【正文】 、需掌握的主要知識(shí) 聯(lián)機(jī)字符識(shí)別的原理，統(tǒng)計(jì)決策方法和句法結(jié)構(gòu)方法，聯(lián)機(jī)字符筆畫(huà)特征。 曲率理論基礎(chǔ)， 數(shù)字圖像處理概念和方法，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)概念和方法， Matlab 工具 。同時(shí)針對(duì)三維數(shù)據(jù)模型本身的大數(shù)據(jù)量、高復(fù)雜度的特性，探討如何在保證識(shí)別正確率的基礎(chǔ)上，提高識(shí)別過(guò)程的效率。 印刷包裝工程學(xué)院 326 數(shù)字圖像處理概念和方法、人體生理衛(wèi)生常識(shí)、醫(yī)學(xué)影像概念、聲波基礎(chǔ)、二相偽隨機(jī)碼知識(shí) 。通過(guò)對(duì)一個(gè)醫(yī)學(xué)超聲成像系統(tǒng)的分析，使學(xué)生了解當(dāng)今醫(yī)學(xué)超聲診斷的新技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)，醫(yī)學(xué)超聲圖像的特點(diǎn)及改進(jìn)方案。 數(shù)字圖像處理概念和方法、高級(jí)編程及 C＋＋語(yǔ)言、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)概念和方法 。分析傳統(tǒng)的圖像分割方法，用圖形學(xué)的方法計(jì)算目標(biāo)區(qū)域的面積， Canny邊緣提取器和 Hough 變換查找出目標(biāo)區(qū)域的面積，介紹 Hopfield 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、視知覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)模型和擴(kuò)散集中模型。本課程通過(guò)一些具體的項(xiàng)目案例讓學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)和掌握?qǐng)D像分割與特征提取的基本原理及方法；模式識(shí)別和圖像識(shí)別的基本原理；分類(lèi)器設(shè)計(jì)的基本原理及方法等；同時(shí)通過(guò)授課、作業(yè)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思 維，為課題設(shè)計(jì)或進(jìn)一步深造打下牢固基礎(chǔ)。鍛煉學(xué)生的編程能力，及解析和處理問(wèn)題的能力。 需要具備一些基本的概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)。 需要具備隨機(jī)過(guò)程中的一些基本知識(shí)及概率統(tǒng)計(jì)基本知識(shí)。 (1)康立山等 .非數(shù)值并行算法 —模擬退火算法 .科學(xué)出版社 ,1997 年，第 5 章的內(nèi)容 (2)王凌 .智能優(yōu)化算法及其應(yīng)用 .清華大學(xué)出版社 ,2020 年，第二章的內(nèi)容 (3)王凌等 .基于不同狀態(tài)發(fā)生器的模擬退火算法性能研究 .中國(guó)控制會(huì)議 ,2020:430434 西安理工大學(xué)研究生課程教學(xué)大綱 323 (4)姚新 ,陳國(guó)良 .模擬退火算法及其應(yīng)用 .計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展 ,1990,(7):16 (5), simulated annealing restoration algorithm for restoring halftoned colorquantized processing:image munication,2020,21:280292 第四章 遺傳算法 GA 中的基本概念， GA 的簡(jiǎn)單應(yīng)用實(shí)例， GA 的基本流程，模式定理及 GA 收斂性分析， GA實(shí)現(xiàn)技術(shù)及關(guān)鍵參數(shù)， GA 應(yīng)用舉例。 