課程性質,課程定位,適應專業,開課信息,課程簡介,課程大綱,課前預備,預備知識,學習資料,教師簡介,
課程性質
課程定位
計市煉算機圖形學是計算機科學最活躍的分支之一，該課程為清華大學計算機科學實驗班必修的25門核心課程之一，它在圖形視頻處理，計算機輔助設計製造、計算可視化、生物信息、遊戲製作等各行各業都有著及其重要的作用。該課程也是也是圖像處理、模式識別、多媒體技術、虛擬現實、計算機視覺等的基礎課程之一。
適應專業
計算機圖形學適合計算機、地理信息系統、電子工程、機械設計、建築等本科專業類學習。
開課信息
| 開課次數 | 開課時間 | 授課教師 | 學時安排 | 參與人數 |
|---|---|---|---|---|
第1次開課 | 2014年09月15日~2015年02月02日 | 趙明、李振波 | 2—3小時每周 | 4187 |
第2次開課 | 2015年03月31日~2015年10月31日 | 2—3小時每周 | 7273 | |
第3次開課 | 2016年09月13日~2017年01月14日 | 3—4小時每周 | 7166 | |
第4次開課 | 2017年06月26日~2017年10月11日 | 3—4小時每周 | 14366 | |
第5次開課 | 2018年02月26日~2018年06月10日 | 趙明 | 3—4小時每周 | 6406 |
第6次開課 | 2018年09月10日~2018年12月31日 | 2—4小時每周 | 10074 | |
第7次開課 | 2019年03月11日~2019年06月15日 | 3—4小時每周 | 4469 | |
第8次開課 | 2019年09月20日~2019年12月31日 | 3—4小時每周 | 5639 | |
第9次開課 | 2020年03月02日~2020年07月15日 | 3—4小時每周 | 8272 | |
表格內容參考資料 | ||||
課程簡介
計算機圖形學一共9個教學單元，第1講介紹計算機圖形學概論的知識點，第2至4講介紹光柵圖形學算法中的DDA、中點、Bresenham等基礎算法及Cohen-Sutherland、中點分割法、Liang-Barsky等進階算法和獨特的消隱算法，第5至6講介紹了二維圖形及三維圖變換的內容，第7至8講介紹曲線曲面的概念及表示方法和操作演示，第9講介紹真實感圖形學的顏色、光照和紋理盼堡愚多映射和陰影處理等內容。
課程大綱
第一講 計算機圖形學概論 | 5.4二維圖形幾何變換（平移、比例、旋轉、坐標變換等） |
1.1計算機圖形學課程簡介 | 5.5視窗視區變換 |
1.2計算機圖形學概述（包括定義、研究內容、發展簡史、套用領域等） | 5.6二維圖形變換小結 |
1.3互動式計算機圖形處理系統 | 第五講測驗 |
1.4幀緩衝器及解析度 | 第六講 三維圖形變換 |
1.5圖形圖像的區別 | 6.1三維圖形幾何變換 |
第一周測驗題 | 6.2投影變換分類 |
第二講 光柵圖形學乎乃頸算法（一） | 6.3平行投影（三視圖、軸測圖） |
2.1直線掃描轉換算法——DDA畫線算法 | 6.4透視投影 |
2.2直線掃描轉換算法——中點畫線算法 | 6.5三維圖形變換小結 |
2.3直線掃描轉換算法——Bresenham算法 | 三維圖形測驗 |
2.4多邊形掃描轉換——X掃描線算法 | 第七才煉閥嬸講 曲線曲面（一） |
2.5多邊形掃描轉換——改進的X掃描線算法 | 7.1幾何造型簡史及曲線曲面參數表示 |
2.6區域填充算法 | 7.2參數曲線基本概念 |
2.7反走樣 | 7.3曲線連續性 |
DevC++圖形環境配置文檔 | 7.4參數化及參數幾何代數形式 |
補充-1：直線DDA畫執行緒序編寫及開發環境演示 | 7.5Bezier曲線背景及定義 |
