1、.裝訂首頁XX工業學院教案課程：計算機圖形學學期：2021/14第一學期課時：理論52，實驗12教材：計算機圖形學根底教程 計算機圖形學實踐教程教師：孔令德 靜 李麗亞XX工業學院教案課程章節第一章導論第 1 次課授課時間 2021年 9月 2日授課班級 1020541、1020542授課類型： 理論課討論課實踐課習題課教學目標(知識教學,能力開展兩個方面內容)1、了解計算機圖形學的應用領域 2、掌握光柵掃描顯示器的工作原理3、理解計算機圖形學的概念4、應用：有興趣的同學可以學習應用morph圖形處理方法 5、學會用三維視覺看立體畫教學內容注明重點、難點課堂教學設計與教學方法一、1.1計算機圖

2、形學的應用領域二、1.2計算機圖形學的概念重點三、1.3訂算機圖形學的相關學科1.4計算機圖形學確實立和開展四、1.5圖形顯示器的開展及其工作原理介紹各種顯示器的原理：隨機掃描顯示器、直視存儲管顯示器、光柵掃描、液晶、三維顯示器，光柵掃描重點講。 重點五、1.6圖形軟件標準的形成1.7計算機圖形學的最新技術 難點六、本次課總結1. 幻燈演示，啟發2. 講解加實例 ，大量動畫作品演示3. 講解理論和生活實際相結合4. 講練結合，例如5. 生活實例引入，分析原理，講授，圖示6. 分一小段時間讓學生來看三維畫，講解觀看技巧，提高學習興趣7. 討論，上機思考、作業1、思考：反走樣平滑處理的方法，LOD

3、與IBR的異同2、作業：習題1-1，1-11，1-13參考文獻：1孫家廣，胡事民.計算機圖形學根底教程M。：清華大學，2005.2Sutherland Ivan E.Sketchpad:A Man-Machine Graphical munication SystemD.Proceedings AFIPS Spring Joint puter Conference,Detroit,Michugan,May 1963,Vol.23:329346.XX工業學院教案課程章節第二章 MFC繪圖根底第 2 次課授課時間 2021年 9月5日授課班級 1020541、1020542授課類型： 理論課討論課

4、實踐課習題課教學目標(知識教學，能力拓展兩個方面內容)1、了解Visual C+ 6.0可視化平臺的根本知識 2、掌握OnDraw()函數的使用3、理解面向對象程序設計的根底概念 4、應用：畫筆和畫刷函數及雙緩沖的使用方法 5、學會用映射模式的兩種方法教學內容注明重點、難點課堂教學設計與教學方法一、2.1面向對象程序設計根底二、2.2 MFC上機操作步驟三、2.3 MFC根本繪圖函數2.3.1 CDC類構造和GDI對象2.3.2 映射模式 理解映射模式，可采用設置視區和設置窗口兩種方法難點2.3.3 使用GDI對象 重點 畫筆和畫刷函數； 理解雙緩沖機制；四、本次課總結1. 幻燈演示，啟發2.

5、 講解理論，現場編程 3. 可執行文件演示4. 講練結合，例如5. 生活實例引入，分析原理，講授，圖示6. 請一個學生到講臺上編一小段簡單的函數，講解方法，提快樂趣7. 討論，上機思考、作業1、 思考：不使用畫筆與畫刷繪制一個矩形，請說明系統默認的邊界色與填充色。2、 思考：先繪制一個小橢圓，再繪制一個覆蓋它的大矩形，如何才能在矩形中顯示橢圓.他們的作用是什么.如何繪制一個沒有邊界的紅色圓呢.3、 思考：庫畫筆、庫畫刷與自定義畫筆、自定義畫刷在使用方法上有何區別.4、作業：習題2-4，2-5參考文獻：1X阿奇 ，丁有和.Visual C+應用教程M.：人民郵電，2021.2孔令德.計

6、算機圖形學根底教程Visual C+版M.，清華大學，2021.XX工業學院教案課程章節第二章 MFC繪圖根底繼續第 3 次課授課時間 2021年9 月9日授課班級 1020541、1020542授課類型： 理論課討論課實踐課習題課教學目標(知識教學,能力開展兩個方面內容)1、了解CDC類的成員函數 2、掌握繪制像素點、矩形、橢圓等成員函數的使用3、理解雙緩沖機制位圖函數、文本函數4、應用：各種繪圖函數的正確使用方法 5、學會MFC繪圖的幾種方法 6、具有使用繪圖函數繪制復雜圖形的能力教學內容注明重點、難點課堂教學設計與教學方法一、2.3.4CDC類的繪圖成員函數重點 1、繪制像素點和獲取像素

