计算机图形学课程设计书

计算机图形学程序课程设计题目：分别在四个视区内显示空间四面体的三视图、透视投影图。

学院：信息科学与技术学院专业：计算机科学与技术姓名：oc学号：oc电话：oc邮箱：oc目录一、设计概述(1)设计题目。

2(2)设计要求。

2(3)设计原理。

2(4)算法设计。

5(5)程序运行结果。

9二、核心算法流程图。

10三、程序源代码。

12四、程序运行结果分析。

24五、设计总结分析。

25六、参考文献。

26一．设计概述•设计题目计算机图形学基础(第二版)陆枫何云峰编著电子工业出版社P228-7.16：利用OpenGL中的多视区，分别在四个视区内显示图7-41所示空间四面体的主视图、俯视图、侧视图、透视投影图。

•设计要求设计内容：1. 掌握主视图、俯视图、侧视图和透视投影变换矩阵；2. 掌握透视投影图、三视图生成原理；功能要求：分别在四个视区内显示P228-图7-41所示空间四面体的主视图、俯视图、侧视图、透视投影图。

•设计原理正投影正投影根据投影面与坐标轴的夹角可分为三视图和正轴测图。

当投影面与某一坐标轴垂直时，得到的投影为三视图，这时投影方向与这个坐标轴的方向一致，否则，得到的投影为正轴测图。

1.主视图（V面投影）将三维物体向XOZ平面作垂直投影，得到主视图。

由投影变换前后三维物体上点到主视图上的点的关系，其变换矩阵为：Tv=Txoz= [1 0 0 0][0 0 0 0][0 0 1 0][0 0 0 1]Tv为主视图的投影变换矩阵。

简称主视图投影变换矩阵。

2.侧视图（W面投影）将三维物体向YOZ平面作垂直投影，得到侧视图。

为使侧视图与主视图在一个平面内，就要使W面绕Z轴正向旋转90°。

同时为了保证侧视图与主视图有一段距离，还要使W面再沿X方向平移一段距离x0，这样即得到侧视图。

变换矩阵为：Tv=Tyoz= [ 0 0 0 0 ][-1 0 0 0 ][ 0 0 1 0 ][-x0 0 0 1]Tv为主视图的投影变换矩阵。

计算机图形学课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握计算机图形学的基本概念、基本原理和基本算法，如二维图形的表示、变换、裁剪和三维图形的建模、光照模型等。

2. 使学生了解计算机图形学在实际应用中的发展现状和前景，如虚拟现实、计算机辅助设计等。

3. 帮助学生建立计算机图形学与相关学科（如数学、物理、艺术等）的联系，提高跨学科素养。

技能目标：1. 培养学生运用计算机图形学知识解决实际问题的能力，如使用相关软件进行二维绘图、三维建模等。

2. 提高学生的编程能力，使其能够使用至少一种计算机图形学编程库（如OpenGL、DirectX等）实现基本图形绘制和动画效果。

3. 培养学生的团队协作能力和沟通表达能力，通过小组项目实践，共同完成具有一定难度的计算机图形学任务。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对计算机图形学的兴趣，培养其主动探究、创新实践的精神。

2. 培养学生具有良好的审美观，能够从美学的角度评价和优化计算机生成的图形。

3. 强化学生的版权意识，尊重他人知识产权，遵循学术道德，树立正确的价值观。

本课程针对高中年级学生，结合学科特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果，以便于后续的教学设计和评估。

通过本课程的学习，期望学生能够掌握计算机图形学的基础知识，提高实际操作技能，培养良好的情感态度价值观。

二、教学内容1. 计算机图形学基本概念与历史：介绍计算机图形学的定义、发展历程、应用领域及发展趋势。

- 教材章节：第一章 计算机图形学概述- 内容安排：1课时2. 二维图形的表示与处理：讲解二维图形的数学表示、几何变换、裁剪算法等。

- 教材章节：第二章 二维图形处理- 内容安排：4课时3. 三维图形的建模与渲染：介绍三维图形的建模方法、光照模型、纹理映射等。

- 教材章节：第三章 三维图形处理- 内容安排：5课时4. 计算机动画与视觉效果：探讨计算机动画原理、关键帧动画、粒子系统等视觉效果技术。

- 教材章节：第四章 计算机动画与视觉效果- 内容安排：4课时5. 计算机图形学编程实践：学习计算机图形学编程库（如OpenGL、DirectX 等）的基本使用，完成二维和三维图形绘制实例。

