计算机图形学：变换步骤与光栅图形学详解

计算机图形学是一门研究如何利用计算机生成、显示和处理图形的学科，它涉及到计算机硬件和软件技术的交互。课程由山东科技大学信息学院的张晓庆教授主讲，目标是使学生理解图形系统的整体框架，掌握基本概念、方法和算法，了解图形相关的应用以及当前研究热点，并具备一定的实践经验。 课程内容包括以下几个关键部分： 1. 绪论：介绍计算机图形学的概念，探讨其研究对象，如图形在传统理论中的交叉和相互渗透，以及与计算几何、逼近论、微分几何等领域的关联。 2. 光栅图形学：深入研究图形的渲染方法，包括扫描转换、裁减、反走样和消影等技术，这些都是构建逼真图像的重要步骤。 3. 几何造型：涵盖曲线曲面造型和实体造型，这是图形建模的基础，能够帮助创建三维空间中的复杂形状。 4. 真实感图形学：通过Phong模型、光线跟踪和辐射度算法来模拟光照效果，提升图像的真实性和立体感。 5. 实验指导：安排2至3次实验，让学生亲手实践所学知识，增强理解和技能。 参考书目包括多部权威教材，如孙家广的《计算机图形学》、唐泽圣的《计算机图形学基础》等，以及国际知名教材，如Donald Hearn和M. Pauline Baker的著作。 成绩评定主要依赖于作业完成情况、课堂参与度、随堂测验以及笔试成绩，占比分别为30%、30%、40%。 第一章引言部分，重点讨论了计算机图形学的核心问题，例如定义其含义，解释其研究对象——图形在人类视觉系统中的表现形式，以及区分传统图形和计算机图形学中的图形，如点阵法表示法的特点。 这门课程旨在为学生提供一个全面的计算机图形学学习平台，帮助他们理解并掌握这一领域的核心技术，为未来在图形设计、游戏开发、虚拟现实等领域的发展打下坚实基础。