7、點 2、繪制直線段和繪制矩形函數 3、繪制橢圓和繪制橢圓弧 4、繪制扇形和繪制多邊形函數 5、路徑層函數 6、繪制Bezier樣條函數 7、位圖操作函數 8、文本函數二、2.3.5 雙緩沖機制難點三、2.3.6設備上下文的調用和釋放2.3.7MFC 繪圖的幾種方法四、本次課總結1. 幻燈演示，啟發2. 講解理論 ，現場編程 3. 繪圖成員函數的源代碼及可執行文件演示4. 講練結合，例如5. 生活實例引入，如陰陽魚、汽車標志等，分析原理，講授，圖示6. 討論，上機思考、作業1、 思考：如何使用雙緩沖機制實現動畫，為什么不需要刷新屏幕.2、 思考：三次Bezier樣條拼接的考前須知.3、作業：習題

8、2-6,2-7參考文獻：1X阿奇 ，丁有和.Visual C+應用教程M.：人民郵電，2021.2孔令德.計算機圖形學根底教程Visual C+版M.，清華大學，2021.XX工業學院教案課程章節第三章 根本圖形的掃描轉換第 4 次課授課時間 2021年9月12日授課班級 1020541、1020542授課類型： 理論課討論課實踐課習題課教學目標(知識教學,能力開展兩個方面內容)1、了解掃描轉換的根本概念 2、掌握繪制像素點函數SetPixelV( )的使用3、理解直線掃描轉換算法原理 4、應用：通過根本原理拓展到彩色直線段的掃描轉換5、學會使用拉格朗日線性插值方法繪制彩色直線段、直

9、線段繪制閉合圖形算法教學內容注明重點、難點課堂教學設計與教學方法一、3.1 直線的掃描轉換3.1.1算法原理 主要步驟是：1根據直線的斜率確定主位移方向；2 中點誤差項的遞推公式；3中點誤差項的初始值。 重點 3.1.2構造中點誤差項3.1.3遞推公式3.1.4繪制任意斜率的直線二、拓展1：彩色直線段的掃描轉換算法 難點給定直線段兩個頂點的坐標和顏色值，使用拉格朗日線性插值方法可以實現直線段顏色從起點到終點的光滑過渡。拓展2：直線段繪制閉合圖形算法 難點三、本次課總結1. 幻燈演示，啟發2. 講解理論 ，現場編程 3. 可執行文件演示4. 講練結合，例如5. 大程序運行案例，講解原理，講解代碼

10、、拓展原理6. 討論，上機思考、作業1、思考：用插值法繪制直線時，t取何值，屏幕上的像素點剛好不會有重合.2、作業：習題3-1，3-2,3-3,3-8參考文獻：1陸楓,何云峰計算機圖形學根底第2版M：電子工業，2021.2、BRESENHAM J E. Algorithm for puter Control of a Digital PlotterJ.IBM System Journal.1964(4):2530.XX工業學院教案課程章節第三章 根本圖形的掃描轉換繼續第 5 次課授課時間 2021年9月16日授課班級1020541、1020542授課類型： 理論課討論課實踐課習題課教學目標(知

11、識教學,能力開展兩個方面內容)1、了解掃描轉換的根本概念 2、掌握八分法繪制圓和四分法繪制橢圓的原理3、理解圓和橢圓算法的誤差項和遞推公式4、應用：學習根本原理會用MFC繪制圓和橢圓5、學會計算橢圓弧上任一點的法矢量和橢圓下半局部誤差項的初始值教學內容注明重點、難點課堂教學設計與教學方法一、3.2 圓的掃描轉換 3.2.1算法原理 八分法繪制圓算法 重點3.2.2構造中點誤差項3.2.3遞推公式二、3.3 橢圓的掃描轉換3.3.1 算法原理 四分法繪制橢圓算法；重點 3.3.2 構造上半局部I的中點誤差項 3.3.3 上半局部I的遞推公式 3.3.4 構造下半局部II的中點誤差項橢圓弧上任一點

12、的法矢量和橢圓下半局部誤差項的初始值 難點 3.3.5 下半局部II的遞推公式三、本次課總結1. 幻燈演示，啟發2. 講解理論 ，現場編程 3. 可執行文件演示4. 講練結合，例如5. 大程序運行案例，講解原理，講解代碼、拓展原理6. 討論，上機思考、作業1、思考： 如果直接使用圓的方程繪制圓，如果直接使用橢圓的極坐標方程繪制圓，請問這種方法與Bresenham算法的效率那個高.2、作業：3-5,3-6參考文獻：1陸楓,何云峰計算機圖形學根底第2版M：電子工業，2021.2孫家廣，胡事民.計算機圖形學根底教程M.：清華大學，2005.XX工業學院教案課程章節第三章 根本圖形的掃描轉換繼續第 6

