计算机图形学学习目标与重点

"教学要求-计算机图形学" 计算机图形学是一门涉及计算机生成和处理图形的学科，它在软件开发、游戏设计、影视特效、工程建模等多个领域有着广泛的应用。教学要求旨在使学习者对计算机图形学有深入的理解和实践能力。 首先，学生需要了解图形系统的整体框架，这包括软件和硬件两个方面。软件部分涵盖了图形库、渲染引擎、用户界面设计等，而硬件则涉及到图形处理器（GPU）、显示设备和其他输入输出设备。理解这些组成部分如何协同工作对于构建和优化图形系统至关重要。 其次，掌握图形学的基本概念是必要的，如几何模型、二维和三维坐标系、向量和矩阵运算。同时，学习者需要熟悉基本的图形算法，例如贝塞尔曲线、光照模型、纹理映射等，这些都是构建复杂图形的基础。此外，图形变换如平移、旋转、缩放以及投影变换也是必须掌握的内容。 教学中还会涉及图形学的应用实例，如虚拟现实、增强现实、游戏开发中的场景构建，以及科学研究中的可视化技术。通过对这些实际应用的了解，学生可以更好地认识到计算机图形学在现代社会中的价值和影响力。 为了提升实践能力，学生需要具备一定的编程能力，能够使用如OpenGL、DirectX等图形编程接口，编写程序实现图形的生成和操作。通过编写代码，学生可以亲身体验图形学理论在实际项目中的应用，加深理解和记忆。 推荐的教材和参考书中，例如倪明田等编写的《计算机图形学》、孙家广的《计算机图形学（第三版）》以及Donald Hearn和M. Pauline Baker的《Computer Graphics (C Version)》等，提供了丰富的理论知识和实例解析，帮助学生系统地学习计算机图形学。 第一讲通常会介绍计算机图形学的基本概念，包括其研究内容、发展历史、应用案例以及当前的研究热点。例如，会讲解图形的定义，构成图形的基本要素（几何和非几何要素），并对比点阵表示和参数表示这两种不同的图形表示方法。同时，会探讨图形的输入、处理和输出过程，这是计算机图形学的核心流程。 通过学习计算机图形学，学生不仅能够理解图形的生成原理，还能掌握创建、修改和展示图形的技术，为未来在相关领域的创新和发展打下坚实基础。