：图形渲染与视觉效果8.1 图形渲染技术了解图形渲染的基本概念，包括光照、纹理映射等掌握简单的图形渲染算法和实现方法8.2 视觉效果实现学习视觉效果的基本原理，如阴影、反走样等能够实现常见的视觉效果，提升图形显示质量8.3 实时渲染技术了解实时渲染的基本概念和技术要求掌握实时渲染的实现方法和性能优化技巧第九章：图形编程进阶9.1 图形编程框架学习并掌握图形编程框架的使用，如GLFW、GLUT等能够使用框架搭建图形应用程序的框架9.2 着色器编程了解着色器的基本概念和作用掌握着色器的编写方法和调试技巧9.3 图形编程实践综合运用图形编程知识和技能，实现复杂的图形应用程序分析并解决图形编程过程中遇到的问题10.1 项目实践结合所学知识，完成一个综合性的图形项目提高实际编程能力和解决实际问题的能力探讨图形学在现实生活和工作中的应用和发展前景10.3 课程考试进行课程知识的考核和应用能力的评估检查学习成果，提高自身的图形编程水平重点和难点解析重点环节一：图形系统组成及工作原理图形系统的硬件和软件组成图形处理的基本过程重点环节二：图形学基本算法线段算法（DDA、Bresenham等）填充算法（Sutherland-Hodgman、扫描线等）重点环节三：C语言基础数据类型、运算符与表达式控制语句的使用重点环节四：图形坐标系统与基本绘图函数图形坐标系统的转换基本绘图函数的用法重点环节五：图形属性设置颜色、线型、线宽等属性的设置方法重点环节六：高级绘图函数与图形库高级绘图函数的使用常用图形库的基本操作重点环节七：动画与交互设计动画原理与实现方法交互设计的基本概念和实现重点环节八：图形渲染与视觉效果图形渲染技术（光照、纹理映射）视觉效果的实现（阴影、反走样）重点环节九：图形编程进阶图形编程框架的使用着色器编程的方法和技巧综合项目实践的能力培养本教案围绕计算机图形学的基本概念、图形系统的组成、C语言基础、图形绘制算法、图形属性设置、高级绘图函数与图形库的使用、动画与交互设计、图形渲染与视觉效果、图形编程进阶以及项目实践等环节展开教学。
《计算机图形学》教案01
周 次
第 周，第 次课
日期
章节名称
综述
授课方式
理论课（√）实验课（）实习（）
教学时数
2
教
学
目
的
及
要
求
目的：使学生了解本课程及计算机图形学的历史及应用现状有总体的认识。
要求：
1．了解计算机图形学课程的目的、意义及主要内容
2．了解计算机图形学开 学 内 容 提 要
说说你所认为的生活中的计算机图形学
教学手段
1讲授为主，讨论为辅
2用powerponit制作动画、演示图片，意在把抽象的算法、概念形象化
参考资料
1．参考课堂笔记，及提供的本次课程的多媒体课件。
2．教材、网络资料
第页
时间分配
1．介绍计算机图形学课程的目的、意义以及其他课程信息
2．放映一个计算机动画短片
3．介绍计算机图形学的开创
4．阐述计算机图形学在现今的应用领域
25
10
15
50
教学重点与难点
教学重点：
1．计算机图形学的应用领域
教学难点：
1．使学生建立起对计算机图形学的初步认识，以及与生活中所见所闻的事物的联系
讨论、练习、作业
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软件学院《计算机图形学》课程示范性教学设计一、本课程教学方法1. 教学方法概述：教学手段以多媒体教学为主、板书教学为辅，考虑到本课程内容多、学时少的特点，教学方法采用基础算法详细讲解、高级应用以专题讲座形式介绍的金字塔式教学方法，即对本科生应掌握的基本内容先详细介绍，以便学生上机时可以直接动手编程实现，然后对后面稍难一些的内容采用专题讲座的形式，即每次课介绍一个专题，既有“点”的深度，又有“面”的广度，点面结合，相辅相成，以达到在有限的学时内、开阔学生视野、提高学生学习兴趣的目的。
(1) 从宏观上介绍计算机图形学的研究内容及其应用领域。
(2) 选择一些常用的、经典的计算机图形学算法详细介绍。
(3)为了加深学生对算法实现过程的理解，强调理论联系实际的重要性，通过编程演示算法的实现结果，并借助于动画软件Flash演示算法的执行过程。
2．建议开课学期：第5学期3．建议教学形式与教学方法：多媒体授课二、各部分重点及难点概述：本课程主要内容包括计算机图形学的研究内容、发展与应用，图形输入输出设备，图形显示原理，图形软件标准，基本图形生成算法，图形几何变换与裁剪，自由曲线和曲面，三维实体造型，分形几何造型，分形艺术，隐藏面消除，光照模型，颜色模型，光线跟踪，纹理细节模拟，常用的计算机动画技术和软件等。
