计算机图形学精品课程.docx

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计算机图形学精品课程

计算机图形学精品课程网站建设

摘要

计算机图形学（ComputerGraphics，简称CG）是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。

简单地说，计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。

图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。

从处理技术上来看，图形主要分为两类，一类是基于线条信息表示的，如工程图、等高线地图、曲面的线框图等，另一类是明暗图，也就是通常所说的真实感图形。

本文介绍了建设计算机图形学精品课程所用到的基本技术，及具体是网站设计及实现方法。

该网站以Dreamweaver为开发工具，以IIS为解释服务器，以ASP（ActiveServerPage）为编程语言，以CSS+Div为网站前台网页样式设计及页面框架搭建，以Access为数据库来建设的。

内容主要有：

师资队伍、课程描述、教学资源、师生交流、实验教学、成果展示、在线考试。

关键词：

精品课程网站建设DreamweaverCSSDivJavaScript

TheconstructionofComputerGraphicsExcellentCoursesWebsite

ABSTRACT

ComputerGraphics（CG）isasciencetransformingtwo-dimensionalorthree-dimensionalcomputergraphicsintoaridformusingmathematicalalgorithms.Simplyspeaking,themainresearchedcontentofcomputergraphicswashowtoshowthegraphicsincomputer,howtousethecomputertodothecalculationsofgraphics,andhowtoprocessanddisplaytherelevantprinciplesandalgorithms.Graphicsarecomposedbythenon-geometricattributes,suchaspoint,line,face,bodyandothergeometricelements,suchasgray,color,thestyleofline,linewidth.Fromtheprocessingtechnology,graphicsismainlydividedintotwokindsofgraphics.Oneisbasedonthelines,suchasengineeringdrawings,contourmaps,surfacewireframemap,andtheotherisalightmapwhichisusuallycalledrealisticgraphics.

ThispaperintroducesthebasictechnologyoftheconstructionofComputerGraphicsCoursesexcellentCourseswebsite,thedesignofthiswebandtheimplementationofthisweb.Intheconstructionofthisweb,IusedtheDreamweaverasthesitedevelopmenttools,usedtheIISServeraswebserver,usedAsp（ActiveServerPage）fortheprogramminglanguage,usedCSS+Divforthefrontwebdesignofthiswebsite,usedAccessasthedatabaseforthiswebsite.Thiswebsiteismainlyincluded：

theintroductionofteachers,thedescriptionofComputerGraphicsCourse,theresourcesofteaching,theexchangebetweenteachersandstudents,theexperimentteaching,theshowingoftheresearchachievements,theon-lineexamination.

KEYWORDS:

ExcellentCourses，Website，DreamweaverCSSDivJavaScript

目　录

前　言1

第1章绪论2

1.1计算机图形学发展简史2

1.2计算机图形需的应用及研究前沿3

1.3计算机图形学网络教学特点6

第2章精品课程网站系统分析8

2.1需求分析8

2.2实现目标9

2.3网站编程语言选择10

2.4网站开发工具选择10

2.5网站服务器选择11

第3章精品课程网站设计12

3.1精品课程网站总体设计12

3.1.1网站功能流程设计12

3.1.2网站建设使用技术14

3.2精品课程网站详细设计18

3.2.1网站模块划分及设计18

3.2.1网站主页设计19

3.2.2网站子页设计22

第4章精品课程网站关键模块实现23

4.1网站子页左侧导航23

4.2Javascript输出日期时间25

4.3Div显示和隐藏实现视频播放26

第5章精品课程的网站运行及测试30

5.1服务器环境配置30

5.1.1IIS的安装30

5.1.2IIS中Web服务器的基本配置30

5.2精品课程网站功能测试31

5.2.1网站导航测试31

5.2.2在线交流功能模块测试32

结论34

谢辞35

参考文献36

前　言

计算机图形学是利用计算机研究图形的表示、生成、处理、显示的学科。

经过30多年的发展,计算机图形学已成为计算机科学中,最为活跃的分支之一,并得到广泛的应用。

搭建计算机图形学精品课程的目的是在计算机图形学基本原则指导下，建立方便的在线浏览计算机图形学方面的知识和在线管理一些图形学方面的科学资料，通过师生互动环节提高学生计算机图形学方面的专业知识。

