安徽师范大学自动化本科专业《计算机图形学》实验课程大纲本科教学大纲

实验类课程大纲
课程名称:计算机图形学实验
一、课程概况
所属专业: 自动化 开课单位： 物理与电子信息学院
课程类型: 专业实验课程 课程代码: 0845470
开课学期: 5 学分： 2.5
学时： 8 核心课程: 否
拟使用教材：
物理与电子信息学院编写，《计算机图形学实验讲义》。
国内(外)现有教材：
蔡士杰等译，《计算机图形学》，电子工业出版社，2012 年
学习参考资料
[1] 孙家广等著，《计算机图形学》，清华大学出版社，1999 年
[2] 李军，徐波 等译，《OPENGL 编程指南》，机械工业出版社，2010 年
二、课程描述（300 字以内）
本门课程是电子信息类、自动化类等专业基础课，为学习后续课程准备必要
的计算机图形学知识。通过本课程的系列实验，使学生进一步熟悉计算机图形学
的基本原理和基本概念，学会图形程序的设计方法。掌握现代 opengl 程序的编
写理念和编写方法，如可编程渲染流水线、纹理映射、着色器等。
三、课程目标
掌握计算机图形学基础知识，掌握扎实的图形程序编制技能，初步具备解决
工程实际问题的能力。具有综合运用计算机图形学的基础理论和技术手段，分析
并解决图形及显示技术问题的能力。具有创新意识，具备对新图形界面显示技术、
新图形编程开发技术进行研究、开发和设计的初步能力。
四、教学要求
本课程由 OPENGL 绘制三角形等 4 组实验构成，分为验证、综合性等类型，
授课教师将对学生进行实验安全辅导，并按照不同类型实验要求，做好实验准备
工作，指导学生做好程序设计与调试、实验报告撰写等工作。
学生应熟悉实验室管理相关规章制度，遵守实验操作要求，规范使用实验仪
器设备。积极做好实验准备工作，预习实验指导书中实验原理、做好实验设计等；
实验过程中认真观察、记录，及时发现并解决问题；实验结束后认真完成完成实
验报告撰写。
五、考核方式及要求
为实现课程教学目标，本门课程考核方式及要求为：出勤率及课程作业占
10%，点到不少于 3 次，其中缺席 1 次，按无成绩计算；随堂测验 1 次，测验成
绩按 10%折算后计入总成绩；实验成绩按 20%折算后计入总成绩；期末考试为
卷面考试，占总成绩的 60%。
六、课程内容
实验一：基于 OPENGL 的三角形绘制
（授课时间：第五学期第 5 周）
教学目标：掌握 OPENGL 开发流程，掌握编制、调试及运行简单图形程序技术。
掌握第三方库的配置和使用方法。
主要内容：熟悉 OPENGL 开发环境，编制运行简单绘制程序。
学 时：2 学时
教学方法：演示法/讲授/现场指导
实验类型：验证性实验
实验二：着色器及纹理映射
（授课时间：第五学期第 7 周）
教学目标：掌握可编程渲染流水线编程方法，掌握纹理使用方法
主要内容：编制顶点着色器和纹理着色器，使用纹理图片对所绘制图形贴图。
学 时：2 学时
教学方法：演示法/讲授/现场指导
实验类型：验证性实验
实验三：几何变换
（授课时间：第五学期第 9 周）
教学目标：掌握对图形施加几何变换的方法。
主要内容：利用第三方数学库，创建变换矩阵，实现平移、缩放、旋转等变换操
作。
学 时：2 学时
教学方法：演示法/讲授/现场指导
实验类型：验证性实验
实验四：坐标系统与相机漫游
（授课时间：第五学期第 11 周）
教学目标：掌握创建三维图形的方法，掌握相机漫游的技术。
主要内容：利用第三方数学库，创建有纹理贴图的三维图形，用键盘操作视角，
实现三维场景中漫游。
学 时：2 学时
教学方法：演示法/讲授/现场指导
实验类型：综合性实验