计算机图形学课程设计设计题目：画三次Bezier曲线和三次B样条曲线班级：姓名：学号：一、总体目标和要求1 课程设计目的本课程主要内容包括计算机图形学的研究内容、发展与应用，图形输入输出设备，图形显示原理，图形软件标准，基本图形生成算法，图形几何变换与裁剪，自由曲线和曲面，三维实体造型，分形几何造型，分形艺术，隐藏面消除，光照模型，颜色模型，光线跟踪，纹理细节模拟，常用的计算机动画技术和软件等。

通过本课程设计，使自己了解计算机图形学的有关原理、算法及系统，掌握基本图形显示程序设计方法，及二维和三维图形变换程序设计方法，为进一步学习计算机辅助设计方面的技术知识打下基础。

2 目标以图形学算法为目标，深入研究。

续而策划设计实现一个能够表现计算机图形学算法原理的或完整过程的演示系统，并能从某些方面做出评价和改进意见。

通过完成一个完整程序，经历策划、设计、开发、总结。

达到：（1）巩固和实践计算机图形学课程中的理论和算法；（2）学习表现计算机图形学算法的技巧；（3）培养认真学习积极探索的精神。

3总体要求策划、设计并实现一个能够充分表现图形学算法的系统，界面要求美观大方，能清楚地演示算法执行的每一个步骤。

二、内容与要求1设计题目画三次Bezier曲线和三次B样条曲线。

2设计要求利用计算机图形学原理画出三次Bezier曲线和三次B样条曲线。

三、算法描述（1）画三次Bezier曲线根据Q(t)=∑P i•B• C i n t i(1-t)n-i（∑中的n=3）并且 C i nBEZ 0,3BEZ 1,3(u)=3u(1-u)(1-u)BEZ2,3(u)=3uu(1-u)BEZ3,3(u)=3uuu三次Bezier函数可以写成P(u)=[u3 u2 u 1]×M×[a b c d] 其中M=[ -1 3 -3 1 ]3 -6 -3 0-3 3 0 01 0 0 0i=0（2）画三次B样条曲线Q i,3(t)=∑P i+l F l,3(t)= P i F0,3(t)+ P i+1 F1,3(t)+ P i+2 F2,3(t)+ P i+ 3 F3,3(t)（其中∑中的n=3）因为四个调和函数F0,3(t)、F1,3(t)、F2,3(t)和F3,3(t) 已知（参看公式7-5-3）因此只要给出四个控制点的位置矢量的坐标，当t在[0，1]范围内取离散地取100个点时（dt=0.01），分别求出每一个曲线上点，相邻点用直线段连接起来，就可以得到相应的B样条曲线。

《计算机图形学》课程设计报告学院：专业：班级：姓名：学号：指导教师：年11 月15 日一、课程设计报告内容说明：1 、直线：1.1 点生成直线利用for 循环，用pDC->SetPixel(int x,int y,RGB(a,b,c))像素函数画出直线。

1.2 DDA ：根据直线的微分方程来产生直线，即dy/dx=△y/△x=(12y y -)/(12x x -)=k其中(1x ,1y )、(2x ,2y )是直线的两个端点坐标。

DDA 算法的原理是增量法，即使x 和y 同时以很小的步长增长，每次增长量与x 和y 的一阶导数成正比。

直线的一阶导数是与△x 和△y 成正比的函数。

可以将x 和y 各递增ε△x 和ε△y 来产生线，ε是很小的量。

从当前画线任意点的位置(i x ,i y )上分别递增两个增量ε△x 和ε△y ，就可以得到直线增长的下一个(1+i x ,1+i y )的坐标位置公式如下1+i x =ix +ε△x1+i y =i y +ε△y1.3 金刚石将圆分为20份，利用直线生成的MoveTo 和LineTo 函数，使每个点与其他点相连。

