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计算机图形学教案一、课程简介计算机图形学是一门涉及计算机图形、图像处理和计算机视觉等领域的重要课程。
本课程将介绍计算机图形学的基本概念、原理和应用，帮助学生掌握计算机图形学的基础知识，并提升他们在图形学领域的技能。
二、课程结构1. 计算机图形学基础- 介绍计算机图形学的历史发展和基本概念- 讨论计算机图形学的应用领域和未来发展趋势- 熟悉图像处理、图形学渲染和动画等基本技术2. 图形系统建模- 学习三维图形对象的建模和表示方法- 掌握光栅化和矢量化图形处理技术- 讨论图形系统的设计和实现3. 计算机视觉- 理解视觉系统的基本原理和功能- 学习计算机视觉的算法和应用- 探讨计算机视觉在人工智能领域的应用4. 图形学编程实践- 深入学习图形学编程语言和库- 完成实际项目，提升图形学编程能力- 探索图形学在多领域的应用案例三、教学目标1. 帮助学生全面了解计算机图形学的基本知识和技术2. 培养学生分析和解决计算机图形学问题的能力3. 提升学生在图形学领域的实际操作和应用能力4. 激发学生对计算机图形学研究的兴趣和热情四、教学方法1. 理论讲解：通过课堂讲解、案例分析等方式，向学生介绍计算机图形学的基本概念和原理2. 实践操作：组织学生参与实验、项目等实际操作，巩固理论知识并提升实践能力3. 课堂互动：鼓励学生提问、讨论，促进师生间的互动和交流4. 作业考核：布置不同形式的作业，检测学生对知识的掌握情况，促进学习效果的提升五、教材参考1. 《计算机图形学导论》2. 《OpenGL图形与游戏开发实践》3. 《计算机视觉：算法与应用》4. 《经典图形学算法实例详解》六、学习评价1. 课堂表现：出勤情况、课堂参与度等2. 作业考核：课后作业、实验报告等3. 期末考核：闭卷考试、项目实践等4. 综合评价：综合考虑以上因素，对学生进行综合评定七、总结计算机图形学作为一门新兴的学科，正逐渐成为信息技术领域的热门专业之一。
科技广场2010.60引言计算机图形学（Computer Graphics，简称CG）是利用计算机处理图形信息的一门学科，包括图形信息的表示、输入输出与显示、图形的几何变换、图形之间的运算以及人机交互绘图等方面的技术。
计算机图形学既是一门科学，它包括一些数学基础和理论，又是一门技术，包括一些技巧和方法。
计算机图形学的研究领域包括图形系统的硬件设备、基本图元的生成技术、图形变换技术、人机交互绘图技术、图形运算和处理技术、实体造型技术和真实图形的表示。
在过去的几十年里，计算机图形学无论是在理论研究，还是在实际应用的深度和广度方面，都取得了令人可喜的成果，其主要推动力来自于图形用户的要求以及软件和硬件技术的突破。
目前，计算机图形学的应用领域多样且范围广泛。
尽管如此，我们仍然可以大致把它划分为四个主要领域：信息的显示、设计、仿真与动画、用户界面。
计算机图形学的许多应用横跨上述两个或多个领域，但图形学的发展还是基于上述四个领域独立工作。
1计算机图形学的应用1.1信息显示传统的图形技术是作为人们之间传递信息的媒介而出现的。
虽然口语和书面语言都能实现类似的目的，但人类视觉系统在数据处理与模式识别方面的作用是无与伦比的。
随着科学技术的迅猛发展,数据量的与日俱增使得人们对数据的分析和处理变得越来越难,人们无法从数据海洋中得到最有用的数据,找到数据的变化规律,提取最本质的特征。
但是如果能将这些数据用图形的形式表示出来,情况就不一样了,事物的发展趋势和本质特征将会很清楚地呈现在人们面前。
现在，超级计算机可以让许多领域中的研究者解决以往看起来似乎不能解决的问题。
科学可视化领域为研究人员理解各自领域里产生的大量数据提供了图形工具。
诸如流体力学、分子生物学和数学、医学等领域产生的大量数据经图形学处理后得到的几何实体可以让研究人员深入了解其复杂过程。
1.2设计设计一直是工程和建筑等领域的专业人员关注的问题。
工程师和建筑师从一系列设计要求出发，寻求一种符合设计要求的既省钱又实用的设计方案。
opengl实验报告OpenGL实验报告引言：OpenGL（Open Graphics Library）是一种跨平台的图形编程接口，被广泛应用于计算机图形学、游戏开发和科学可视化等领域。
本实验报告将介绍我对OpenGL的实验研究和学习成果。
一、实验目的本次实验的主要目的是掌握OpenGL的基本概念和使用方法，了解图形渲染的原理和过程，以及学习如何在OpenGL中创建和操作图形对象。
二、实验环境本次实验使用的是OpenGL的最新版本，并在Windows操作系统下进行开发。
使用的开发工具是Visual Studio和OpenGL的开发库。
