國立嘉義大學112學年度第2學期教學大綱

課程代碼11223470022上課學制大學部
課程名稱計算機圖學 Computer Graphics授課教師 (師資來源)盧天麒(資工系)
學分(時數)3.0 (3.0)上課班級資工系2年甲班
先修科目必選修別選修
上課地點理工大樓 A16-415 授課語言國語
證照關係數位內容及資訊相關基礎證照晤談時間星期3第3節~第4節, 地點:A16-603 星期4第1節~第1節, 地點:A16-615 星期4第5節~第5節, 地點:A16-615
永續發展目標[SDGs]之關聯性優質教育
課程大網網址https://web085004.adm.ncyu.edu.tw/Syllabus/Syllabus_Rpt.aspx?CrsCode=11223470022
備 註
本課程之教學主題、內容或活動是否與性別平等議題有相關之處:否本課是否使用原文教材或原文書進行教學:是

◎系所教育目標:
為配合國家建設及產業發展之需要,本系以培育中高級資訊科技人才為目的。在教學理念上除了注重理論的探討之外並強調實際動手的能力,以期培育出具有深厚學識基礎並能實際應用的資訊科技人才。在專業必修中涵蓋基礎理論、電腦硬體、作業系統、資料結構及計算機網路等方面,並有畢業專題製作,使學生紮實基礎,同時課程包含四個專業學程,兼顧學術及實務之分流與訓練。分別為一:軟體工程及知識工程學程、二:互動多媒體學程、三:網路及資訊安全學程、四:資訊系統開發實務學程,以期作為日後升學就業的準備。
◎核心能力關聯性
1.應用數理邏輯推理之能力4 關聯性稍強
2.具備資訊軟體專業之能力5 關聯性最強
3.具備資訊硬體專業之能力1 關聯性最弱
4.發掘、分析及解決問題之能力3 關聯性中等
5.現代資訊發展工具之使用與熟悉資訊應用系統之能力4 關聯性稍強
6.資訊軟體或硬體創新設計與實作之能力4 關聯性稍強
7.有效溝通與團隊合作之能力2 關聯性稍弱
8.培養人文素養、專業倫理責任、社會關懷與生活技能之能力1 關聯性最弱
◎本學科內容概述:
本課程是針對資工系大學部學生對於計算機圖學設計與原理之課程,目的為讓學生能了解且學習計算機圖學中的定義、理論及實務。
◎本學科教學內容大綱:
1. 圖學程設 2. 幾何物件轉換 3. 照相機視覺轉換 4. 圖形著色計算 5. 貼圖處理 6. 三維幾何建模
◎本學科學習目標:
本課程是針對資工系大學部學生對於計算機圖學設計與原理之課程,目的為讓學生能了解且學習計算機圖學中的定義、理論及實務,課程中教授圖學程設、幾何物件轉換、照相機視覺轉換、圖形著色計算、貼圖處理及三維幾何建模等相關計算機圖學系統知識,以期可配合產業需求使學生學習計算機圖學中所需之資訊處理及程式設計等基礎技術。
◎教學進度:
週次主題教學內容教學方法
01
02/22
Chapter 1 Graphics Systems and Models1. A graphics system
2. The synthetic-camera model
3. Graphics architecture
4. Programmable pipelines
作業/習題演練、操作/實作、講授、討論。
02
02/29
Chapter 1 Graphics Systems and Models1. A graphics system
2. The synthetic-camera model
3. Graphics architecture
4. Programmable pipelines
作業/習題演練、操作/實作、講授、討論。
03
03/07
Chapter 2 Graphics Programing1. The OpenGL API
2. Primitive and attributes
3. Color
4. Viewing
5. Control functions
作業/習題演練、操作/實作、講授、討論。
04
03/14
Chapter 2 Graphics Programing1. The OpenGL API
2. Primitive and attributes
3. Color
4. Viewing
5. Control functions
作業/習題演練、操作/實作、講授、討論。
05
03/21
Chapter 3 Input and Interaction1. Input devices
2. Display lists
3. Programming event-drive input
4. Menus
5. Animating interactive programs
作業/習題演練、操作/實作、講授、討論。
06
03/28
Chapter 3 Input and Interaction1. Input devices
2. Display lists
3. Programming event-drive input
4. Menus
5. Animating interactive programs
作業/習題演練、操作/實作、講授、討論。
07
04/04
Chapter 4 Geometric Objects and Transformations1. Coordinate system and frames
2. Affine transformations
3. Translation, rotation, and scaling
4. Transformation in homogeneous coordinates
5. OpenGL transformations matrices
作業/習題演練、操作/實作、講授、討論。
08
04/11
Chapter 4 Geometric Objects and Transformations1. Coordinate system and frames
2. Affine transformations
3. Translation, rotation, and scaling
4. Transformation in homogeneous coordinates
5. OpenGL transformations matrices
作業/習題演練、操作/實作、講授、討論。
09
04/18
MidtermMidterm作業/習題演練、操作/實作、講授、討論、Examination。
10
04/25
Chapter 5 Viewing1. Classical and computer viewing
2. Simple projections
3. Projections in OpenGL
4. Hidden-surface removal
5. Projections and shadow
作業/習題演練、操作/實作、講授、討論。
11
05/02
Chapter 5 Viewing1. Classical and computer viewing
2. Simple projections
3. Projections in OpenGL
4. Hidden-surface removal
5. Projections and shadow
作業/習題演練、操作/實作、講授、討論。
12
05/09
Chapter 6 Lighting and Shading1. Light sources
2. The Phong reflection model
3. Computation of vectors
4. Polygonal shading
5. Light sources in OpenGL
作業/習題演練、操作/實作、講授、討論。
13
05/16
Chapter 6 Lighting and Shading1. Light sources
2. The Phong reflection model
3. Computation of vectors
4. Polygonal shading
5. Light sources in OpenGL
作業/習題演練、操作/實作、講授、討論。
14
05/23
Chapter 7 From Vertices to Fragments1. Clipping
2. Line-segment clipping
3. Polygon clipping
4. Rasterization
5. Hidden-surface removal
作業/習題演練、操作/實作、講授、討論。
15
05/30
Chapter 7 From Vertices to Fragments1. Clipping
2. Line-segment clipping
3. Polygon clipping
4. Rasterization
5. Hidden-surface removal
作業/習題演練、操作/實作、講授、討論。
16
06/06
Chapter 8 Discrete Techniques1. Mapping methods
2. Texture mapping
3. Texture mapping in OpenGL
4. Texture generation
作業/習題演練、操作/實作、講授、討論。
17
06/13
Chapter 8 Discrete Techniques1. Mapping methods
2. Texture mapping
3. Texture mapping in OpenGL
4. Texture generation
作業/習題演練、操作/實作、講授、討論。
18
06/20
Final ExamFinal Exam作業/習題演練、操作/實作、講授、討論、Examination。
◎課程要求:
1. C/C++程式設計能力
2. OpenGL課堂實作
3. 期中及期末考試為程式實作作品
◎成績考核
課堂參與討論20% : 包含點名及上課參與缺曠課狀況,以老師上課紙本點名次數為主
期中考20%
期末考30%
作業/習題演練30% : 隨堂進度實作,每一次隨堂練習及作業皆列入計算並取其平均分數

