一、理解記憶計算機圖形學(xué)的基本概念，了解圖形學(xué)的應(yīng)用和發(fā)展動向。

1．  理解記憶計算機圖形學(xué)的概念。

2．  理解計算機圖形學(xué)硬件系統(tǒng)的組成、功能和發(fā)展趨勢。

3．  理解計算機圖形學(xué)軟件系統(tǒng)的組成、常用接口標準。

4．  了解計算機圖形學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系。

5．  理解計算機圖形學(xué)與圖像處理的關(guān)系。

6．  了解計算機圖形學(xué)的研究內(nèi)容。

7．  能舉例說明計算機圖形學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域。

8．  了解計算機圖形學(xué)的發(fā)展動向。

二、理解光柵掃描圖形顯示器的工作原理，理解記憶掃描轉(zhuǎn)換的概念，理解基本圖形的生成原理和算法，理解區(qū)域填充、影線填充的原理和算法，能編程實現(xiàn)上述算法。

1．  能理解圖形系統(tǒng)硬件設(shè)備的構(gòu)成，包括CRT、液晶顯示器的基本構(gòu)成和工作原理、光柵顯示器工作原理、常用輸入輸出設(shè)備的構(gòu)成和基本工作原理。

2．  能理解掃描轉(zhuǎn)換的概念并能說明掃描轉(zhuǎn)換的主要工作。

3．  掌握基本圖素的繪制原理和方法，包括各種二維直線繪制方法、二維圓弧繪制方法等。

4．  能理解并掌握直線的掃描轉(zhuǎn)換算法，能用偽代碼描述數(shù)值微分法、中點畫線法、Bresenham畫線法等算法，并能編程實現(xiàn)上述算法。

5．  能理解并掌握圓的掃描轉(zhuǎn)換算法，能用偽代碼描述中點畫圓法、Bresenham畫圓法等算法，并能編程實現(xiàn)上述算法。

6．  能理解并掌握橢圓的掃描轉(zhuǎn)換算法，能用偽代碼描述中點橢圓等算法，能編程實現(xiàn)該算法。

7．  能理解并掌握區(qū)域填充算法，能用偽代碼描述種子填充算法、掃描線填充算法、圓與橢圓的填充算法、圖案填充算法等算法，并能編程實現(xiàn)上述算法。

8．  能理解并掌握影線填充算法，能用偽代碼描述該算法原理，能編程實現(xiàn)該算法。

三、理解記憶圖形變換的方法、基本的二維變換矩陣和三維變換矩陣、齊次坐標技術(shù)，會求二維及三維的組合變換矩陣。

1．    理解和掌握二維比例變換、對稱變換、錯切變換、旋轉(zhuǎn)變換、平移變換等基本變換，以及二維組合變換。

2．    理解和掌握三維比例變換、對稱變換、錯切變換、旋轉(zhuǎn)變換、平移變換等基本變換，以及三維組合變換。

3．    理解記憶圖形變換的方法。

4．    理解記憶求變換矩陣的兩種方法。

5．    理解記憶基本的二維變換矩陣和三維變換矩陣。

6．    理解記憶齊次坐標技術(shù)。

7．    會求二維及三維的組合變換矩陣

四、掌握三維物體的表示方法與輸出顯示處理，了解投影的分類，理解記憶各種投影的概念，會求各種投影的變換矩陣；理解視向變換，會求視向變換矩陣；掌握二維/三維裁剪算法并能編程實現(xiàn)。

1．    掌握不同類型曲面的參數(shù)定義、性質(zhì)及各種表示方法。

2．    理解記憶投影的分類，理解記憶各種投影的概念，會求各種投影的變換矩陣。

3．    理解世界坐標系和觀察坐標系，會求視向變換矩陣，能說明使用觀察坐標系的理由，能說明進行視向變換的理由。

4．    能說明進行窗口視區(qū)變換的理由，會求窗口視區(qū)變換矩陣。

5．    掌握直線段編碼裁剪法，矢量裁剪法，中點分割裁剪法等裁減算法，并能用偽代碼描述這三種算法并能編程實現(xiàn)。

6．    掌握多邊形逐邊裁剪算法、邊界裁剪算法等裁減算法，并能用偽代碼描述這三種算法并能編程實現(xiàn)。

五、理解常用曲線和曲面的推導(dǎo)過程,能寫出推導(dǎo)步驟和計算公式,能編程實現(xiàn)算法。

1．    理解拋物樣條曲線算法的推導(dǎo)過程，能寫出繪制拋物樣條曲線的步驟和計算公式，能夠過三點定義一段拋物線，完成拋物線加權(quán)合成，理解拋物樣條曲線的端點條件、拋物樣條曲線的性質(zhì)，能用偽代碼描述該算法并能編程實現(xiàn)。

2．    理解三次參數(shù)樣條曲線算法的推導(dǎo)過程，能寫出繪制三次參數(shù)樣條曲線的步驟和計算公式，掌握分段三次參數(shù)樣條曲線的數(shù)學(xué)表達式和連續(xù)三次參數(shù)樣條曲線的表達式，能用偽代碼描述該算法并能編程實現(xiàn)。

3．    理解貝塞爾曲線算法的推導(dǎo)過程，能寫出繪制貝塞爾曲線的步驟和計算公式，掌握二次/三次貝塞爾曲線的數(shù)學(xué)表達式，能夠反算貝塞爾曲線控制點，能用偽代碼描述該算法并能編程實現(xiàn)。

4．    理解B樣條曲線算法的推導(dǎo)過程，能寫出繪制B樣條曲線的步驟和計算公式，掌握二次/三次B樣條曲線的數(shù)學(xué)表達式，能夠反求B樣條曲線的控制點及其端點性質(zhì)，以及三次B樣條曲線的特殊處理，能用偽代碼描述該算法并能編程實現(xiàn)。

5．    掌握常用曲面的數(shù)學(xué)描述函數(shù)，了解二次曲面、掃描曲面、自由曲面、B樣條曲面的生成過程。

六、理解光照、消隱等真實感圖形顯示技術(shù)，掌握常用的方法與技術(shù)。

1．    掌握光照模型和光線跟蹤算法，了解圖案、紋理、顏色空間的相關(guān)知識。

2．    掌握常用光反射模型及其實現(xiàn)方法，包括簡單光反射模型、增量式光反射模型、局部光反射模型等。

3．    掌握光線投射模型和光線跟蹤顯示技術(shù)。

4．    理解消隱概念、消隱的必要性，掌握面消隱、線消隱的相關(guān)知識和基本算法。

5．    掌握消隱常用的方法與技術(shù)，包括最大最小試驗、包含性檢驗、求平面的法矢和方程、空間兩線段在投影面上的交點、深度檢測等等。

6．    掌握凸多面體的消隱方法，能利用外法線與視軸的夾角判斷凸多面體各面的可見性，能利用立體表面外法矢量與可見性的關(guān)系，消去凸多面體的隱藏線。

掌握陰影生成技術(shù)與算法，包括陰影掃描線算法、陰影多邊形算法、陰影空間算法、陰影深度緩存算法等。