计算机图形学基础与学习指南

该资源是关于计算机动画和计算机图形学的课程介绍，涵盖了教学要求、教材与参考书籍、学习目的、图形学概述以及课程的主要章节内容。 在计算机图形学这个领域，学生需要掌握以下几个核心知识点： 1. **图形系统的框架**：包括硬件和软件组成部分，如图形处理器（GPU）、图形库（如OpenGL、DirectX）、操作系统接口等，它们共同协作以生成和显示图像。 2. **图形学基本概念**：理解像素、向量、矩阵、颜色模型、光照模型等基本元素，以及如何利用它们构建和表示图形。 3. **基本图形生成算法**：学习线性代数和几何变换，如平移、旋转、缩放，以及二维和三维图形的绘制算法，如Bresenham线算法、扫描转换等。 4. **图形变换**：掌握坐标变换、投影变换（透视投影和平行投影）以及视图变换，用于在屏幕上正确呈现三维物体。 5. **二维图形裁剪算法**：如Sutherland-Hodgman算法，用于在有限区域内截取图形。 6. **交互技术与图形设备**：了解输入设备（如鼠标、触摸屏）和输出设备（显示器、打印机）的工作原理，以及用户与图形界面的交互设计。 7. **图形学应用与研究热点**：涵盖游戏开发、影视特效、虚拟现实、增强现实、医学图像处理、工程设计等多个领域的应用，以及当前的研究前沿，如实时渲染、物理模拟、机器学习在图形学中的应用等。 8. **学习目标**：旨在让学生具备扎实的理论基础，掌握图形生成和处理的算法，同时培养实际编程能力，以便在未来的学习或研究中能够灵活运用。 9. **教材与参考书籍**：提供了多本专业教材和参考书，如张怡芳、李继芳、柴本成的《计算机图形学基础及应用实例》、陈传波和陆枫的《计算机图形学基础》等，供深入学习使用。 10. **历史与发展**：了解计算机图形学的发展历程，从早期的图形绘制到现代的高级图形技术，以及未来可能的发展趋势。 通过这门课程的学习，学生将不仅获得理论知识，还能对计算机动画和计算机图形学有深入的理解，并具备一定的实践操作能力。