三、实验过程1. 熟悉OpenGL的基本概念在开始实验之前，我先学习了OpenGL的基本概念，包括OpenGL的坐标系统、图形渲染管线、着色器等。
了解这些概念对于后续的实验非常重要。
2. 创建窗口和上下文在OpenGL中，我们需要先创建一个窗口和一个OpenGL上下文，以便进行图形渲染。
通过调用相关的OpenGL函数，我成功创建了一个窗口，并初始化了OpenGL的上下文。
3. 绘制基本图形接下来，我开始尝试绘制一些基本的图形，比如点、线和三角形。
通过设置顶点坐标和颜色，我成功绘制出了这些基本图形，并在窗口中显示出来。
4. 添加纹理为了使图形更加逼真和丰富，我学习了如何在OpenGL中添加纹理。
通过加载图片并设置纹理坐标，我成功将纹理贴在了绘制的图形上，使其具有了更加真实的效果。
5. 光照和阴影效果为了增加图形的立体感和真实感，我学习了如何在OpenGL中添加光照和阴影效果。
通过设置光源的位置和属性，以及材质的属性，我成功实现了光照和阴影的效果，使图形看起来更加逼真。
6. 动画效果为了使图形具有动态效果，我学习了如何在OpenGL中实现简单的动画效果。
通过每帧更新顶点的位置和纹理坐标，我成功实现了图形的旋转和平移动画，使其具有了动态的效果。
四、实验结果和分析通过以上的实验过程，我成功掌握了OpenGL的基本概念和使用方法，并实现了一些基本的图形渲染效果。
《计算机图形学基础》实验3OpenGL中的实体模型与层次模型一、实验目的及要求1．掌握GLUT库中的多面体函数的绘制方法；2．掌握GLUT库中的二、三次曲面的绘制方法；3．掌握绘制实体或线框模型的绘制方法；4．掌握显示列表的用法；二、实验环境主要是软件开发环境：VC 6.0三、实验内容1.利用OpenGL绘制简单多面体、二次及三次曲线的例子。
2.利用OpenGL绘制奥运五环标志。
四、实验结果1、利用OpenGL绘制简单多面体、二次及三次曲线的例子。
2、利用OpenGL绘制奥运五环标志五、程序代码1、利用OpenGL绘制简单多面体、二次及三次曲线#include <gl/glut.h>static GLsizei iMode = 1;static GLfloat xRot = 0.0f; //x方向旋转参数static GLfloat yRot = 0.0f; //y方向旋转参数GLUquadricObj *obj; //二次曲面对象void Initial(void){glClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);glColor3f(0.0f, 0.0f, 0.0f);obj = gluNewQuadric( );gluQuadricDrawStyle(obj, GLU_LINE); //以线框方式绘制二次曲面对象}void ChangeSize(int w, int h){glViewport(0, 0, w, h);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();gluOrtho2D (-1.5f, 1.5f, -1.5f, 1.5f);}void Display(void){glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadIdentity();glRotatef(xRot, 1.0f, 0.0f, 0.0f); //旋转图形glRotatef(yRot, 0.0f, 1.0f, 0.0f); //旋转图形//指定需要绘制的图元switch(iMode) {case 1:glutWireTetrahedron(); break;case 2:glutSolidTetrahedron(); break;case 3:glutWireOctahedron(); break;case 4:glutSolidOctahedron(); break;case 5:glutWireSphere(1.0f,15,15); break;case 6:glutSolidSphere(1.0f,15,15); break;case 7:glutWireTeapot(1.0f); break;case 8:glutSolidTeapot(1.0f); break;case 9:gluSphere(obj, 1.0f, 15, 15); break;case 10:gluCylinder(obj,1.0f,0.0f,1.0f,15,15);break;case 11:gluPartialDisk(obj,0.3f,0.8f,15,15,30.0f,260.0f); break;default: break;}glFlush();}void