北京大学计算机图形学 第一讲 课程介绍.ppt

计算机图形学 姜明 北京大学数学科学学院 课程介绍 计算机图形学：用计算机构造和显示图形。计算机图形学研究利用计算机产生图形和显示图形，它包括对要产生图形的物体的描述（建模或几何描述），对图形数据的管理和操作（数据结构和图形变换），图形的生成，显示和输出。在交互式的图形系统中，还包括研究图形的输入和图形操作的人机接口。 [HB] 先修课程和知识：计算概论，数据结构，线性代数，数学分析，解析几何。 课程要求：平时作业为40分，期末考试成绩为30分，学期项目成绩为30分。平时成绩一般每题为10分（视难度加分），总成绩累计后以总分40分按比例折合。平时作业和上机作业每次未能按时完成并交给助教的以零分记。抄袭情况一经发现，抄袭者和提供抄袭者双方该次作业以负分计算。 编程技能：Ｃ，或C＋＋语言，或其它语言。以C语言为主。 本课程将使用OpenGL图形库，同学可使用任何语言来调用OpenGL的函数完成作业。例子均采用glut，将讲解如何使用glut来编写OpenGL的程序以及在Windows环境下如何编译程序。 课程内容介绍 1 Graphics Systems and Models Overview of the field Image formation as cameras Modeling-Rendering Paradigm 2 Graphics Programming Introduction to programming with OpenGL 3 Input and Interaction Interactive computer graphics Client-server (Graphic server) Programming event-driven input 4 Geometric Objects and Transformations Define and manipulate primitives/objects Coordinate systems and transformations OpenGL transformation matrices 5 Viewing Camera model Viewing and projections Hidden-surface removal OpenGL projections 6 Shading Light-material interaction Reflection models OpenGL Light and material functions 7 Implementation of a Renderer Bottom of computer graphics Algorithms for primitives, transformations, etc. Scan conversions. 8 Curves and Surfaces Modeling curves and surfaces Splines Curves and surfaces in OpenGL 9 Procedural Methods Limitation of polygon-model. Physically based models Recursive methods and fractals This chapter is pending. 10 Scientific Visualization Visualizing large multi-dimensional data sets in scientific and medical applications Data to geometric primitives There are multiple ways There are no good ways 教材 [EA] Edward Angel: Interactive Computer Graphics， A Top-Down Approach with Open GL, Addison-Wesley, 5th Edition. 电子工业出版社，2008年影印版。 参考书 [F1] J. D. Foley, A. van Dam: Introduction to Computer Graphics，机械工业出版社，2004年影印版。 [F2] J. D. Foley, A. van Dam, S. K. Feiner and J. F. Hughes, Computer Graphics, principles and practice.机械工业出版社，2002年影印版。 [HB] D. Hearn, M.