展示图形为：点生成直线、数值微分法画直线、金刚石 2、曲线2.1 直角坐标系：写出参数表达式后，利用MoveTo 和LineTo 函数，连接各点。

如：正弦曲线：参数方程如下 x_SIN=1000*t; y_SIN=1000*sin(t);极坐标系：写出参数表达式后，利用MoveTo 和LineTo 函数，连接各点。

如：四叶图：参数方程如下r_SIYE=5000*sin(2*t); x_SIYE=r_SIYE*cos(t); y_SIYE=r_SIYE*sin(t);2.2 以实际工作中应用较多的参数样条曲线为例：参数样条曲线定义：给定n+1个控制点Pi （i ＝0，1，2，…，n ），n 次B 样条曲线段的参数表达式为： 。

依次用线段连接控制点Pi （i ＝0，1，2，…，n ）组成的多边形称为B 样条曲线控制多边形。

计算机图形学课程设计目录1．计算机图形学的概念与课程设计的目的 (1)2．设计图形实例与代码 (1)①直线的绘制 (1)1）直线（数值微分法绘直线） (1)2）线型设置 (1)3）直线构型金刚石 (2)4）鼠标画线 (4)②曲线的绘制 (5)1）蜗牛曲线 (5)2）正弦曲线 (6)3）抛物线 (6)4）贝齐曲线 (7)5）参数线条 (7)6）曲线造型 (11)③图型变换 (12)1）平移 (16)2）放大 (17)3）旋转 (18)④三维型体 (18)1）空间曲线 (18)2）线框图 (19)3）表面图 (19)4）消隐图 (19)⑤光照模型的设计 (22)1) 光照球3. 课程设计心得和体会一、计算机图形学的概念与课程设计的目的：计算机图形学(Computer Graphics ，简称CG)是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。

通过课程设计掌握使用Visual C++的MFC 框架绘制真实感图形。

二、设计图形实例与代码： 1、直线的绘制 ①数值微分法绘直线给定直线的起点坐标P0(x0,y0),终点坐标P1(x1,y1),容易计算出直线的斜率k 。

假设0≤k ≤1,则x 方向的主位移方向绘制直线的递推公式为：1X 1+=+i i Xk Y Y i i +=+1/************************************************************************/ /* 描述: 竖直微分法参数: CDC* CPoint CPoint返回值:无 */ /************************************************************************/ void CLine::DDALine(CDC *pDC, CPoint pt1, CPoint pt2) { double dx, dy, x, y, e; dx = pt2.x - pt1.x;dy = pt2.y - pt1.y;e = fabs(pt2.x - pt1.x) > fabs(pt2.y - pt1.y) ? fabs(pt2.x - pt1.x) : fabs(pt2.y - pt1.y);dx = dx / e;dy = dy / e;x= pt1.x;y = pt1.y;pDC->SetPixel(pt1, RGB(255, 120, 100));for (int i = 1; i <= e; i++){pDC->SetPixel(int(x), int(y), RGB(255, 120, 100));x = x + dx;y = y + dy;}}②线型设置通过CreatPen()用指定的样式和颜色创建一个画笔/************************************************************************//* 描述: 线型设置参数: CDC*返回值: 无*//************************************************************************/void CLine::Nm_LineSet(CDC *pDC){CPen *pOldPen;for (int i = 0; i <= 8; i++){CPen MyPen;MyPen.CreatePen(i, 1, RGB(255, 0, 0));pOldPen = pDC->SelectObject(&MyPen);pDC->MoveTo(-350, i * 40);pDC->LineTo(350, i * 40);pDC->SelectObject(pOldPen);MyPen.DeleteObject();}}③直线构型金刚石金钢石即交叉线绘图，就是在一个圆周上有若干个点，若干个点相互连接，这样就形成了一个艺术图案，本课程设计不仅完成交叉线的绘制，还通过定时器让图像动起来。