ProcessMenu(int value){iMode = value;glutPostRedisplay();}void SpecialKeys(int key, int x, int y){if(key == GLUT_KEY_UP) xRot-= 5.0f;if(key == GLUT_KEY_DOWN) xRot += 5.0f;if(key == GLUT_KEY_LEFT) yRot -= 5.0f;if(key == GLUT_KEY_RIGHT) yRot += 5.0f;if(xRot > 356.0f) xRot = 0.0f;if(xRot < -1.0f) xRot = 355.0f;if(yRot > 356.0f) yRot = 0.0f;if(yRot < -1.0f) yRot = 355.0f;glutPostRedisplay();}int main(int argc, char* argv[]){glutInit(&argc, argv);glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);glutInitWindowSize(400,400);glutInitWindowPosition(100,100);glutCreateWindow("OpenGL模型绘制函数示例");//创建菜单并定义菜单回调函数int nGlutPolyMenu = glutCreateMenu(ProcessMenu);glutAddMenuEntry("线框正四面体",1); //创建GLUT多面体绘制菜单glutAddMenuEntry("实体正四面体",2);glutAddMenuEntry("线框正八面体",3);glutAddMenuEntry("实体正八面体",4);int nGlutCurveMenu = glutCreateMenu(ProcessMenu); //创建GLUT曲面绘制菜单glutAddMenuEntry("线框球面",5);glutAddMenuEntry("实体球面",6);glutAddMenuEntry("线框茶壶",7);glutAddMenuEntry("实体茶壶",8);int nGluCurveMenu = glutCreateMenu(ProcessMenu); //创建GLU曲面绘制菜单glutAddMenuEntry("线框球面",9);glutAddMenuEntry("线框圆锥面",10);glutAddMenuEntry("线框圆环面",11);int nMainMenu = glutCreateMenu(ProcessMenu); //创建主菜单glutAddSubMenu("GLUT多面体", nGlutPolyMenu);glutAddSubMenu("GLUT曲面", nGlutCurveMenu);glutAddSubMenu("GLU曲面", nGluCurveMenu);glutAttachMenu(GLUT_RIGHT_BUTTON);glutDisplayFunc(Display);glutReshapeFunc(ChangeSize);glutSpecialFunc(SpecialKeys);Initial();glutMainLoop();return 0;}2、利用OpenGL绘制奥运五环标志#include <gl/glut.h>GLuint OlympicRings;void Initial(void){glClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);OlympicRings = glGenLists(1);glNewList(OlympicRings, GL_COMPILE);glColor3f(1.0, 1.0, 0.0);glTranslatef(-22.0, 0.0, 0.0);glutSolidTorus(0.5, 20.0, 15, 50); //绘制黄色环glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);glTranslatef(44.0, 0.0, 0.0);glutSolidTorus(0.5, 20.0, 15, 50); //绘制绿色环glColor3f(0.0, 0.0, 0.0);glTranslatef(-22.0, 30.0, 0.0);glutSolidTorus(0.5, 20.0, 15, 50); //绘制黑色环glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);glTranslatef(-42.0, 