13、 次課授課時間 2021年 9月23 日授課班級 1020541、1020542授課類型： 理論課討論課實踐課習題課教學目標(知識教學,能力開展兩個方面內容)1、了解反走樣技術根本概念及應用領域2、掌握Wu反走樣算法的原理3、理解Wu反走樣中相鄰像素點的顏色計算方法 4、應用：通過根本原理會用MFC繪制反走樣直線段5、學會彩色直線段的反走樣教學內容注明重點、難點課堂教學設計與教學方法一、3.4 反走樣技術 二、3.5 Wu反走樣算法3.5.1 算法原理重點 3.5.2 構造距離誤差項 3.5.3 計算機化 3.5.4 彩色直線段的反走樣基于背風光的第一個八分之一象限內彩色直線段上下相鄰像素的顏

14、色計算法 難點三、本次課總結1. 幻燈演示，啟發2. 講解理論 ，現場編程 3. 可執行文件演示4. 講練結合，例如5. 大程序運行案例，講解原理，講解代碼、拓展原理6. 討論，上機思考、作業1、 思考： 游戲中的抗鋸齒指的是什么.如何使用繪圖工具觀察反走樣效果.2、 思考：三像素寬度直線如何進展反走樣.3、 思考：如何使用面積加權算法構造反走樣直線.4、 思考：背風光會對走樣效果產生影響么.5、作業：3-9參考文獻：1陸楓,何云峰計算機圖形學根底第2版M：電子工業，2021.2孫家廣，胡事民.計算機圖形學根底教程M.：清華大學，2005.XX工業學院教案課程章節第四章 多邊形填充第 7 次課

15、授課時間 2021年9月26日授課班級 1020541、1020542授課類型： 理論課討論課實踐課習題課教學目標(知識教學,能力開展兩個方面內容)1、了解多邊形的掃描轉換的相關知識2、掌握有效邊表填充算法的原理3、理解邊表、有效邊表、桶表的概念4、應用：通過根本原理會用MFC實現實踐教程案例6 5、學會平面著色和光滑著色模式的填充教學內容注明重點、難點課堂教學設計與教學方法一、4.1 多邊形的掃描轉換 4.1.1 多邊形的定義 4.1.2 多邊形的表示 4.1.3 多邊形著色模式重點 平面著色和光滑著色；馬赫帶；4.1.4 填充多邊形二、4.2 有效邊表填充算法 4.2.1 填充原理 4.2

16、.2 邊界像素的處理原那么 4.2.3 有效邊與有效邊表重點 4.2.4 桶表與邊表三、本次課總結1. 幻燈演示，啟發2. 講解理論 ，現場編程 3. 可執行文件演示4. 講練結合，例如5. 大程序運行案例，講解原理，講解代碼、拓展原理6. 討論，上機思考、作業1、 思考：如何處理兩個外表的拼接時的邊界像素.2、 思考：如何在有效邊表填充算法中繪制多邊形的邊界限.3、 思考：物體可以細化為三角形網格組成，如何在Bresenham算法掃描轉換直線的根底上構造三角形填充算法。設置一個參數以選擇繪制與不繪制邊界限。4、 如何使用有效邊表算法填充顏色漸變的三角形，四邊形.2、作業：4-1，4-2，4-

17、3，4-4，4-5，4-6參考文獻：1陸楓,何云峰計算機圖形學根底第2版M：電子工業，2021.2孫家廣，胡事民.計算機圖形學根底教程M.：清華大學，2005.XX工業學院教案課程章節第四章 多邊形填充繼續第 8 次課授課時間 2021年10月10日授課班級 1020541、1020542授課類型： 理論課討論課實踐課習題課教學目標(知識教學,能力開展兩個方面內容)1、了解圖像求補的根本概念 2、掌握邊緣填充的填充原理和過程3、理解黑白圖像求補和彩色圖像求補的異同 4、應用：通過根本原理會用MFC繪制多邊形邊緣填充5、學會課堂上講授的填充實例的編程方法并能舉一反三、靈活運用教學內容注明重點、難

18、點課堂教學設計與教學方法一、4.3 邊緣填充算法 4.3.1 填充原理 重點 像素顏色取補：黑白圖像和彩色圖像；4.3.2 填充過程包圍盒與柵欄的使用 重點二、填充多形實例三、本次課總結1. 幻燈演示，啟發2. 講解理論必要時板書詳解過程3. 可執行文件演示4. 講練結合，例如5. 填充多邊形大程序運行案例，講解原理，講解代碼、拓展原理6. 討論，上機思考、作業1、 思考： 什么叫包圍盒"什么叫柵欄.2、 思考：使用邊緣填充算法能繪制不同頂點顏色融合的圖形么.3、 思考：試比擬邊緣填充算法和有效邊表填充算法的效率。2、作業：4-7，4-8參考文獻：1陸楓,何云峰計算機圖形學根底第2版