第1章绪论主要知识点：计算机图形学的研究内容及其与相关学科的关系，计算机图形学的发展与应用主要能力点：通过阅读文献了解计算机图形学软硬件方面的最新研究进展，提高跟踪学科前沿能力、把握学科方向能力、进行文献检索、文献阅读和文献综述的能力。
主要素质点：科研工作人员的基本素质——把握学科方向、文献检索、阅读和综述重点：计算机图形学的研究内容难点：计算机图形学与相关学科的关系第2章图形输入输出设备主要知识点：交互式计算机图形处理系统的组成，图形输入输出设备，显示器分类，光栅扫描图形显示原理主要能力点：通过阅读文献了解在图形输入、输出设备方面的最新研究进展，提高跟踪学科前沿能力、把握学科方向能力、进行文献检索、文献阅读和文献综述的能力。
主要素质点：科研工作人员的基本素质——把握学科方向、文献检索、阅读和综述重点：光栅扫描图形显示原理难点：图形输入输出设备的工作原理第3章基本图形生成算法主要知识点：直线、圆弧的生成算法（DDA算法、中点算法、Bresenham算法）；扫描线填充算法（有序边表算法、边填充算法），种子填充算法（简单的种子填充、扫描线种子填充）；主要能力点：通过对各种图形学算法的设计、对比、分析，提高发现问题能力、分析问题能力、解决问题能力、创新思维能力。
通过编程实现图形学基本算法，提高理论联系实际、软件编程与调试（包括高级语言应用能力、数据的结构化描述能力、算法设计与分析能力、了解程序过程的能力）和知识综合应用能力。
主要素质点：软件开发人员的基本素质——算法设计与比较、软件编程与调试、知识综合应用重点：直线、圆弧的bresenham生成算法，扫描线填充算法，种子填充算法难点：算法的数据结构设计与编程实现第4章图形变换与裁剪主要知识点：齐次坐标技术，二、三维图形几何变换；平行投影、透视投影变换；线段的Cohen-Sutherland裁剪、Liang-Basky裁剪算法、多边形的逐边裁剪、双边裁剪算法；主要能力点：通过对各种图形学算法的设计、对比、分析，提高发现问题能力、分析问题能力、解决问题能力、创新思维能力。
通过编程实现图形学基本算法，提高理论联系实际、软件编程与调试（包括高级语言应用能力、数据的结构化描述能力、算法设计与分析能力、了解程序过程的能力）和知识综合应用能力。
主要素质点：软件开发人员的基本素质——算法设计与比较、软件编程与调试重点：齐次坐标技术，图形几何变换，透视投影，多边形裁剪难点：算法的数据结构设计与编程实现第5章自由曲线和曲面主要知识点：计算机辅助几何设计综述，自由型曲线曲面的发展，参数曲线基础，参数多项式曲线、三次Hermite曲线；Bezier曲线、B样条曲线及其在汽车、船舶、飞机等外形设计中的应用；主要能力点：通过对各种图形学算法的设计、对比、分析，提高发现问题能力、分析问题能力、解决问题能力、创新思维能力。
通过编程实现图形学基本算法，提高理论联系实际、软件编程与调试（包括高级语言应用能力、数据的结构化描述能力、算法设计与分析能力、了解程序过程的能力）和知识综合应用能力。
主要素质点：软件开发人员的基本素质——算法设计与比较、软件编程与调试、知识综合应用重点：Bezier曲线、B样条曲线的设计难点：Bezier曲线、B样条曲线的反求问题第6章真实感图形显示主要知识点：三维真实感图像显示的基本流程、取景变换、隐藏面消除算法和阴影生成的基本原理；基本光照模型、Gouraud明暗处理、Phong明暗处理、光线跟踪技术和纹理映射的基本原理；主要能力点：通过阅读文献了解计算机图形学在真实感图形显示方面的最新研究进展，提高跟踪学科前沿能力、把握学科方向能力、进行文献检索、文献阅读和文献综述的能力。
主要素质点：科研工作人员的基本素质——把握学科方向、文献检索、阅读和综述重点：隐藏面消除算法，光照模型，光线跟踪技术难点：纹理映射第7章计算机动画主要知识点：传统动画与计算机动画的区别，计算机动画的起源、发展、应用以及未来发展趋势，计算机辅助二、三维动画的基本制作流程，常用的动画技术（参数Keyframe技术、柔性物体的Morphing技术、FFD技术、过程动画技术、Motion Capture技术等），flash动画软件简介；主要能力点：通过利用动画软件创意动画作品，进行计算机艺术熏陶，提高图形软件平台的应用能力、创新思维能力和友好界面设计能力。