0.0, 0.0);glutSolidTorus(0.5, 20.0, 15, 50); //绘制蓝色环glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);glTranslatef(84.0, 0.0, 0.0);glutSolidTorus(0.5, 20.0, 15, 50); //绘制红色环glEndList();}void ChangeSize(int w, int h){glViewport(0, 0, w, h);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();gluOrtho2D (-70.0f, 70.0f, -70.0f, 70.0f);}void Display(void){glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadIdentity();glCallList(OlympicRings); //调用显示列表glFlush();}int main(int argc, char* argv[]){glutInit(&argc, argv);glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);glutInitWindowSize(400,400);glutInitWindowPosition(100,100);glutCreateWindow("OpenGL模型绘制函数示例");glutDisplayFunc(Display);glutReshapeFunc(ChangeSize);Initial();glutMainLoop();return 0;}六、心得体会多面体画出来，如果函数引用缺少一部分，那么会很小。
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。
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。
实验1 OpenGL初识一、实验目的：熟悉编程环境；了解光栅图形显示器的特点；了解计算机绘图的特点；利用VC+OpenGL作为开发平台设计程序，以能够在屏幕上生成任意一个像素点为本实验的结束。
二、实验内容：（1）了解和使用VC的开发环境，理解简单的OpenGL程序结构。
（2）掌握OpenGL提供的基本图形函数，尤其是生成点的函数。
三、该程序的作用是在一个黑色的窗口中央画一个矩形、三角形和三个点，如图所示。
下面对各行语句进行说明：首先，需要包含头文件#include <GL/glut.h>，这是GLUT的头文件。
然后看main函数。
int main(int argc, char *argv[])，这个是带命令行参数的main函数。
这种以glut开头的函数都是GLUT工具包所提供的函数，下面对用到的几个函数进行介绍；1）glutInit，对GLUT进行初始化，这个函数必须在其它的GLUT使用之前调用一次。
其格式比较固定，一般都是glutInit(&argc, argv)就行；2) glutInitDisplayMode，设置显示方式，其中GLUT_RGB表示使用RGB颜色，与之对应的还有GLUT_INDEX（表示使用索引颜色）。
GLUT_SINGLE表示使用单缓冲，与之对应的还有GLUT_DOUBLE（使用双缓冲）。
更多信息，以后的实验教程会有讲解介绍；3) glutInitWindowPosition，设置窗口在屏幕中的位置；4) glutInitWindowSize，设置窗口的大小；5) glutCreateWindow，根据前述设置的信息创建窗口。
参数将被作为窗口的标题。
注意：窗口被创建后，并不立即显示到屏幕上。
需要调用glutMainLoop才能看到窗口；6) glutDisplayFunc，设置一个函数，当需要进行画图时，这个函数就会被调用。
（暂且这样理解）；7) glutMainLoop，进行一个消息循环。
计算机图形学实验报告计算机图形学实验报告引言计算机图形学是研究计算机生成和处理图像的学科，它在现代科技和娱乐产业中扮演着重要的角色。
本实验报告旨在总结和分享我在计算机图形学实验中的经验和收获。
一、实验背景计算机图形学实验是计算机科学与技术专业的一门重要课程，通过实践操作和编程，学生可以深入了解图形学的基本原理和算法。
本次实验主要涉及三维图形的建模、渲染和动画。
二、实验内容1. 三维图形建模在实验中，我们学习了三维图形的表示和建模方法。
