交互式计算机图形学：数据手套与教学实践

"《交互式计算机图形学》是由南京航空航天大学的伍铁军教授讲授的一门课程，主要探讨计算机图形学的基础理论、原理、算法和系统构成，重点关注交互式技术在其中的应用。课程旨在使学生掌握光栅图形生成、2D/3D几何变换、几何建模、真实感图形显示、人机交互以及用户界面设计等关键技能，并了解图形标准、系统性能以及主要外设的工作原理。同时，课程也会关注计算机图形学的最新发展动态，通过理论学习、3DSMax演示、编程实践和课堂讨论来提升学生的图形编程能力。课程包含32个理论学时和20个上机实践学时，分为课堂讲解、辅导上机和个人自主上机三个部分。" 在这门课程中，"数据手套"可能被作为一个重要的交互设备来提及。数据手套是一种能够捕捉手指和手部运动的设备，常用于虚拟现实(VR)和增强现实(AR)应用，使用户能够以更直观的方式与计算机图形进行交互。在计算机图形学中，数据手套可以用于输入3D空间中的手势数据，进而实现对虚拟环境的控制和操作，比如在三维建模或游戏中。 课程的核心内容包括以下几个方面： 1. **光栅图形生成算法**：这部分内容涉及如何将几何形状转换为像素阵列，以便在屏幕上显示。这包括扫描转换、抗锯齿处理等技术。 2. **2D/3D几何变换及观察控制原理**：学生将学习如何使用矩阵运算进行平移、旋转、缩放等变换，以及如何设置观察视角来模拟不同的视图。 3. **几何建模**：讲解如何构建和编辑复杂的3D模型，可能涵盖线框模型、表面模型和体素模型等不同建模方法。 4. **真实感图形显示技术**：介绍如何模拟光照、阴影、纹理映射等，以创建逼真的视觉效果。 5. **人机交互技术和用户界面设计**：探讨如何设计和实现用户友好的交互方式，使用户能够有效地与图形系统交互。 6. **图形标准和系统性能**：学习如OpenGL、DirectX这样的图形库标准，以及评估和选择图形硬件的知识。 7. **主要外设工作原理**：数据手套作为交互设备的一部分，其工作原理和应用也将是讨论的话题。 课程的教学方法强调理论与实践相结合，通过编程实现和3DSMax软件演示，加深对原理和算法的理解。大作业的完成情况将直接影响课程成绩，鼓励学生按时完成以获得最佳学习成果。通过这样的教学安排，学生不仅可以掌握理论知识，还能提升实际的图形编程技能。