计算机图形学课件-孙家广

计算机图形学是一门深入研究如何使用计算机生成、处理和显示图形的学科。它涉及广泛的理论和技术，涵盖了图形的表示、输入、输出、变换、组合、分解以及与人类交互等多个方面。这门学科对于理解现代科技，如游戏开发、电影特效、工程设计、科学研究等领域都至关重要。 在计算机图形学的教学中，通常包括以下几个方面的要求： 1. 出勤：理论课和实验课都需参加，确保学生对理论知识和实践操作有全面的理解。 2. 实验：通过实际操作来巩固和应用所学的图形学算法。 3. 理解和掌握：强调对图形学算法的理解和掌握，而不仅仅是学习图形软件的使用。 4. 数学和编程基础：良好的数学知识和编程能力是学习计算机图形学的基础，因为很多算法都依赖于数学模型和编程实现。 教学目标旨在让学生： 1. 了解图形系统的架构，包括硬件和软件技术。 2. 掌握图形学的基本概念、方法和算法。 3. 对图形相关的应用和当前研究热点有所认识。 4. 提升实践操作和编程能力。 课程安排通常包括理论课和上机实验，例如每周五的第5/6节为理论课，周三的第1/2节为上机课。考核方式可能包括实验报告、实验效果和考勤，这些占总成绩的40%，而期末考试则占60%。 孙家广的《计算机图形学》（第三版）是推荐的教材，此外还有其他几本参考书籍，如倪明田的《计算机图形学》、唐泽圣的《计算机图形学基础》等，它们提供了更丰富的学习资源。 课程内容广泛，涵盖： 1. 概述：介绍计算机图形学的基本概念、历史和发展前沿。 2. 图形设备与系统：讨论用于图形生成和显示的硬件和软件。 3. 几何形状的生成：如直线、圆、椭圆的绘制。 4. 区域填充和裁剪：学习如何填充图形区域以及裁剪线段和多边形。 5. 曲线和曲面：研究如何表示和处理复杂的几何形状。 6. 图形变换：包括几何变换（如平移、旋转、缩放）和投影变换。 7. 消隐：处理隐藏线和隐藏面，以创建更逼真的图像。 8. 其他高级主题，如真实感图形、科学计算可视化、计算机动画和虚拟现实等。 计算机图形学的算法是其核心，包括基本图形元素的生成、变换、组合、分解和运算等。这些算法涉及光栅图形的生成、几何变换、自由曲线和曲面的处理、图形的集合运算以及真实感渲染等复杂技术。 计算机图形学是一门涉及众多理论和技术的学科，它要求学生具备扎实的数学基础和编程能力，通过理论学习和实践操作，掌握图形的表示、处理和显示方法，以应对不断发展的计算机图形领域的需求。