主要素质点：软件应用人员的基本素质——友好界面设计、图形软件平台的应用、创新思维重点：常用的动画技术和软件难点：常用的动画技术第8章几何造型基础主要知识点：实体造型系统的发展，用于规则形体建模的边界表示，空间位置枚举表示、八叉树表示、单元分解表示、CSG表示、Sweep表示以及特征表示方法；分形几何学的起源与发展，分数维数的概念，用于非规则形体建模的随机插值模型、迭代函数系统、L系统、粒子系统、复迭代等方法；主要能力点：通过对各种图形学算法的设计、对比、分析，提高通过对各种图形学算法的设计、对比、分析，提高发现问题能力、分析问题能力、解决问题能力、创新思维能力。
通过编程实现图形学基本算法，提高理论联系实际、软件编程与调试（包括高级语言应用能力、数据的结构化描述能力、算法设计与分析能力、了解程序过程的能力）和知识综合应用能力。
主要素质点：软件开发人员的基本素质——算法设计与比较、软件编程与调试、知识综合应用重点：三维实体的表示方法，分形几何造型的基本方法难点：分形艺术三、参考教材[1] 李东、孙长嵩、苏小红，《计算机图形学实用教程》，人民邮电出版社，2004年10月。
[2] [美]David F.Rogers，石教英，彭群生等译，Procedural Elements for computer graphics(Second Edition)，机械工业出版社，2002年。
四、实验安排五、作业安排由于本课是实践性很强的一门学科，但由于课程计划未安排上机实验学时，因此，课程作业要求学生利用业余时间上机完成，不固定设计要求，让学生根据老师所讲内容自己设计程序的界面以及所包含的功能，程序设计语言也任选，让学生根据自己能力大小自由发挥，这样不仅可以给学生自由创造的空间，还可以避免学生相互之间的抄袭现象。
具体作业内容如下：1）上机编程实现一个图形学基本算法；算法可在如下内容中选择，也可以进行综合设计：♦任意指定一个起始点坐标和终止点坐标，用DDA直线生成算法画出该直线♦任意指定一个起始点坐标和终止点坐标，用DDA圆生成算法画出该直线♦任意指定一个起始点坐标和终止点坐标，用Bresenham直线生成算法画出该直线♦任意指定一个起始点坐标和终止点坐标，用Bresenham圆生成算法画出该直线♦任意指定一个多边形和多边形区域内的一个种子点，用边填充算法对该多边形进行填充♦任意指定一个多边形和多边形区域内的一个种子点，用有序边表填充算法对该多边形进行填充♦任意指定一个多边形和多边形区域内的一个种子点，用简单的种子填充算法对该多边形进行填充，注意多边形区域不能指定太大♦任意指定一个多边形和多边形区域内的一个种子点，用扫描线种子填充算法对该多边形进行填充♦以屏幕中心为坐标原点，任意指定一个多边形，对该多边形进行平移、放缩、旋转、对称、错切等几何变换，并显示变换前后的多边形♦任意指定一个矩形窗口和一个待裁剪的线段，用Cohen- Sutherland裁剪算法对该线段进行裁剪，画出裁剪后的线段♦任意指定一个矩形窗口和一个待裁剪的线段，用Liang-Basky裁剪算法对该线段进行裁剪，画出裁剪后的线段♦任意指定一个矩形窗口和一个待裁剪的多边形，用逐边裁剪算法对该多边形进行裁剪，画出裁剪后的多边形♦任意指定一个多边形窗口和一个待裁剪的多边形，用双边裁剪算法对该多边形进行裁剪，画出裁剪后的多边形♦任意指定多边形控制顶点，画出逼近这个控制多边形的Bezier曲线♦任意指定多边形控制顶点，画出逼近这个控制多边形的B样条曲线♦任意选择一种方法编成实现一个分形图形2）用flash制作一个简单的卡通动画片，或者将图形学算法的执行过程或原理，用flash动画演示出来；六、考题设计闭卷考试适合考察学生对知识点的记忆能力，而本课程属于专业基础课，重在考察学生算法的设计能力、软件编程与调试能力、图形软件平台的应用能力以及知识综合应用能力，因此，本课程不采用闭卷笔试方式，采用阶段考核成绩累计方式。
七、成绩评定采用阶段考核成绩累计方式，考核内容如下：1）任选一种程序设计语言，编程实现一个图形学基本算法，要求有良好的用户界面；2）自己创意用flash制作一个简单的卡通动画片，或者制作一个用演示图形学算法的执行过程或算法原理的flash动画；成绩记载方法为：1）占60%，2）占40%。