19、M：電子工業，2021.2孫家廣，胡事民.計算機圖形學根底教程M.：清華大學，2005.XX工業學院教案課程章節第四章 多邊形填充繼續第 9 次課授課時間 2021年10月12日授課班級 1020541、1020542授課類型： 理論課討論課實踐課習題課教學目標(知識教學,能力開展兩個方面內容)1、了解區域填充的根本概念 2、掌握種子填充算法、掃描線種子填充算法3、理解四鄰接點和八鄰接點，四連通域和八連通域 4、應用：通過根本原理會用MFC做四鄰接點和八鄰接點填充算法5、學會入棧和出棧算法教學內容注明重點、難點課堂教學設計與教學方法一、4.4 區域填充算法 4.4.1 填充原理 4.4.2 四

20、鄰接點與八鄰接點4.4.3 四連通域與八連通域重點4.4.4 種子填充算法4.4.5 掃描線種子填充算法算法原理：入棧和出棧算法 難點二、本次課總結 1. 幻燈演示，啟發2. 講解理論必要時板書詳解過程 3. 可執行文件演示4. 講練結合，例如5. 運行案例，講解原理，講解代碼、拓展原理6. 討論，上機思考、作業1、 思考： 如何設計入棧和出棧函數.2、 思考：種子填充算法能否填充非多邊形圖形，比方一個圓"3、 種子填充算法能實現顏色漸變填充么.4、 如何有效提高種子填充算法的填充效率.2、作業：4-9，4-10參考文獻：1陸楓,何云峰計算機圖形學根底第2版M：電子工業，2021.2

21、孫家廣，胡事民.計算機圖形學根底教程M.：清華大學，2005.XX工業學院教案課程章節實驗1繪制任意斜率的直線第 10 次課授課時間 2021年10月14日授課班級 1020541、1020542授課類型： 理論課討論課實踐課習題課實驗目標1、掌握任意斜率直線段的中點Bresenham掃描轉換算法。2、掌握CLine直線類的設計方法3、掌握狀態欄編程方法實驗要求實驗教學設計與教學方法一、設計CLine直線類，其數據成員為直線段的起點坐標P0和終點坐標P1，成員函數為MoveTo()和LineTo()函數。二、CLine類的LineTo()函數使用中點Bresenham算法繪制任意斜率k的直線段

22、，包括k±、k1、0k1、-1k0和k-1五種情況。重點三、在屏幕客戶區按下鼠標左鍵選擇直線的起點，保持鼠標左鍵按下并移動鼠標到另一位置，彈起鼠標左鍵繪制任意斜率的直線段。四、在狀態欄動態顯示鼠標光標移動時的位置坐標。1. 教師運行案例，講解原理2. 讓學生按實踐教程步驟逐步編程 3. 要求學生在理解代碼的根底上可做一些修改4. 講練結合，提問思考、作業1、 思考：如何使用鼠標左鍵的按下和彈起繪制任意斜率的直線段。2、 拓展：如何使用鼠標左鍵的按下和彈起繪制任意斜率顏色漸變直線段。3、 拓展：如何使用鼠標左鍵的按下和彈起繪制任意斜率的三像素寬度直線段。4、 拓展：如何使用CLine類

23、繪制閉合圖形，如三角形或四邊形.參考文獻：1陸楓,何云峰計算機圖形學根底第2版M：電子工業，2021.2孫家廣，胡事民.計算機圖形學根底教程M.：清華大學，2005.XX工業學院教案課程章節第五章 二維變換與裁剪第 11次課授課時間 2021年10月17日授課班級 1020541、1020542授課類型： 理論課討論課實踐課習題課教學目標(知識教學、能力開展兩個方面內容)1、了解圖形幾何變換相關內容 2、掌握二維圖形五種幾何變換矩陣的推導過程3、理解相對于任意參考點和任意方向的二維復合變換4、應用：通過學習復合變換可以把變換算法應用任意復合變換教學內容注明重點、難點課堂教學設計與教學方法一、5

24、.1圖形幾何變換的根底二、5.2 二維圖形根本幾何變換矩陣 平移、比例、旋轉、反射、錯切 重點三、5.3 二維復合變換相對于任意參考點的二維幾何變換； 相對于任意方向的二維幾何變換；重點四、本次課總結。1. 幻燈演示，啟發2. 講解理論必要時板書詳解過程 3. 可執行文件演示4. 講練結合，例如5. 運行案例，講解原理，講解代碼、拓展原理6. 討論，上機思考、作業1、 思考： 為什么要使用復合變換.2、 思考：為什么說旋轉變換、比例變換是與參考點相關的變換.3、 思考：如何將本章的行矩陣變換改為列矩陣表示的變換。4、作業：5-1，5-3參考文獻：1陸楓,何云峰計算機圖形學根底第2版M：電子工業