通过使用OpenGL或其他图形库，我们可以创建基本的几何体，如立方体、球体和圆柱体，并进行变换操作，如平移、旋转和缩放。
这些基本操作为后续的图形处理和渲染打下了基础。
2. 光照和着色光照和着色是图形学中重要的概念。
我们学习了不同的光照模型，如环境光、漫反射和镜面反射，并了解了如何在三维场景中模拟光照效果。
通过设置材质属性和光源参数，我们可以实现逼真的光照效果，使物体看起来更加真实。
3. 纹理映射纹理映射是一种将二维图像映射到三维物体表面的技术。
通过将纹理图像与物体的顶点坐标相对应，我们可以实现更加细致的渲染效果。
在实验中，我们学习了纹理坐标的计算和纹理映射的应用，使物体表面呈现出具有纹理和细节的效果。
4. 动画和交互动画和交互是计算机图形学的重要应用领域。
在实验中，我们学习了基本的动画原理和算法，如关键帧动画和插值技术。
通过设置动画参数和交互控制，我们可以实现物体的平滑移动和变形效果，提升用户体验。
三、实验过程在实验过程中，我们首先熟悉了图形库的使用和基本的编程技巧。
然后，我们按照实验指导书的要求，逐步完成了三维图形建模、光照和着色、纹理映射以及动画和交互等任务。
在实验过程中，我们遇到了许多挑战和问题，但通过不断的尝试和调试，最终成功实现了预期的效果。
四、实验结果通过实验，我们成功实现了三维图形的建模、渲染和动画效果。
我们可以通过键盘和鼠标控制物体的移动和变形，同时观察到真实的光照效果和纹理映射效果。
计算机图形学基础 OpenGL版第2版PDF1. 简介《计算机图形学基础 OpenGL版》是一本介绍计算机图形学基本概念和OpenGL编程的经典教材。
本文档主要介绍第2版PDF版本的特点和内容。
本文档采用Markdown文本格式，方便阅读和编辑。
2. 第2版PDF版本特点2.1 更新内容与第1版相比，第2版PDF版本进行了一些更新和改进。
主要更新内容包括：•补充了最新的OpenGL版本特性和扩展。
•增加了更多的示例代码和案例分析，帮助读者更好地理解和应用OpenGL编程。
•修正了第1版中的一些错误和不准确的描述。
•优化了排版和图表插入方式，提升了阅读体验。
2.2 格式选择第2版PDF版本提供了多种格式的下载，以满足读者不同的需求。
可以根据自己的设备和喜好选择合适的格式，包括：•PDF格式：方便在电脑、手机或平板上阅读和打印。
•EPUB格式：适用于电子书阅读器和手机阅读器，支持调整字体、排版等功能。
•HTML格式：可在浏览器中打开，方便在线阅读和搜索。
3. 第2版PDF版本内容概述3.1 理论知识第2版PDF版本对计算机图形学的基本理论进行了全面的介绍。
主要包括以下内容：•图形学基础知识：几何图形、坐标系、变换等基本概念。
•光栅化和插值：介绍了光栅化算法和插值方法，以及它们在绘制图形中的应用。
•颜色和纹理：介绍了颜色模型、纹理映射等相关知识。
•阴影和着色：讨论了光照模型、阴影算法和着色方法等。
•可视化技术：介绍了数据可视化的基本原理和技术。
3.2 OpenGL编程第2版PDF版本详细介绍了使用OpenGL进行图形编程的基本知识和技巧。
具体内容包括：•OpenGL基础：介绍了OpenGL的基本概念、渲染管线和状态管理等。
•OpenGL图元：讲解了OpenGL支持的各种图元类型，并演示了它们的绘制方法和效果。
•OpenGL变换：介绍了OpenGL中的变换操作，包括平移、旋转、缩放等。
•OpenGL光照：讨论了OpenGL中的光照模型、光源设置和材质属性等。
XX大学《计算机图形学》教学大纲编写单位：__________执笔人：____________审核人：____________XX大学xx系20xx年9月［实验要求］本课程实验要求较高，实验内容多且相关性较强，有关实验的具体要求与内容需按实验大纲执行，本大纲中不再另行说明。
第一章绪论［教学内容1计算机图形学的目标与任务；计算机图形学的内容体系；计算机图形学相关学科；计算机图形学相关领域。
［教学目标与要求］熟练掌握：计算机图形学的内容体系；计算机图形学的目标与任务；掌握：计算机图形学的应用领域；计算机图形学的相关学科；了解：计算机图形学的发展。
［重点与难点］计算机图形学的内容体系；计算机图形学的目标与任务。