、需掌握的主要知識(shí) 掌握算法的基本思想、實(shí)現(xiàn)、關(guān)鍵參數(shù)的 選擇及對(duì)算法性能的影響，能夠編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)該算法的一種應(yīng)用。 需要具備高等數(shù)學(xué)中多元函數(shù)的求梯度的方法，基本的矩陣?yán)碚摗? （ 1）康立山等 .非數(shù)值并行算法 —模擬退火算法 .科學(xué)出 版社 ,1997 年，第 一 章 的 內(nèi)容 （ 2）王凌 .智能優(yōu)化算法及其應(yīng)用 .清華大學(xué)出 版社 ,2020 年，第 一 章 的 內(nèi)容 第二章 局部最優(yōu)化方法 梯度、二階導(dǎo)數(shù)矩陣，凸集及凸函數(shù)，局部最優(yōu)化計(jì)算基本原理，一維搜索，最速下降法，共軛梯度法，牛頓型方法。 、需掌握的主要知識(shí) 本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)是智能計(jì)算的基本概念、組合優(yōu)化 與局部?jī)?yōu)化的數(shù)學(xué)描述、計(jì)算復(fù)雜性的分析及分類(lèi) 。 ： 信號(hào)與信息處理及其它相關(guān)學(xué)科 ： 考查 ： 矩陣論、概率統(tǒng)計(jì)及隨機(jī)過(guò)程 的學(xué)時(shí)分配表 序號(hào) 教學(xué)內(nèi)容 課堂講課 學(xué)時(shí) 實(shí)踐 課時(shí) 課堂討論 學(xué)時(shí) 課外自學(xué) 學(xué)時(shí) 1 第一章 緒論 2 2 第二章 局部最優(yōu)化方法 6 2 3 第三章 模擬退火算法 4 2 4 第四章 遺傳算法 6 2 2 5 第五章 粒子群優(yōu)化算法 4 2 合計(jì) 22 8 2 教材及教學(xué)參考資料 （ 1）粟塔山 .最優(yōu)化計(jì)算原理與算法程序設(shè)計(jì) .國(guó)防科技大學(xué)出版社 ,2020 （ 2）王凌 .智能優(yōu)化算法及其應(yīng)用 .清華大學(xué)出版社 ,2020 （ 3）康立山 等 .非數(shù)值并行算法 —模擬退火算法 .科學(xué)出版社 ,1997 （ 4）潘正君等 .演化計(jì)算 .清華大學(xué)出版社 ,1998 第二部分 教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求 本課程主要學(xué)習(xí)的內(nèi)容包括智能計(jì)算的基本概念、局部最優(yōu)化的基本原理及方法、模擬退火算法、遺印刷包裝工程學(xué)院 322 傳算法及粒子群優(yōu)化算法，并將介紹它們?cè)诤瘮?shù)優(yōu)化、組合優(yōu)化及圖像處理中的應(yīng)用。 需掌握的主要知識(shí)：隱藏線、面消隱算法， OpenGL 可見(jiàn)性檢查函數(shù)，光照模型，景物表面細(xì)節(jié)模擬，紋理映射， OpenGL 光照和物體表面特性函數(shù)， OpenGL 紋理映射。 印刷包裝工程學(xué)院 320 、需掌握 的主要知識(shí) 重 點(diǎn)： （ 1）隱藏線、面消隱算法；（ 2）光照模型；（ 3）紋理映射；（ 4） OpenGL 真實(shí)感處理函數(shù)。 OpenGL 光照和物體表面特性函數(shù) 介紹 OpenGL 中設(shè)置光照和定義物體表面特性的相關(guān)函數(shù)和過(guò)程。 光照模型 介紹影響簡(jiǎn)單光照模型兩類(lèi)相關(guān)因素及簡(jiǎn)單光照模型的計(jì)算模型，光強(qiáng)衰減，明暗的光滑處理等。 隱藏線、面消隱 從消隱算法定義引出對(duì)象空間法和圖像空間法兩類(lèi)消隱算法，并著重介紹凸多面體的隱藏線消除和 深度緩存算法。 需掌握的主要知識(shí)：圖形對(duì) 象的定義及性質(zhì)、正則圖形、幾何結(jié)構(gòu)與拓?fù)湫畔ⅰ⑦吔绫硎痉?