1中文摘要本次课程设计采用OpenGL来完成。

OpenGL是个定义了一个跨编程语言、跨平台的编程接口的规格，它用于三维图象（二维的亦可）。

OpenGL是个专业的图形程序接口，是一个功能强大，调用方便的底层图形库。

本次课程设计是在win7系统下VC++6.0中的win32环境中,通过使用OpenGL所提供的标准库函数，综合图形学里的坐标转换，投影变换，光照以及纹理等知识，实现一个简单的太阳系的运行状况。

该系统仅做演示使用，将只包括太阳，地球与月亮，并且不保证相关数据的设定准确性。

目录一、课程设计任务及要求 (1)二、需求分析 (1)三、系统设计 (1)四、详细设计 (3)4.1 初始化的设定 (3)4.2 光源的位置与观察位置的设定 (4)4.3 纹理映射的设置 (5)4.4 各星球球体的绘制 (7)4.5 星球公转轨道 (9)4.6 人机交互式的实现 (10)五、运行调试与分析讨论 (12)5.1 程序运行截图 (12)5.2 结果分析 (13)六、设计体会与小结 (14)七、参考文献 (16)一、课程设计任务及要求1.利用OpenGL创建太阳，地球，月亮三个球体。

2. 实现“月亮绕着地球转，地球绕着太阳转”。

3. 为太阳，地球，月亮附上不同的纹理。

4. 具有较好的动画效果，消除闪烁现象。

5. 其他功能的添加。

二、需求分析本次课程设计使用的编译软件为Visual C++ 6.0。

设计中通过调用OpenGL函数库以来完成太阳，月亮，地球的球体绘制与纹理的加载，通过矩阵的变换以实现星球的运动效果。

从而模拟出太阳系的运行效果动画。

在之后，加入星球的轨道轨迹，使得模拟系统3D效果更加明显。

并加入人机交互操作。

通过“q,w,e,s,a,d”键来调整观察视角，可以实现全方位对此系统进行观察，使系统具有一定的可操作性。

三、系统设计本次课题为:实现太阳系运行动画。

系统设计步骤为:1.太阳，地球，月亮三个球体的创建。

计算机图形学课程设计
要求：程序中有必要的注释，程序中变量命名规范合理。

否则，成绩按降一档处理。

1、交互式绘图程序设计
内容：使用VC++6.0编程环境，实现一个简单的交互式绘图界面。

要求：用户通过鼠标能交互式输入一些数据，实现采用橡皮筋技术绘制相应的图形，要求能演示1-2个基本算法（Bresenham画线算法）。

选做：在状态栏上当鼠标运动时，能实时显示鼠标的当前坐标。

2、Cohen-Sutherland裁剪算法的实现
内容：使用VC++6.0环境，编程实现Cohen_Sutherland二维裁剪算法的实现。

要求：用户可以交互输入要裁剪线段的两个顶点，将裁剪后的线段和被裁剪掉的线段以不同的颜色显示在视图中。

3、Liang-Barsky裁剪算法的实现
内容：使用VC++6.0环境，编程实现Liang_Barsky二维裁剪算法的实现。

要求：用户可以交互输入要裁剪线段的两个顶点，将裁剪后的线段和被裁剪掉的线段以不同的颜色显示在视图中。

4、满足四象限的Bresenham绘制直线算法的实现
内容：使用VC++6.0环境，编程实现满足四象限的Bresenham直线段算法，并能够设置线宽和颜色属性。

要求：要求直线段端点可以由用户随机输入。

5、用OpenGL生成裁剪NURBS曲面
内容：使用VC++6.0编程环境，用OpenGL实现一个裁剪NURBS曲面的绘制。

要求：用户能交互式输入控制多面体的顶点，和剪切曲线的顶点数目和顶点坐标。

《计算机图形学》课程设计教学大纲作者：孟芸审核：李印清课程代码：课程名称：《计算机图形学》课程设计英文名称：Course Exercise in Computer Graphics课程类型: （选修课、必修课、公共选修课、专业基础课、专业选修课等等）总学时：1周讲课学时：实验学时：学分：1分一、课程说明（一）课程设计书写规范1.题目内容及要求2.设计思路---工作原理图、功能规划3.具体实现---类设计、功能设计、关键代码4.运行调试与分析讨论---给出运行屏幕截图，分析运行结果，改进想法。