［教学时数］2学时第一节计算机图形学的目标与任务一、视觉交流是计算机图形学的目标与任务二、计算机图形学的三个基本任务第二节计算机图形学的内容体系一、基础模块二、建模与表示模块三、绘制模块四、交互技术第三节计算机图形学相关学科一、图形与图像二、相关学科第四节计算机图形学的应用领域一、计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）二、科学计算可视化三、虚拟现实四、动画第五节计算机图形学的发展一、计算机图形学的发展简史二、计算机图形学的发展趋势［复习思考题］1、图形包括哪两方面的要素？在计算机中如何表示它们？2、图形的本质是什么？3、如何看待计算机图形学的发展趋势？第二章图形系统［教学内容1Visual图形系统概述；图形系统体系结构；图形支撑软件；图形硬件显示原理; ［教学目标与要求］熟练掌握：图形系统体系结构；图形硬件显示原理掌握：图形系统基本概念和术语；了解：图形支撑软件［重点与难点］图形系统体系结构；图形硬件显示原理［教学时数］2学时第一节图形系统概述一、图形系统组成结构1.图形系统组成结构2.图形系统分类第二节图形系统体系结构一、概述二、应用程序阶段三、几何处理阶段四、光栅阶段第三节图形支撑软件一、OpenGL二、DirectX三、Java2D 和 Java3D第四节图形硬件显示原理一、图形显示设备及工作原理二、图形显示方式三、光栅扫描图形显示系统［复习思考题］1、从图形硬件显示原理角度，思考并分析如何显示直线？2、请你总结一下光栅显示系统的优缺点？3、在光栅显示系统中，显卡有什么作用？第三章二维图形生成［教学内容1直线生成算法；圆弧绘制算法；区域填充；字符；反走样技术; ［教学目标与要求］熟练掌握：直线生成算法；区域填充；圆弧绘制算法掌握：反走样技术了解：字符编码［重点与难点］直线生成算法；区域填充；圆弧绘制算法［教学时数］8学时第一节直线生成算法一、数值微分法二、逐点比较法三、Bresenham画线法四、中点画线法第二节圆弧绘制算法一、基于光栅的整圆绘制算法二、角度离散法绘制圆弧和椭圆弧第三节区域填充一、种子填充算法二、多边形填充算法第四节字符一、字符的编码二、点阵字符三、矢量字符第五节反走样技术第六节编程实例-地图绘制一、地图绘制方法二、基于OpenGL的地图绘制［复习思考题］1、简述DDA算法、中点画线法、Bresenham画线法算法的思想？2、根据中点画圆法和Bresenham算法，绘制一条端点为（1，1）和（6, 5）的直线，画出对应各像素的位置？第四章图形几何变换［教学内容］二维几何变换；三维几何变换；图形几何变换的模式;［教学目标与要求］熟练掌握：二维几何变换；三维几何变换；掌握：图形几何变换的模式；［重点与难点］二维几何变换；三维几何变换；［教学时数］6学时第一节二维几何变换一、基本变换二、二维复合变换三、二维坐标系间的变换第二节三维几何变换一、基本变换二、三维复合变换三、三维坐标系间的变换第三节图形几何变换的模式一、固定坐标系模式二、活动坐标系模式［复习思考题］1、试编写对二维点实现平移、旋转、比例变换的程序。
opgl课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解OpenGL基本概念，掌握OpenGL编程的基本框架和流程。
2. 学习OpenGL中的基本图形绘制方法，包括点的绘制、线的绘制和多边形的绘制。
3. 掌握OpenGL中的坐标变换、投影变换和视图变换。
技能目标：1. 能够使用OpenGL库编写简单的图形绘制程序。
2. 能够运用坐标变换、投影变换和视图变换进行三维场景的渲染。
3. 能够解决OpenGL编程中遇到的基本问题，具备一定的调试能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对计算机图形学的兴趣，激发他们探索三维图形世界的热情。
2. 培养学生的团队协作精神，使他们学会与他人共同解决问题。
3. 培养学生的创新意识，鼓励他们勇于尝试，不断优化自己的程序。
本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标。
通过本课程的学习，学生能够掌握OpenGL的基本知识，具备一定的三维图形编程能力，并在实践中培养良好的情感态度价值观。
后续的教学设计和评估将围绕这些具体的学习成果展开。
二、教学内容1. 第一章节：OpenGL概述- 了解OpenGL的发展历程、特点和应用领域。
- 掌握OpenGL的基本架构和编程环境配置。
2. 第二章节：OpenGL基本图形绘制- 学习点的绘制、线的绘制和多边形的绘制方法。
- 掌握颜色、纹理和光照在图形绘制中的应用。
3. 第三章节：坐标变换与投影- 学习二维和三维坐标变换，包括平移、旋转、缩放等。
- 掌握正交投影和透视投影的原理和实现方法。
4. 第四章节：视图与视口- 理解视图和视口的概念，学习如何设置视图和视口。
- 掌握视图变换和视口变换在场景渲染中的应用。
5. 第五章节：OpenGL实用技巧与优化- 学习OpenGL中的实用技巧，如反走样、深度测试等。
- 掌握OpenGL程序的性能优化方法。
教学内容安排和进度：- 第1周：第一章节，了解OpenGL概述。
- 第2-3周：第二章节，学习基本图形绘制。