、掃描表示法、?gòu)造實(shí)體幾何法、八叉樹(shù)、分形幾何。 、需掌握的主要知識(shí) 重點(diǎn)： （ 1）圖形對(duì)象的定義及性質(zhì)；（ 2）邊界表示法；（ 3）八叉樹(shù)；（ 4）分形幾何。 規(guī)則歐氏幾何對(duì)象表示 重點(diǎn)介紹邊界表示法、掃描表示法、構(gòu)造實(shí)體幾何法、八叉樹(shù)的原理、過(guò)程。 C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí) 同上 西安理工大學(xué)研究生課程教學(xué)大綱 319 第七章 三維對(duì)象表示 本章從數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的角度對(duì)三維圖形表示中主要理論和方法進(jìn)行概要性論述，涉及圖形對(duì)象的定義及性質(zhì)、規(guī)則歐氏幾何對(duì)象表示和非規(guī)則對(duì)象表示。 難點(diǎn)： （ 1）透視投影變換；（ 2） OpenGL 三維觀察函數(shù)。 三維裁剪算法 介紹三維裁剪算法的特點(diǎn)，并重點(diǎn)介紹三維 CohenSutherland 線段裁剪算法的原理。 透視投影變換 介紹透視投影變換坐標(biāo)系定義、透視投影觀察體定義、透視投影變換矩陣、對(duì)稱(chēng)的透視投影錐體、透視投影的規(guī)范化變換。 正投影變換 介紹投影變換的過(guò)程和分類(lèi)。 三維觀察流水線 將計(jì)算機(jī)三維成像過(guò)程與照相比較，引出三維觀察流水線處理過(guò)程。 印刷包裝工程學(xué)院 318 C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí) 同上 第六章 三維觀察流程 本章從觀察的角度對(duì)三維圖形建模到屏幕顯示的觀察流程所涉及的主要理論、技術(shù)和方法 進(jìn)行論述，包括三維觀察處理流程、投影變換和三維裁剪。 難點(diǎn)：（ 1）線段裁剪算法；（ 2）多邊形填充區(qū)裁剪算法。 字符的裁剪 介紹三種精度的字符裁剪方法。 裁剪算法 圍繞線段裁 剪介紹 CohenSutherland,中點(diǎn)分割算法和梁友棟－ barskey 算法， NichollLeeNicholl 算法。 規(guī)范化和視口變換 涉及裁剪窗口到規(guī)范化視口的映射、裁剪窗口到規(guī)范化正方形的映射。 二維觀察流水線 從圖形建模到屏幕的輸出過(guò)程介紹二維觀察流水 線的處理過(guò)程及涉及的主要問(wèn)題。 需掌握的主要知識(shí)：矩陣表示和齊次坐標(biāo)，基本二維幾何變換和復(fù)合變換，基本三維幾何變換和復(fù)合變換，二維、三維坐標(biāo)系變換， OpenGL 幾何變換函數(shù)和矩陣堆棧操作函數(shù)。 、需掌握的主要知識(shí) 重點(diǎn)： （ 1）基本二維幾何變換和復(fù)合變換；（ 2）基本三維幾何變換和復(fù)合變換；（ 3）二維、三維坐標(biāo)系變換；（ 4） OpenGL 幾何變換函數(shù)和矩陣堆棧操作函數(shù)。 西安理工大學(xué)研究生課程教學(xué)大綱 317 三維坐標(biāo)系間的變換 介紹三維坐標(biāo)系定義的方法及從一個(gè)坐標(biāo)系到另一個(gè)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換過(guò)程。 三維空間的幾何變換 介紹三維平移、三維 旋轉(zhuǎn)、三維縮放。 二維復(fù)合變換 介紹復(fù)合二維平移、復(fù)合二維旋轉(zhuǎn)、復(fù)合二維縮放、通用二維基準(zhǔn)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)、通用二維基準(zhǔn)點(diǎn)縮放。 基本二維幾何變換 涉及平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、反射和錯(cuò)切變換。 