5.设计体会与小结---设计遇到的问题及解决办法，通过设计学到了哪些新知识，巩固了哪些知识，有哪些提高。

6.参考文献（必须按标准格式列出）7.报告按规定排版打印，要求装订平整，否则要求返工；（二）课程设计报告的装订顺序封面---任务书---中文摘要---目录----绪论----正文----设计小结----参考文献----附录等（三）课程实际时间10周-16周（四）要求课程设计论文页数控制在20页以内。

每个题目每班只可以允许一组人选（第一题除外）。

（五）适用专业计算机科学技术、网络工程二、题目要求：（一）简易图形编辑软件（1~4人）（可以有四组人选则）1.编写一个简易图形编辑软件，可以是一个应用程序，也可以是基于WEB环境，主要功能有：2.具有菜单，通过菜单执行各种操作；3.采用图元的扫描转换算法绘制各种基本图元，如直线、圆、圆弧、多边形；4.实现图形的平移、缩放、旋转、对称、错切及组合变化；5.能够拾取图形，并修改所选的图形的颜色、线型等；6.能够采用各种算法填充多边形、圆、扇形区域；7.能够采用各种算法实现直线裁剪或多边形裁剪；8.能够绘制各种样条曲线。

9.能够绘制三维图形的投影图，包括：三视图、轴侧图、透视图；10.能够绘制分形图形，例如，Koch 雪花曲线、Bracketed L系统等；11.能够实现重做与撤销；12.能够保存和打开图形文件。

武汉理工大学课程论文课程名称计算机图形学基础开课学院计算机科学与技术学院指导老师姓名学生姓名学生学号学生专业班级软件0803班2010— 2011学年第2学期目录1.课程设计目的 (3)2.课程设计描述及要求 (3)3.系统开发环境 (3)4.直线的生成算法 (3)4.1 直线的DDA算法原理 (3)4.2直线的中点算法原理 (4)4.3直线的Bresenham算法原理 (6)4.4直线的生成运行结果 (8)5.圆的生成算法 (9)5.1圆的中点算法原理 (9)5.2圆的Bresenham算法原理 (9)5.3圆的DDA算法原理 (10)5.4圆的生成运行结果 (11)6.多边形的绘制 (11)7.二维图形的变换 (13)7.1平移 (14)7.2旋转 (14)7.3比例 (15)7.4对称 (15)8.区域填充 (16)8.1边填充 (16)8.2种子填充 (16)9.线段裁剪以及多边形裁剪 (17)9.1线段裁剪 (17)9.2多边形裁剪 (18)10.总结 (19)11.参考资料 (19)计算机图形学课程设计报告1.课程设计目的本学期系统学习了计算机图形学的概论原理，在学期期末按课程要求进行实验。

通过实验，进一步理解和掌握DDA算法、Bresenham算法和中点算法，并掌握以上算法生成圆和直线等图形的基本过程，提高学生对计算机图形学的了解与运用技巧，同时通过此次课程设计提高动手实践能力与学习分析能力。

2.课程设计描述及要求此次课程设计的课题为通过编程，实现圆和直线等基本图形的绘制。

要求用DDA算法、Bresenham算法和中点算法实现圆和直线等基本图形的绘制，并各自比较算法精度与效率的差别，实现二维图形的变换（包括平移，放缩，旋转，错切以及复合变换），用区域填充算法实现区域填充以及实现线段裁剪和多边形裁剪，并给出代码和结果截图。

3.系统开发环境开发工具：VC 6.0开发环境：MFC操作系统：Microsoft Windows 74.直线的生成算法4.1 直线的DDA算法原理这是一种用微分方程生成直线的方法。

