计算机图形学课程介绍

计算机图形学课程介绍

课程名称：计算机图形学

课程学分：2.5学分

开设时间：第七学期

先修课程：注册本课程的同学应至少有一门高级语言（例如C语言）程序设计的基础，此外还应有数据结构的较为系统的知识，以及数学分析和高等代数等课程的基础知识。

背景及意义：计算机图形学是20世纪60年代以来发展起来的一门建立在计算机科学、数学、物理、心理学以及艺术等学科基础上的综合学科。1968年起，计算机图形学先驱、同时也是本领域第一位图灵奖得主I.Sutherland，先后培养了一批图形学的大师，包括图灵奖得主A.Kay，z缓冲等技术的提出者E.Catmull，反走样技术的提出者F.Crow，Gouraud着色技术的发明者H.Gouraud，几何流水线之父J.Clark，他们一起为计算机图形学的发展奠定了基础。如今，我们跨入了一个三维时代，各种扣人心弦的三维游戏、震撼人心的虚拟场景不断冲击着人们的感官和体验。作为这些行业和领域的学科基础，计算机图形学已经成为计算机科学中最为活跃的领域之一，受到了普遍的重视。

课程内容：该课程的目的与任务是使学生掌握计算机图形学的基础内容，掌握对设计、使用和理解计算机图形系统所需的基本理论。课程的基本内容如下：

1. 基本图元生成算法，包括直线、圆、椭圆的生成算法，以及基本的填充算法。

2. 二维和三维变换，包括基本变换和矩阵表示，复合变换、二维和三维观察，以及相关的二维、三维裁剪算法。

3. 消隐算法，包括常用的物空间和像空间算法。

4. 真实感图形，包括常见的光照模型、明暗处理、纹理贴图算法等。

5. OpenGL编程基础。该内容贯穿于整个课程中，作为实验课的主要内容。

后续课程：本课程属于信息与计算科学专业学生的专业选修课程，一般放在高年级授课，可以没有后续课程，但可作为学生今后从事某些行业（如游戏开发、动漫设计）的基础。