25、，2021.2孫家廣，胡事民.計算機圖形學根底教程M.：清華大學，2005.XX工業學院教案課程章節第五章 二維變換與裁剪繼續第 12次課授課時間 2021年10月21日授課班級 1020541、1020542授課類型： 理論課討論課實踐課習題課教學目標(知識教學、能力開展兩個方面內容)1、了解圖形學中的各種坐標系 2、掌握屏幕坐標系的轉換、二維裁剪算法3、理解裁剪算法中的簡取和簡棄，何種情況下做這樣的操作4、應用：通過學習裁剪算法可以用MFC來實現它5、學會中點分割直線段裁剪算法教學內容注明重點、難點課堂教學設計與教學方法一、5.4 二維圖形裁剪 5.4.1 圖形學中常用的坐標系 5.4.2

26、 窗口與視區 5.4.3 窗視變換矩陣重點二、5.5 Cohen-Sutherland 直線段裁剪算法 5.5.1 編碼原理 5.5.2 裁剪步驟 5.5.3 交點計算公式 重點三、5.6 中點分割直線段裁剪算法 5.6.1中點分割算法原理 5.6.2 中點計算公式重點四、本次課總結1. 幻燈演示，啟發2. 講解算法理論，板書詳解過程3. 可執行文件演示4. 講練結合，例如5. 運行案例，講解原理，講解代碼、拓展原理6. 討論，上機思考、作業1、 思考：簡述本章介紹的各種坐標系之間的關系.2、 思考：如何使用十六進制表示直線段端點的編碼.3、 思考：使用草圖畫出多邊形被矩形窗口裁剪后的結果圖。

27、4、作業：5-4，5-5，5-6參考文獻：1陸楓,何云峰計算機圖形學根底第2版M：電子工業，2021.2孫家廣，胡事民.計算機圖形學根底教程M.：清華大學，2005.XX工業學院教案課程章節第五章 二維變換與裁剪繼續第 13次課授課時間 2021年10月24日授課班級 1020541、1020542授課類型： 理論課討論課實踐課習題課教學目標(知識教學,能力開展兩個方面內容)1、了解各種直線段裁剪算法的相關內容2、掌握Liang-Barsky算法中把二維裁剪轉化為一維裁剪的方法3、理解Liang-Barsky算法和多邊形裁剪的思想4、應用：學習裁剪算法并使用MFC來實現5、學會多邊形裁剪中的分

28、治法教學內容注明重點、難點課堂教學設計與教學方法一、5.7 Liang-Barsky直線段裁剪算法 5.7.1 Liang-Barsky裁剪算法原理 5.7.2 算法分析 5.7.3 算法的幾何意義難點二、5.8多邊形裁剪算法 又稱為逐邊裁剪算法，根本思想是用裁剪窗口的4條邊依次對多邊形進展裁剪。難點三、5.9本章小結。1. 幻燈演示，啟發2. 講解算法理論，板書詳解過程 3. 可執行文件演示4. 講練結合，例如5. 運行案例，講解原理，講解代碼、拓展原理6. 討論，上機思考、作業1、 思考：如何使用直線的參數方程表示裁剪條件.2、 思考：為什么說Liang-Barsky算法是裁剪效率最高的算

29、法.3、 思考：多邊形裁剪的輸入和輸出是什么.2、作業：5-7，5-8參考文獻：1陸楓,何云峰計算機圖形學根底第2版M：電子工業，2021.2孫家廣，胡事民.計算機圖形學根底教程M.：清華大學，2005.XX工業學院教案課程章節實驗2 交互式繪制多邊形第 14次課授課時間 2021年10月28日授課班級 1020541、1020542授課類型： 理論課討論課實踐課習題課實驗目標1、掌握雙緩沖繪圖技術。2、掌握人機交互技術。3、掌握填充動態多邊形的有效邊表算法實驗要求實驗教學設計與教學方法一、使用鼠標在屏幕客戶區繪制任意點數的多邊形。要求使用橡皮筋技術動態繪制每條邊；鼠標移動過程中按下Shift

30、鍵時可繪制垂直邊或水平邊；將多邊形的終點移動到多邊形的起點時自動封閉多邊形；在繪制多邊形的過程中，狀態欄動態顯示鼠標光標的位置坐標。二、當開場繪制多邊形時，更改鼠標光標為十字光標，多邊形繪制完畢后恢復為箭頭光標。三、多邊形閉合后自動調用有效邊表算法填充多邊形內部區域。1. 教師運行案例，講解原理2. 讓學生按實踐教程步驟逐步編程 3. 要求學生在理解代碼的根底上可做一些修改4. 講練結合，提問思考、作業1、 思考：為什么要把多邊形的起點記錄下來.2、 思考：如何實現引力域、橡皮筋、回顯等交互技術.3、 拓展：給定三個頂點的顏色，填充顏色漸變三角形。4、 拓展：使用邊緣填充算法使用恒定顏色填充多