积极开发科技信息资源，及时、有效地提供图形学方面的分享和利用,给各个科研部门提供一个标准化的、规范化、网络化的科研成果信息交流的平台。

高度利用科研成果，提高我国的科技发展水平。

通过网站，全面宣传，展示计算机系图形学的风采、优点与特色，发布计算机图形学方面的知识和在线视频教程等信息内容，使学生对计算机图形学有更深刻的了解，增强学生、老师之间的联系，在Internet网上，让学生及时得到计算机图行学方面的重要信息，同时也帮助了学校完成部分事务，提高办事效率,给学生，学校最方便的联系桥梁。

在这里学生也可以提出意见及想法，互通教学之间的意见想法，更加有效的办好教学，和学生需要哪样的教学方式能够更好的吸收与接纳，这些都能成为学校的参考，以便更好的提高学校的教学质量。

此计算机图形学精品课程网站，是搭建一个以计算机图形学为主要知识内容的在线网络教学平台。

所以它的基本技术要求是在网络上要实现计算机图形学理论知识以Web页面的形式呈现。

还要有在线互动的动态技术的支持。

第1章绪论

1.1计算机图形学发展简史

1950年，第一台图形显示器作为美国麻省理工学院（MIT）旋风Ⅰ号（Whirlwind1）计算机的附件诞生了。

该显示器用1个类似于示波器的阴极射线管（CRT）来显示一些简单的图形。

1958年美国Calcomp公司由联机的数字记录仪发展成滚筒式绘图仪，GerBer公司把数控机床发展成为平板式绘图仪。

在整个50年代，只有电子管计算机，用机器语言编程，主要应用于科学计算，为这些计算机配置的图形设备仅具有输出功能。

计算机图形学处于准备和酝酿时期，并称之为：

“被动式”图形学。

到50年代末期，MIT的林肯实验室在“旋风”计算机上开发SAGE空中防御体系，第一次使用了具有指挥和控制功能的CRT显示器，操作者可以用笔在屏幕上指出被确定的目标。

与此同时，类似的技术在设计和生产过程中也陆续得到了应用，它预示着交互式计算机图形学的诞生。

1962年，MIT林肯实验室的IvanE1Sutherland发表了1篇题为“Sketchpad：

一个人机交互通信的图形系统”的博士论文，他在论文中首次使用了计算机图形学“ComputerGraphics”这个术语，证明了交互计算机图形学是一个可行的、有用的研究领域，从而确定了计算机图形学作为一个崭新的科学分支的独立地位。

20世纪70年代是计算机图形学发展过程中的一个重要的历史时期。

由于光栅显示器的产生，在60年代就已萌芽的光栅图形学算法，迅速发展起来，区域填充、裁剪、消隐等基本图形概念及其相应算法纷纷诞生，图形学进入了第一个兴盛的时期，并开始出现实用的CAD图形系统。

又因为通用与设备无关的图形软件的发展，图形软件功能的标准化问题被提了出来。

1974年，美国国家标准化局（ANSI）在ACMSIGGRAPH的一个“与机器无关的图形技术”的工作会议上，提出了制定有关标准的基本规则。

此后ACM专门成立了一个图形标准化委员会，开始制定有关标准。

该委员会于1977、1979年先后制定和修改了“核心图形系统”（CoreGraphicsSystem）。

ISO随后又发布了计算机图形接口CGI（ComputerGraphicsInterface）、计算机图形元文件标准CGM（ComputerGraphicsMetafile）、计算机图形核心系统GKS（GraphicsKernelsystem）、面向程序员的层次交互图形标准PHIGS（ProgrammerpsHierarchicalInteractiveGraphicsStandard）等。

这些标准的制定，为计算机图形学的推广、应用、资源信息共享，起了重要作用。

20世纪70年代，计算机图形学另外两个重要进展是真实感图形学和实体造型技术的产生。

1970年Bouknight提出了第一个光反射模型，1971年Gourand提出“漫反射模型+插值”的思想，被称为Gourand明暗处理。

1975年Phong提出了著名的简单光照模型———Phong模型。

这些可以算是真实感图形学最早的开创性工作。

另外，从1973年开始，相继出现了英国剑桥大学CAD小组的Build系统、美国罗彻斯特大学的PADL21系统等实体造型系统。

1980年Whitted提出了一个光透视模型

———Whitted模型，并第一次给出光线跟踪算法的范例，实现Whitted模型；1984年，美国Cornell大学和日本广岛大学的学者分别将热辐射工程中的辐射度的方法引入到计算机图形学中，用辐射度方法成功地模拟了理想漫反射表面间的多重漫反射效果；光线跟踪算法和辐射度算法的提出，标志着真实感图形的显示算法已逐渐成熟。