东南大学生物科学与医学工程学院

一、课程的性质与目的

       本课程是生物医学工程专业高年级本科生必修的一门主要专业基础课。本课程的教学目标是使学生在学习二维和三维图形学的基本理论的同时，学习并掌握OpenGL三维图形开发技术，着重培养学生图形编程方面的实际动手能力，为学习相关的科学可视化课程和科研究提供必要的图形学理论和实践基础。

二、课程内容的教学要求

   授课内容：

1．概述―― 图形设备、系统和应用        

(1) 计算机图形学的发展及应用

(2) 图形的输入输出设备

(3) 计算机图形系统组成

2. 基本图形的绘制方法                   

(1) 直线的生成算法                    

(2) 圆与椭圆的生成算法                

（3）常用曲线及曲面生成算法            

   3．基本图元生成算法                     

（1）区域填充算法

（2）线宽与线型处理

（3）裁剪算法

（4）反走样

4．二维图形变换与建模                  

（1）仿射几何学与仿射变换的概念

（2） 二维图形对象模型变换与视口变换

（3） 平移与旋转的组合

（4）二维投影变换

（5） OpenGL实现方法

5．三维图形对象的建模与表示           

（1) 多边形网格与多面体

（2）光滑对象的网格逼近

（3）规整表面的的概念

（4）双线性规整表面

（5）旋转表面法（平扫法）

6．三维图形变换                       

（1） 三维图形绘制流程

（2） 平移

（3） 旋转

（4） 缩放

（5） 模型变换的组合

（6） 三维投影变换

7．颜色与光照模型                     

（1） 颜色模型

（2） 光照模型与材质属性

（3） OpenGL实现方法,包括光源与材质的定义

8．真实感技术                         

（1）3D复杂物体建模

（2）面消隐及深度测试技术

（3）混合技术与透明效果

（4）表面法线与纹理映射

三、上机实验要求

学习OpenGL图形库函数和GLUT工具箱的使用，并能够熟练掌握用OpenGL进行基本二维和三维图形的建模与绘制的方法。

四、建议学时分配

五、考核方式

采用上机完成计算机图形程序结合程序报告的形式,以实践的方式检验学生对计算机形

学概念的理解和实际运用能力.

程序和报告占总成绩的 60%;

平时实验成绩占总成绩的 40%.

六、教材及参考书

Donald Hearn等编，Computer Graphiscs, 1st ,2nd ,3rd, 1996,2000,2005.

Richard S. Wright Jr., Michael R. Sweet等编，OpenGL SuperBible，Pearson Education, 1999。 

Dave Shreiner等编， OpenGL Programming Guid. 4th . Wesley Pub Co, 2003.

NEHE的OPENGL教程 http://nehe.gamedev.net 

OPENGL官方站点 http://www.opengl.org/ 

《计算机图形学（新版）》 孙家广 杨长贵编，清华大学出版社.