31、邊形。參考文獻：1陸楓,何云峰計算機圖形學根底第2版M：電子工業，2021。2孫家廣，胡事民.計算機圖形學根底教程M.：清華大學，2005。XX工業學院教案課程章節第六章 三維變換與投影第 15次課授課時間 2021年10月31日授課班級 1020541、1020542授課類型： 理論課討論課實踐課習題課教學目標(知識教學,能力開展兩個方面內容)1、了解三維圖形變換的根本知識2、掌握三維根本幾何變換3、理解三維變換與二維變換的聯系4、應用：通過學習三維變換算法使用MFC實現5、學會三維復合變換并能靈活運用教學內容注明重點、難點課堂教學設計與教學方法一、6.1三維圖形幾何變換 6.1.1 三維幾

32、何變換矩陣6.1.2三維幾何變換形式二、6.2三維根本幾何變換矩陣平移、比例、旋轉、反射、錯切重點 三、6.3.三維復合變換 相對于任意參考點的三維幾何變換； 相對于任意方向的三維幾何變換；重點四、本次課總結1. 幻燈演示，啟發2. 講解算法理論，板書詳解過程 3. 可執行文件演示4. 講練結合，例如5. 運行案例，講解原理，講解代碼、拓展原理6. 討論，上機思考、作業1、 思考：三維幾何變換相較于二維有何異同.2、 思考：如何使用列矩陣表示三維變換.2、作業：6-1，6-2，5-8參考文獻：1孫家廣，胡事民.計算機圖形學根底教程M.：清華大學，2005.2陸潤民.計算機圖形學教程M.：清華大

33、學，2003.XX工業學院教案課程章節第六章 三維變換與投影繼續第 16次課授課時間 2021年11月4日授課班級 1020541、1020542授課類型： 理論課討論課實踐課習題課教學目標(知識教學,能力開展兩個方面內容)1、了解點變換、坐標系變換相關知識 2、掌握平行投影中三視圖矩陣與斜投影3、理解坐標系變換的思想和變換過程，三視圖的面的旋轉4、應用：通過學習算法使用MFC實現教學內容注明重點、難點課堂教學設計與教學方法一、6.4坐標系變換 6.4.1 二維坐標系變換 6.4.2三維坐標系變換二、6.5平行投影6.5.1正交投影矩陣6.5.2 三視圖 重點6.5.3 斜投影重點 三、本次課

34、總結1. 幻燈演示，啟發2. 講解算法理論，板書詳解過程 3. 可執行文件演示4. 講練結合，例如5. 運行案例，講解原理，講解代碼、拓展原理6. 討論，上機7. 抽查提問，檢驗學生是否理解思考、作業1、 思考：斜投影主要描述建筑物，我們能否繞到斜投影后面觀察呢.2、 三視圖主要用在什么領域.2、作業：6-3，6-4參考文獻：1陸楓,何云峰計算機圖形學根底第2版M：電子工業，2021.2孫家廣，胡事民.計算機圖形學根底教程M.：清華大學，2005.XX工業學院教案課程章節第六章 三維變換與投影繼續第 17次課授課時間 2021年11月7日授課班級 1020541、1020542授課類型： 理論

35、課討論課實踐課習題課教學目標(知識教學,能力開展兩個方面內容)1、了解透視投影的特點 2、掌握透視投影坐標系的變換3、理解透視投影的深度坐標4、應用：通過學習透視算法使用MFC實現教學內容注明重點、難點課堂教學設計與教學方法一、6.6透視投影 6.6.1 透視變換坐標系 6.6.2世界坐標系到觀察坐標系的變換 6.6.3 觀察坐標系到屏幕坐標系的變換重點 6.6.4 透視投影的分類 6.6.5 屏幕坐標系的透視深度坐標難點二、6.7本章小結三、本次課總結 1. 幻燈演示，啟發2. 講解算法理論，板書詳解過程 3. 可執行文件演示4. 講練結合，例如5. 運行案例，講解原理，講解代碼、拓展原理6

36、. 討論，上機7. 抽查提問，檢驗學生是否理解思考、作業1、 思考：物體的描述從世界坐標系變換到觀察坐標系后，是否物體就有透視效果呢.2、 思考：什么是物體變換.什么是視圖變換.3、 思考：對于單個物體，即可以使用模型變換也可以使用視圖變換獲得旋轉效果，對于三維一個場景應選用哪種變換形式.4、 游戲中，建筑物常使用斜投影繪制，人物常使用透視投影繪制，請研究“紅警天下游戲的設計模式，答復這樣繪制有何好處.2、作業：6-5，6-6參考文獻：1陸楓,何云峰計算機圖形學根底第2版M：電子工業，2021.2孫家廣，胡事民.計算機圖形學根底教程M.：清華大學，2005.XX工業學院教案課程章節實驗3直線段