计算机图形学课程设计学 院：计算机科学学院 班 级：学 号：学生姓名：指导教师：2008年1月设计一一、课题说明用所学算法编写实现图形比例,移动,旋转变换的程序二、概要设计比例变换矩阵：移动变换矩阵：旋转变换矩阵：由于在640*480默认的显示模式下，原点（0，0）坐标在屏幕的左上角，左上角向右下角走，x 值增大，左上角向右上角走，y 值增大。

为了便于显示与理解，把原点定在（320，240）点。

则移动变换与旋转变换的矩阵就会改变。

移动变换矩阵：旋转变换后，x 坐标变为：320+(x-320)*cos(a)-(240-y)*sin(a)；y 坐标变为：240-(x-320)*sin(a)-(240-y)*cos(a)本程序通过一个三角形比例,移动,旋转变换演示比例,移动,旋转后的结果。

首先画出需要变换的三角形（通过给出三角形的三个顶点画出三角形），对三个三角形的顶点变换实现比例,移动,旋转变换操作。

三、源程序及注释#include <stdio.h> #include <graphics.h>/*加入c 图形库*/ #include <math.h>yidong(int dx,int dy)/*实现移动函数*/S x 0 0 0 S y 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 T x T y 1cos （a） sin （a） 0 -sin （a） cos （a） 0 0 0 11 0 00 1 0 T x -- T y 1{moveto(320+dx,240-dy);lineto(420+dx,120-dy);lineto(450+dx,140-dy);变换三角形三个点的坐标实现移动变换*/lineto(320+dx,240-dy);/*}实现比例函数*/bilie(float Sx,float Sy) /*{moveto(320*Sx,240*Sy);lineto(420*Sx,120*Sy);lineto(450*Sx,140*Sy);变换三角形三个点的坐标实现比列变换*/lineto(320*Sx,240*Sy); /*}实现旋转函数*/xuanzhuan(float a) /*{float p;moveto(320,240);lineto(320+(420-320)*cos(a)-(240-120)*sin(a),240-(420-320)*sin(a)-(240-120)*cos(a));lineto(320+(450-320)*cos(a)-(240-140)*sin(a),240-(450-320)*sin(a)-(240-140)*cos(a));变换三角形三个点的坐标实现旋转变换*/lineto(320,240); /*}main(){int i,j;float X,Y,bx,by,a;int gdriver=DETECT,gmode; /*初始化显示模式参数*/初始化显示为默认的640*480、16色模式 */ initgraph(&gdriver,&gmode,""); /*i=20;j=240;moveto(i,j);/*使用双循环画点函数画出表格中的纵坐标*/for(i=20;i<=620;i+=20)lineto(i,240);i=320;j=20;moveto(i,j);/*使用双循环画点函数画出表格中的横坐标*/for(j=20;j<=460;j+=20)lineto(320,j);moveto(320,240);lineto(420,120);lineto(450,140);lineto(320,240);/*画出需变换的三角形，其三个顶点分别为(320,240);(420,120) ;(450,140)*/printf("please input X,Y to move:"); scanf("%f%f",&X,&Y); /*输入移动量 */ yidong(X,Y);printf("please input bx,by to scale:"); scanf("%f%f",&bx,&by); /*输入x 方向，y 方向缩放大小 */ bilie(bx,by);printf("please input a to circumgyrate:"); scanf("%f",&a); /*输入旋转角度，a 为正，则逆时针旋转*/ xuanzhuan(a); }四、运行结果原始三角形移动（40，40）后的三角形旋转45o 后的三角x 轴方向上缩小0.5倍后的三角形设计二一、课题说明编写一个AutoLISP程序，其功能是：画一个轴衬的两个视图，如图4所示。

