《計算機輔助幾何設計》教學大綱

《計算機輔助幾何設計》教學大綱課程英文名ComputerAidedDesign課程代碼J0701Z05學分2.5總學時40理論學時24實驗/實踐學時16課程類別專業(yè)課課程性質任選先修課程C++程序設計、計算機圖形學適用專業(yè)信息與計算科學開課學院理學院一、課程地位與課程目標（一）課程地位《計算機輔助幾何設計》是信息與計算科學專業(yè)學生的專業(yè)方向選修課程。通過學習該課程，對計算幾何的基本概念、應用有一基本了解，初步掌握計算幾何中的一些研究方法和基本理論，為接觸學科前沿打下必要基礎。（二）課程目標1.了解現代曲線、曲面造型的基本方法和發(fā)展趨勢。理解和掌握參數曲線、曲面的基本原理、算法，尤其是非均勻有理B樣條曲線、曲面的基本算法。2.通過理論學習和上機實踐，使學生能夠熟練地運用非均勻有理B樣條曲線、曲面的基本算法進行曲線、曲面設計、生成和修正。3.使學生掌握針對計算機輔助設計的實際應用領域如汽車、飛機的覆蓋件模具設計，能夠依據相關參數曲線、曲面的基本原理、算法，分析和解決初步的設計問題對學生的思維進行訓練，提高學生面向問題的求解能力，培養(yǎng)學生的科研素質。二、課程目標達成的途徑與方法以課堂教學為主，結合自學、課堂討論、課后作業(yè)、小組作業(yè)等。課堂教學主要講解CAGD的基本知識和算法的原理及實現。利用PPT與板書相結合的方式講解基本內容和相關算法的知識點。課堂討論主要是選取班里學生的代碼，進行逐條分析，其他學生提問等多種方式實現。三、課程目標與相關畢業(yè)要求的對應關系課程目標課程目標對畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）畢業(yè)要求2畢業(yè)要求3畢業(yè)要求5畢業(yè)要求7課程目標1LLLM課程目標2HMMM課程目標3HMHH注：1.支撐強度分別填寫H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）。2.不涉及工程教育認證的公共基礎課程（含必修和選修）不填寫上表。3.各專業(yè)的非公共基礎課程的畢業(yè)要求須根據課程所在專業(yè)培養(yǎng)方案進行描述。四、課程主要內容與基本要求第一章曲線曲面的基本知識1）了解矢量、曲線曲面等基本知識

第二章樣條曲線1）了解樣條曲線的基本概念，2）掌握插值與逼近、三次樣條函數

第三章貝齊爾曲線與曲面

1）了解貝齊爾曲線的定義與性質，掌握貝齊爾曲線的幾何作圖法，3）了解貝齊爾曲線曲面應用

第四章B樣條曲線和曲面

1）了解B樣條曲線的定義，掌握三次均勻B樣條曲線的算法，3）了解樣條曲面及三次均勻B樣條曲面的算法

第五章非均勻有理B樣條曲線與曲面

1）了解NURBS曲線曲面的定義和性質，2）掌握NURBS曲線曲面擬合

課程學時安排章節(jié)號教學內容學時數學生任務（作業(yè)、自學、討論等任務要求）對應課程目標第1章曲線曲面的基本知識41.完成課后作業(yè)課程目標1第2章樣條曲線101.完成課后作業(yè)2.課后自學MFC內容課程目標1第3章貝齊爾曲線與曲面101.完成課后作業(yè)2.課后練習MFC3.完成后學生討論圖形代碼課程目標1，2第4章B樣條曲線和曲面101.完成課后作業(yè)2.課后練習圖形繪制課程目標2，3第5章非均勻有理B樣條曲線與曲面61.完成課后作業(yè)課程目標1六、實踐環(huán)節(jié)及基本要求序號實驗項目學時基本要求實驗性質實驗類別1三次樣條曲線的繪制2理解三次樣條曲線的繪制驗證必做2三次Bezier曲線的繪制4理解三次Bezier曲線的繪制驗證必做3Bezier曲面的繪制6了解三次Bezier曲面的繪制驗證必做4B樣條曲線的繪制2理解B樣條曲線的繪制驗證必做5B樣條曲面的繪制2了解B樣條曲面的繪制驗證必做注：1.實驗性質指演示性、驗證性、設計性、綜合性等；2.實驗類別指必做、選做等。七、考核方式及成績評定考核內容考核方式評定標準（依據）占總成績比例過程考核到課率、課堂討論發(fā)言、平時作業(yè)平時成績表，點名表30%期末考核開卷卷面分數70%考核類別考查成績登記方式百分制八、推薦教材與主要參考書（一）推薦教材：《計算機輔助幾何造型技術》常智勇，科學出版社，2015.