37、裁剪第 18 次課授課時間 2021年 11月11日授課班級 1020541、1020542授課類型： 理論課討論課實踐課習題課實驗目標1、掌握直線段端點編碼方法2、掌握Cohen-Sutherland直線段裁剪算法實驗要求實驗教學設計與教學方法一、定義二維坐標系原點位于屏幕中心，x軸水平向右為正，y軸鉛直向上為正。二、在客戶區中央固定繪制顏色為RGB(128,0,0)的3像素寬的矩形代表裁剪窗口。裁剪窗口的左上角點為-300,100,右下角點為300,-100。 三、使用鼠標在屏幕上動態繪制任意直線段。四、選擇裁剪按鈕根據直線段和窗口的相對位置，對直線段進展裁剪，得到位于窗口內的直線段，刪除

38、窗口外的直線段。 重點五、直線段繪制之前，裁剪按鈕無效；直線段繪制之后，裁剪按鈕有效。 1. 教師運行案例，講解原理2. 讓學生按實踐教程步驟逐步編程 3. 要求學生在理解代碼的根底上可做一些修改4. 講練結合，提問思考、作業1、 思考： 區域編碼如何用十進制與十六進制分別表示.2、 思考：完全不在窗口內的一條直線，橫跨窗口的下側和右側區域，是否需要裁減判斷.2、拓展：案例13 中點分割直線段裁剪算法參考文獻：1陸楓,何云峰計算機圖形學根底第2版M：電子工業，2021.2孫家廣，胡事民.計算機圖形學根底教程M.：清華大學，2005.XX工業學院教案課程章節第七章自由曲線曲面第 19次課授課時間

39、 2021年11月14日授課班級 1020541、1020542授課類型： 理論課討論課實踐課習題課教學目標(知識教學,能力開展兩個方面內容)1、了解初等曲面、自由曲面相關知識 2、掌握Bezier曲線，Bezier曲面的拼接3、理解de Casteljau遞推算法,Bezier曲線的拼接4、應用：通過學習算法使用MFC實現教學內容注明重點、難點課堂教學設計與教學方法一、7.1根本概念二、7.2 Bezier曲線 7.2.1 Bezier曲線的定義重點 7.2.2 Bernstein基函數的性質 7.2.3 Bezier曲線的性質 7.2.4 de Casteljau遞推算法重點 7.2.5

40、Bezier曲線的拼接難點三、7.3 Bezier曲面重點 7.3.1 Bezier曲面的定義 7.3.2 雙三次Bezier曲面的定義 7.3.3 雙三次Bezier曲面的拼接四、本次課總結1. 幻燈演示，啟發2. 講解算法理論，板書詳解過程 3. 可執行文件演示4. 講練結合，例如5. 運行案例，講解原理，講解代碼、拓展原理6. 討論，上機思考、作業1、 思考：如何繪制三次Be字兒曲線的基函數曲線.2、 思考：Bezier曲面的拼接有何局限性.2、作業：7-1，7-2，7-3參考文獻：1陸楓,何云峰計算機圖形學根底第2版M：電子工業，2021.2孫家廣，胡事民.計算機圖形學根底教程M.：清

41、華大學，2005.XX工業學院教案課程章節第七章自由曲線曲面繼續第 20次課授課時間 2021年11月18日授課班級 1020541、1020542授課類型： 理論課討論課實踐課習題課教學目標(知識教學,能力開展兩個方面內容)1、了解B樣條曲線曲面的概念 2、掌握三次B樣條曲線和雙三次B樣條曲面的連續性3、理解B樣條曲面的連續性 4、應用：通過學習算法使用MFC實現5、學會構造特殊的三次B樣條曲線的技巧教學內容注明重點、難點課堂教學設計與教學方法一、7.4 B樣條曲線 7.4.1 B樣條曲線的定義 7.4.2 二次B樣條曲線 7.4.3 三次B樣條曲線重點 7.4.4 B樣條曲線的性質 7.4

42、.5 構造特殊的三次B樣條曲線的技巧 二、7.5 B樣條曲線 7.5.1 B樣條曲面的定義 7.5.2 雙三次B樣條曲面的定義 7.5.3 雙三次B樣條曲面的連續性重點三、本次課總結1. 幻燈演示，啟發2. 講解算法理論，板書詳解過程 3. 可執行文件演示4. 講練結合，例如5. 運行案例，講解原理，講解代碼、拓展原理6. 討論，上機思考、作業1、 思考：B樣條曲線與Bezier曲線哪個更逼近控制多邊形.2、 思考：如何用虛線表示3次B樣條曲線的幾何作圖過程.2、作業：7-4，7-5，7-6參考文獻：1陸楓,何云峰計算機圖形學根底第2版M：電子工業，2021.2孫家廣，胡事民.計算機圖形學根底

