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《计算机辅助几何设计》课程简介课程编号08014905课程名称计算机辅助几何设计/ComputerAidedGeometricDesign学分3学时48(课内实验(践)上机16课外实践)适用专业信息与计算科学、应用数学建议修读学期第7学期开课单位数理科学与工程学院信息与计算科学系先修课程数学分析、高等代数、解析几何、C语言、数学模型考核方式与成绩评定标准闭卷考试平时占30%(含上机20%)期末卷面成绩占70%教材与主要参考书目计算机辅助几何设计与非均匀有理B样条施法中高等教育出版社计算机辅助几何设计技术及应用李原西北工业大学出版社自由曲线曲面造型技术朱心雄科学出版社内容概述计算机辅助儿何设计(ComputerAidedGeometricDesign简称CAGD)是涉及数学和计算机科学的边缘学科,研究的内容是计算机图像系统环境中曲面的表示和构造,与计算机图形学相互交融,有着密切联系,从飞机、船舶、汽车设计到模具设计到生物医学图像处理都有着广泛应用CAGD的核心问题是要解决工业产品几何形状的数学描述本课程以作为标准形式的参数曲线曲面基本理论为基础,重点讲授自Bezier方法到B样条方法直至为STEP国际标准惟一采用的非均匀有理B样条方法发展的这一主线要求学生掌握参数曲线曲面表达方法,Bezier方法、B样条方法及非均匀有理B样条方法的由来、基本思路、解决问题途径、定义、性质、相关配套算法本课程以面向工程应用出发,尽可能略掉繁琐的数学推导、证明,以便于学生掌握和推广应用《计算机辅助几何设计》教学大纲课程编号08014905课程名称计算机辅助几何设计/ComputerAidedGeometricDesign学分3学时48(课内实验(践)上机16课外实践)适用专业信息与计算科学、应用数学建议修读学期第7学期开课单位数理科学与工程学院信息与计算科学系先修课程数学分析、高等代数、解析几何、C语言、数学模型
一、课程性质、目的与任务课程性质本课程是信息与计算科学专业的专业选修课程课程目的计算机辅助几何设计是涉及数学和计算机科学的边缘学科,研究的内容是计算机图像系统环境中曲面的表示和构造,与计算机图形学相互交融,有着密切联系,从飞机、船舶、汽车设计到模具设计到生物医学图像处理都有着广泛应用通过本课程,将数学原理应用于具体实践中,并通过算法编程实现,进一步整合和提高学生的编程能力,使学生更好地适应信息化社会的发展和多媒体技术的应用,为今后工作和科研打下坚实的基础本课程的学习以面向实际工程应用出发,强调学生学以致用的能力在教师的引导下,让学生从纯粹的理论知识向实践运用过渡课程任务本课程以作为标准形式的参数曲线曲面基本理论为基础,重点讲授自Bezier方法到B样条方法直至为STEP国际标准惟一采用的非均匀有理B样条方法发展的这一主线要求学生掌握参数曲线曲面表达方法,Bezier方法、B样条方法及非均匀有理B样条方法的由来、基本思路、解决问题途径、定义、性质、相关配套算法本课程以面向工程应用出发,尽可能略掉繁琐的数学推导、证明,以便于学生掌握和推广应用(对应毕业要求
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二、教学内容、基本要求及学时分配(按章节列出内容要求学时等,实验上机项目要列在课程内容一栏)(教学基本要求A-熟练掌握;B.掌握;C-了解)
二、建议实验(上机)项目及学时分配参数样条曲线编程计算Bezier曲线配套算法编程实现(递推求点、曲线绘制、修改、分割、升阶等)4学时B样条曲线配套算法编程实现(递推求点、曲线绘制、修改、节点插入、升阶等)8学时NURBS曲线绘制
四、教学方法与教学手段理论与实践相结合,讲授与讨论相结合,多媒体教学,程序演示
五、考核方式与成绩评定标准闭卷考试平时占30%(含上机20%)期末卷面成绩占70%建议提高上机考核成绩比重
六、教材与主要参考书目计算机辅助几何设计与非均匀有理B样条施法中高等教育出版社计算机辅助几何设计技术及应用李原西北工业大学出版社自由曲线曲面造型技术朱心雄科学出版社
七、大纲编写的依据与说明该课程教学大纲的制定,是根据国家教育部关于《信息与计算科学专业》教学规范中基础课程的要求结合我系课程建设和教学计划,以及我校以工科为特色,同时参考了等其它国内知名高校相同或相近专业的课程设置课程内容教学要求重点(☆)难点(A)学时安排实验学时上机学时备注一绪论B☆2
二、曲线、曲面基本理论A2
三、参数样条曲线曲面参数三次样条曲线B△2课程内容教学要求重点(☆)难点(A)学时安排实验学时上机学时备注弗格森样条曲面参数双三次样条曲面C2孔斯双三次样条曲面B2参数样条曲线编程计算2
四、Bezier曲线曲面Bezier曲线及其性质A△2Bezier曲线递推定义、算法A☆2Bezier曲线任意分割A△2Bezier曲面构造C2Bezier曲线配套算法编程实现4
五、B样条曲线曲面B样条、B样条曲线基本概念A☆2B样条曲线类型划分B2B样条曲线求点算法A☆A2B样条曲线插入节点A☆2B样条曲线升阶B2B样条曲线配套算法编程实现8
六、NURBS曲线曲面NURBS曲线曲面定义A☆2NURBS曲线曲面计算B2NURBS曲线绘制2。