计算机图形学课程教学核心内容概览

"课程教学要求-计算机图形学课件，涉及光栅扫描显示器工作原理、图形扫描转换、二维三维变换矩阵、自由曲线曲面生成、分数维造型、三维实体消隐、真实感图形显示等内容。课程参考书目包括陈传波、陆枫的《计算机图形学基础》，魏朗、陈涛的《VisualC++程序设计攻略教程》以及孙家广的《计算机图形学》。成绩评定包括出勤、上机作业和论文。" 计算机图形学是一门涉及广泛且深入的学科，它在现代社会中的应用无处不在，从电影特效到游戏开发，从工程设计到医学图像处理，都离不开计算机图形学的技术支持。本课程的教学要求涵盖了计算机图形学的基础理论和实践技能。 首先，学生需要掌握光栅扫描显示器的工作原理，这是理解图形显示基础的关键。光栅扫描显示器通过电子束在屏幕的像素点上逐行扫描，形成图像，理解这一过程对于后续的图形处理至关重要。 其次，学习基本图形的扫描转换原理，这涉及到如何将几何图形转化为屏幕上的一系列像素点。此过程包括直线生成、圆弧生成等，是计算机绘制图形的基本步骤。 再者，学生需要理解基于齐次坐标的二维、三维变换矩阵的几何变换。齐次坐标系统使得旋转、平移、缩放等变换可以以矩阵运算的形式表达，简化了图形处理的计算。 接着，课程会教授自由曲线和曲面的生成原理，这是计算机辅助设计（CAD）中的核心内容，如贝塞尔曲线和NURBS曲面，这些曲线曲面能精确地表示复杂形状。 基于分形几何学的分数维造型原理也是教学内容之一。分形几何在自然界中无处不在，其在图形学中的应用可以创建出极其逼真的自然景观。 此外，课程还将讲解三维实体的动态消隐技术，这是在三维场景中实现视觉真实感的重要手段，包括深度排序、Z缓冲等方法。 最后，真实感图形显示原理的学习将涵盖颜色模型（如RGB、CMYK）、光照模型（如Phong模型）和纹理映射技术，这些都是创建接近真实世界视觉效果的关键。 课程参考的书籍提供了丰富的学习资料，通过学习和实践，学生不仅能够理论知识扎实，还能具备实际编程和应用的能力。成绩评定方式强调了理论与实践相结合，鼓励学生通过上机作业和论文写作来深化理解和应用所学知识。 这门计算机图形学课程旨在全面培养学生在图形生成、处理和显示方面的专业技能，为他们未来在相关领域的工作或研究打下坚实的基础。