43、教程M.：清華大學，2005.XX工業學院教案課程章節第八章 分形幾何第 21次課授課時間 2021年11月21日授課班級 1020541、1020542授課類型： 理論課討論課實踐課習題課教學目標(知識教學,能力開展兩個方面內容)1、了解分形與分維的相關概念 2、掌握遞歸算法3、理解龜形圖法 4、應用：通過學習算法使用MFC實現5、學會把遞歸算法用在各種模型中教學內容注明重點、難點課堂教學設計與教學方法一、8.1 分形與分維二、8.2 遞歸模型 Cantor集；Peano-Hilbert曲線；Sierpinski墊片與地毯；C字曲線；Cayley樹；Koch曲線；Menger海綿；重點 其中

44、涉及到遞歸算法。 重點三、本次課總結1. 幻燈演示，啟發2. 講解算法理論，板書詳解過程 3. 可執行文件演示4. 講練結合，例如5. 運行案例，講解原理，講解代碼、拓展原理6. 討論，上機思考、作業1、 思考：在正方形的每條邊上繪制kech曲線，得到什么圖案.2、 思考：在正六邊形的每條邊上繪制kech曲線，得到什么圖案.2、作業：8-1、2、3、4、5、6參考文獻：1 孫博文.分形算法與程序實現M.產：電子工業，2021.2 陸潤民.計算機圖形學教程M.：清華大學，2003.XX工業學院教案課程章節實驗4立方體線框模型透視投影第 22次課授課時間 2021年 11月25日授課班級 1020

45、541、1020542授課類型： 理論課討論課實踐課習題課實驗目標1、掌握使用點表和面表構造立方體線框模型的方法。2、掌握視點球坐標的計算方法。3、掌握立方體線框模型的二維透視投影圖的繪制方法。4、掌握立方體線框模型的二維透視投影圖的旋轉方法。實驗要求實驗教學設計與教學方法一、在屏幕中心建立三維坐標系Oxyz，x軸水平向右，y軸鉛直向上，z軸垂直于屏幕指向觀察者。二、以三維坐標系Oxyz的原點為立方體體心繪制邊長為a的立方體線框模型。 三、使用雙緩沖技術在屏幕上繪制三維立方體的二維透視投影圖。四、使用鍵盤方向鍵旋轉立方體線框模型。五、使用工具條上的“動畫圖標播放立方體線框模型的旋轉動畫六、按下

46、鼠標左鍵縮小立方體，按下鼠標右鍵增大立方體。1. 教師運行案例，講解原理2. 讓學生按實踐教程步驟逐步編程 3. 要求學生在理解代碼的根底上可做一些修改4. 講練結合，上機思考、作業1、 思考： 如何通過面找到頂點.2、 拓展：給定立方體8個頂點的顏色繪制顏色漸變立方體透視投影線框模型。3、 拓展：給定正八面體的頂點坐標，繪制正八面體的透視投影線框模型。參考文獻：1陸楓,何云峰計算機圖形學根底第2版M：電子工業，2021.2孫家廣，胡事民.計算機圖形學根底教程M.：清華大學，2005.XX工業學院教案課程章節第八章 分形幾何繼續第 23次課授課時間 2021年11月28日授課班級 102054

47、1、1020542授課類型： 理論課討論課實踐課習題課教學目標(知識教學,能力開展兩個方面內容)1、了解L系統方法構圖法的相關概念 2、掌握L系統繪制Koch曲線、分形草算法3、理解L系統文法構圖法 4、應用：通過學習算法使用MFC實現教學內容注明重點、難點課堂教學設計與教學方法一、8.3 L系統方法構圖法8.3.1 L系統文法構圖法 龜形圖法 重點8.3.2 Koch曲線重點8.3.3分形草重點8.3.4 Peano-Hilbert曲線8.3.5分形灌木叢二、本次課總結1. 幻燈演示，啟發2. 講解算法理論，板書詳解過程 3. 可執行文件演示4. 講練結合，例如5. 運行案例，講解原理，講解

48、代碼、拓展原理6. 討論，上機思考、作業1、 思考：L系統模型與遞歸模型主要有何不同.2、 思考：如何通過改變L系統模型的規那么，繪制不同形狀的分形草.2、作業：8-8，8-9參考文獻：1 孫博文.分形算法與程序實現M.產：電子工業，2021.2 陸潤民.計算機圖形學教程M.：清華大學，2003.XX工業學院教案課程章節第八章 分形幾何繼續第 24次課授課時間 2021年12月2日授課班級 1020541、1020542授課類型： 理論課討論課實踐課習題課教學目標(知識教學,能力開展兩個方面內容)1、了解迭代函數系統相關概念 2、掌握壓縮仿射變換，用拼貼確定IFS碼3、理解仿射變換的過程4、應用：通過學習算法使用MFC實現教學內容注明重點、難點課堂教學設計與教學方法一、8.4 IFS迭代函數系統模型 8.4.1仿射變換 8.4.2 IFS 壓縮仿射變換 難點 8.4.3 Koch曲線 8.4.4 Sierpinski墊片 8.4.5 Bar