補充-2：直執行緒序C++編寫程式文檔 | 7.6Bezier曲線性質 |
第二講測驗題 | 第七講測驗 |
第三講 裁剪算法（光柵圖形學算法續） | 第八講 曲線曲面（二） |
3.1直線裁剪算法——Cohen-Sutherland算法 | 8.1Bezier曲線生成算法 |
3.2直線裁剪算法——中點分割法 | 8.2Bezier曲線的拼接及升降階 |
3.3直線裁剪算法——Liang-Barsky算法 | 8.3Bezier曲面 |
3.4多邊形裁剪 | 8.4Bezier曲線演示 |
3.5文字裁剪 | 8.5B樣條曲線產生背景及定義 |
第三講測驗題 | 8.6B樣條曲線性質及類型劃分 |
第四講 消隱算法（光柵圖形學算法續） | 8.7B樣條曲線演示 |
4.1消隱算法簡介和分類 | 8.8B樣條曲面 |
4.2z-buffe消隱算法 | 測驗 |
4.3區間掃描線算法 | 第九講 真實感圖形學射妹樂 |
4.4Warnock消隱算法 | 9.1顏色模型 |
4.5光柵圖形學算法小結 | 9.2簡單光照模型 |
第四講測驗 | 9.3增量光照模型 |
第五講 二維圖形變換 | 9.4局部光照模型和透射模型 |
5.1向量基礎知識 | 9.5整體光照模型 |
5.2圖形坐標系 | 9.6紋理映射和陰影處理 |
5.3二維圖形變換原理及齊次坐標 | 單元測試 |
（註：課程大綱排版從左到右列） | |
課前預備
預備知識
計算機圖形捆禁挨學需要預備C/C++、python等語言和數據結構、高等數學等專業知識項汗櫻。
學習資料
計算機圖形學的學習資料有《計算機圖形學基礎教程》《計算機圖形學基礎》《計算機圖形學（OpenGL版）第3版》 等。
| 書名 | 作者 | ISBN | 出版時間 | 出版社 |
|---|---|---|---|---|
《計算機圖形學基礎教程》 | 孫家廣等 | 9787302103202 | 2005年2月 | |
《計算機圖形學基礎》 | 陸楓等 | 9787121070426 | 2008年10月 | |
《計算機圖形學（OpenGL版）第3版》 | Francis S Hill等 | 9787302186977 | 2009年2月 | 清華大學出版社 |
表格內容參考資料 | ||||
教師簡介
趙明，男，漢族，學士，中國國民黨革命委員會會員，中國農業大學信息與電氣工程學院教授，主要從事人工智慧、計算機圖形學領域的教學和研究工作，主講《人工智慧》《Python語言設計》《計算機圖形學》《數據科學與python》等本科生、研究生課程。
李振波，男，中國農業大學信息與電氣工程學院副院長。
課前預備
預備知識
計算機圖形學需要預備C/C++、python等語言和數據結構、高等數學等專業知識。
學習資料
計算機圖形學的學習資料有《計算機圖形學基礎教程》《計算機圖形學基礎》《計算機圖形學（OpenGL版）第3版》 等。
| 書名 | 作者 | ISBN | 出版時間 | 出版社 |
|---|---|---|---|---|
《計算機圖形學基礎教程》 | 孫家廣等 | 9787302103202 | 2005年2月 | |
《計算機圖形學基礎》 | 陸楓等 | 9787121070426 | 2008年10月 | |
《計算機圖形學（OpenGL版）第3版》 | Francis S Hill等 | 9787302186977 | 2009年2月 | 清華大學出版社 |
表格內容參考資料 | ||||
教師簡介
趙明，男，漢族，學士，中國國民黨革命委員會會員，中國農業大學信息與電氣工程學院教授，主要從事人工智慧、計算機圖形學領域的教學和研究工作，主講《人工智慧》《Python語言設計》《計算機圖形學》《數據科學與python》等本科生、研究生課程。
李振波，男，中國農業大學信息與電氣工程學院副院長。