计算机图形学(C语言)教案第一章：计算机图形学概述1.1 图形与图像的概念介绍图形的定义和图像的定义解释图形和图像的区别与联系1.2 计算机图形学的基本概念介绍计算机图形学的定义和发展历程解释图形表示、图形和图形显示的基本过程1.3 计算机图形学应用领域列举计算机图形学在各个领域的应用实例探讨计算机图形学未来的发展趋势第二章：C语言基础2.1 C语言简介介绍C语言的历史和特点解释C语言在计算机图形学中的应用2.2 C语言基本语法介绍变量、数据类型、运算符和表达式的概念及使用方法解释控制语句、函数和数组的基本用法2.3 图形库的基本使用介绍图形库的概念和作用解释如何使用图形库进行图形绘制和显示第三章：基本图形的绘制3.1 点的绘制介绍如何使用C语言绘制点解释点的坐标系统和绘点函数的用法3.2 线的绘制介绍如何使用C语言绘制直线和曲线解释线的参数方程和绘线函数的用法3.3 填充区域的绘制介绍如何使用C语言绘制填充区域解释填充算法和绘填充区域函数的用法第四章：图形变换4.1 坐标变换介绍坐标变换的概念和作用解释平移、旋转和缩放等基本变换的实现方法4.2 投影变换介绍投影变换的概念和种类解释正交投影和透视投影的实现方法4.3 视图变换介绍视图变换的概念和作用解释平视、俯视和仰视等视图变换的实现方法第五章：动画与交互5.1 动画的基本概念介绍动画的定义和分类解释动画的方法和播放原理5.2 C语言实现动画介绍如何使用C语言实现简单的动画效果解释动画的播放控制和效果实现方法5.3 用户交互的基本概念介绍用户交互的定义和作用解释图形用户界面(GUI)的基本组件和交互方式5.4 C语言实现用户交互介绍如何使用C语言实现用户交互功能解释用户输入处理和输出显示的方法和技巧第六章：图形界面设计6.1 图形界面设计基础介绍图形界面设计的目的和重要性解释图形界面设计的基本原则和方法6.2 常用图形界面组件介绍按钮、菜单、对话框等常用图形界面组件的使用方法解释如何使用C语言绘制和处理这些组件6.3 图形界面事件处理介绍图形界面事件的概念和类型解释如何使用C语言处理用户交互事件第七章：图像处理基础7.1 图像处理概述介绍图像处理的概念和任务解释图像处理在计算机图形学中的应用7.2 图像文件格式介绍常见图像文件格式如BMP、JPG、PNG等的特点和用法解释如何使用C语言读取和写入这些图像文件7.3 图像基本处理技术介绍图像处理的基本技术如图像滤波、图像增强、图像分割等解释这些技术在计算机图形学中的应用和实现方法第八章：曲面建模8.1 参数曲面的基本概念介绍参数曲面的定义和表示方法解释参数曲面的性质和绘制方法8.2 常见曲面类型的绘制介绍柱面、球面、环面等常见曲面的定义和绘制方法解释如何使用C语言实现这些曲面的绘制8.3 曲面变换介绍曲面变换的概念和作用解释如何使用C语言实现曲面的变换第九章：光照与渲染9.1 光照模型介绍光照模型的概念和重要性解释朗伯光照模型和Phong 光照模型的原理和实现方法9.2 材质属性介绍材质属性的概念和作用解释如何设置和调整材质的反射率、透射率和光泽度等属性9.3 渲染技术介绍渲染的概念和任务解释如何使用C语言实现简单的渲染技术如纹理映射、阴影等第十章：案例分析与实践10.1 案例分析分析具体计算机图形学应用案例解释案例中的关键技术和实现方法10.2 实践项目提供实践项目让学生动手实现计算机图形学的基本功能指导学生如何设计程序结构、编写代码并调试程序10.3 课程设计介绍课程设计的要求和评价标准第十一章：OpenGL基础11.1 OpenGL简介介绍OpenGL的概念和作用解释OpenGL的特点和应用领域11.2 OpenGL基本设置介绍如何设置OpenGL环境解释如何使用OpenGL进行窗口创建、初始化等基本操作11.3 OpenGL绘制基本图形介绍如何使用OpenGL绘制点、线、三角形等基本图形解释OpenGL中的坐标系统、视图变换等概念第十二章：OpenGL高级图形绘制12.1 颜色与纹理映射介绍颜色和纹理映射的概念解释如何使用OpenGL进行颜色和纹理映射的设置和绘制12.2 光照与材质介绍光照和材质的概念解释如何使用OpenGL实现光照和材质的效果12.3 动画与交互介绍动画和交互的概念解释如何使用OpenGL实现动画和交互的效果第十三章：OpenGL图形编程实例13.1 实例一：绘制一个三角形解释如何使用OpenGL绘制一个简单的三角形指导如何编写代码和调试程序13.2 实例二：3D旋转立方体解释如何使用OpenGL绘制一个旋转的立方体指导如何编写代码和调试程序13.3 实例三：动态光照变化解释如何使用OpenGL实现动态光照变化的效果指导如何编写代码和调试程序第十四章：计算机图形学项目实践14.1 项目设计思路介绍项目的设计思路和目标解释项目中的关键技术和实现方法14.2 项目实现提供项目实现的过程和步骤指导学生如何编写代码、调试程序和优化性能14.3 项目总结与评价总结项目的完成情况和成果评价项目的创新性、实用性和稳定性等指标第十五章：计算机图形学前沿技术15.1 虚拟现实技术介绍虚拟现实技术的概念和应用领域解释虚拟现实技术在计算机图形学中的重要性15.2 增强现实技术介绍增强现实技术的概念和应用领域解释增强现实技术在计算机图形学中的重要性15.3 计算机图形学未来发展探讨计算机图形学未来的发展趋势和研究方向激发学生对计算机图形学的研究兴趣和创新思维重点和难点解析本文主要介绍了计算机图形学（C语言）的教案，内容涵盖了图形与图像的概念、C语言基础、基本图形的绘制、图形变换、动画与交互、图形界面设计、图像处理基础、曲面建模、光照与渲染、案例分析与实践、OpenGL基础、OpenGL高级图形绘制、OpenGL图形编程实例、计算机图形学项目实践以及计算机图形学前沿技术等十五个章节。