補充說明:若有正式向老師請假,以收到電子郵件為請假依據,小考、練習及作業則可以在請假的下一週前補交,逾期不予補交,補交成績以打八折計算。 教學要點概述: 本課程採用之教材為Edward Angel and Dave Shreiner, Interactive Computer Graphics: A Top-Down Approach With Shader-Based OpenGL, 6th Edition, Addison-Wesley Pub. Co., April 10, 2011。 本課程在教學內容上以理論教授及程式實作為主,除了以傳統方式如期中及期末考試來評量學生學習成果之外,課堂中重視學生臨場學習吸收狀況,課堂中不定期公佈學習主題,讓學生在有限時間內練習課堂所學,也讓同學之間透過練習之餘增加與老師或同儕之間的互動,學期中並配合課堂進度安排學生課後作業練習,增加課程學習效果。 課程主要評量方法包括隨堂練習、課後作業、課堂參與討論、期中及期末考試。
◎參考書目與學習資源
Textbook:
Edward Angel and Dave Shreiner, Interactive Computer Graphics: A Top-Down Approach With Shader-Based OpenGL, 6th Edition, Addison-Wesley Pub. Co., April 10, 2011. http://www.cs.unm.edu/~angel, ISBN:978-0132545235.

Reference:
Edward Angel and Dave Shreiner, Interactive Computer Graphics: A Top-Down Approach Using WebGL, 7th Edition, Addison-Wesley Pub. Co., March 10, 2014. http://www.cs.unm.edu/~angel, ISBN:978-0133574845.
◎教材講義
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1.請尊重智慧財產權、使用正版教科書並禁止非法影印。
2.請重視性別平等教育之重要性,在各項學生集會場合、輔導及教學過程中,隨時向學生宣導正確的性別平 等觀念及尊重多元性別,並關心班上學生感情及生活事項,隨時予以適當的輔導,建立學生正確的性別平等意識。