计算机图形学课程设计计算机图形学是计算机科学领域的一个重要分支，主要研究如何利用计算机生成、显示和操作图形图像的方法和技术。

在现代社会中，计算机图形学的应用已经相当广泛，包括动画制作、游戏开发、虚拟现实等领域。

因此，学习计算机图形学课程对于计算机相关专业的学生来说至关重要。

一、课程介绍计算机图形学课程主要包括基本概念、算法原理、图形学编程等内容。

学生将学习到图形学基础知识，掌握计算机图形学的基本原理和算法，培养图形图像处理的能力。

通过实际的编程项目，学生将能够将所学知识应用到实际项目中，提高自己的编程能力和创造力。

二、课程内容1. 图形学基础知识：包括图形学的定义、发展历史、基本概念和术语等；2. 图形学算法原理：学习常见的图形学算法，如光栅化、三维变换、光照模型等；3. 图形学编程实践：通过编程实践项目，实现简单的图形图像处理功能，加深对图形学原理的理解；4. 课程设计项目：进行一个综合性的课程设计项目，结合所学知识完成一个小型的图形学应用程序。

三、课程设计要求1. 熟悉图形学的基本知识和算法原理；2. 掌握图形学编程的基本技能，能够独立完成简单的图形学编程任务；3. 完成课程设计项目，提出合理的设计方案，实现自己的想法，并能够进行有效的展示和演示。

四、课程评估方式1. 平时成绩：包括上课表现、作业完成情况、参与讨论等；2. 期中考试：考察学生对于基本概念和算法原理的理解；3. 课程设计项目成绩：综合考察学生的综合能力和创造力；4. 期末综合考试：考察学生对于整个课程知识体系的掌握程度。

五、课程设计的意义和价值计算机图形学课程设计是对所学知识的一个综合应用和实践，通过设计和实现一个完整的图形学应用程序，学生将会提高自己的创造力和动手能力，培养解决实际问题的能力。

同时，课程设计项目也是对学生综合能力的一个考察和锻炼，能够提高学生的编程技能和团队协作能力，为将来从事相关行业打下坚实的基础。

综上所述，计算机图形学课程设计是一门非常重要的课程，通过学习这门课程，学生将能够掌握计算机图形学的基本原理和算法，提高自己的编程能力和创造力，为将来的职业发展奠定良好的基础。