C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)、信號(hào)采樣理論 同上 第四章 幾何變換 幾何變換是用簡(jiǎn)單的基本圖 元復(fù)合為復(fù)雜圖形及在不同坐標(biāo)系間進(jìn)行變換的理論基礎(chǔ)。 難點(diǎn)：（ 1）反走樣理論（ 2）填充區(qū)域算法。并介紹 OpenGL 反走樣函數(shù)。 字符屬性 介紹控制字符顯示的相關(guān)屬性，及 OpenGL 中字符繪制方法。 填充區(qū)屬性 介紹區(qū)域填充的主要方式、通用掃描線填充算法、邊界填充算法、泛濫填充算法。 點(diǎn)、線屬性及 OpenGL 函數(shù) 影響點(diǎn)顯示的屬性有點(diǎn)的大小、顏色，影響線顯示的屬性有顏色 、線寬、線型，及其不同的處理機(jī)制。 顏色和灰度 從光柵掃描顯示器的角度介紹 RGB 顏色分量和查找表顏色的形成機(jī)理，及 RGB 顏色模型、 CMY 顏色模型、 HSV 顏色模型等。 C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)、畫(huà)法幾何 (1)3D Computer Graphics : A Mathematical Introduction with OpenGL (2)Alan Watt． 3D Computer Graphics（ Third Edition）． Pearson education Limited,2020 (3)孫家廣等 .計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（第三版） ． 清華大學(xué)出版社 ,1998 (4)陳傳波 ,陸楓 .計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)．電子工業(yè)出版社 ,2020 (5)潘云鶴 ,董金祥 ,陳德人 .計(jì)算機(jī)圖形學(xué)：原理、方法及應(yīng)用．高等教育出版社 ,2020 第三章 圖元屬性控制 在 基本圖元生成后要對(duì)圖元的顯示大小、線寬、顏色等進(jìn)行控制，就必須進(jìn)行圖元的顯示屬性參數(shù)設(shè)置。 難點(diǎn)：（ 1） Bresnham 畫(huà)線、中點(diǎn)畫(huà)圓算法思想；（ 2）其他曲線生成方法；（ 3）像素陣列圖元。 OpenGL 顯示列表 介紹顯示列表技術(shù)及其調(diào)用方法。 像素陣列圖元 介紹 OpenGL 中位圖、像素圖的繪制方式。 多邊形填充區(qū) 西安理工大學(xué)研究生課程教學(xué)大綱 315 介紹多邊形填充區(qū)域的分類(lèi)、凹多邊形的識(shí)別和分割方法、基于邊界表示的多邊形存儲(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、多邊形方程及前向面、后相面等。 圓生成算法 介紹類(lèi)圓圖形的特點(diǎn)及中點(diǎn)畫(huà)圓算法思想。 OpenGL 畫(huà)點(diǎn)、畫(huà)線函數(shù) 了解 OpenGL 畫(huà)點(diǎn)、畫(huà)線函數(shù)的使用方式。 坐標(biāo)系統(tǒng) 了解圖形系統(tǒng)經(jīng)常使用的坐標(biāo)系，坐標(biāo)系的定義、作用和相互之間的轉(zhuǎn)換方式。涉及線段、二次曲線、填充區(qū)域、單元陣列樣式和文本等。 需掌握的主要知識(shí)：三維圖形可視化技術(shù)、主要研究?jī)?nèi)容、開(kāi)發(fā)工具、 OpenGL 的特點(diǎn)、工作流程、相關(guān)庫(kù)函數(shù)、數(shù)據(jù)類(lèi)型和函數(shù)名、 Visual C++環(huán)境下 OpenGL 開(kāi)發(fā)框架。 、需掌握的主要知識(shí) 印刷包裝工程學(xué)院 314 重點(diǎn)： （ 1）從總體上掌握三維圖形可視化技術(shù)研究的內(nèi)容、開(kāi)發(fā)方法和過(guò)程；（ 2） OpenGL 平臺(tái)程開(kāi)發(fā)框架。 OpenGL 簡(jiǎn)介 介紹當(dāng)前主流圖形開(kāi)發(fā)包 OpenGL 的特點(diǎn)、工作流程。 應(yīng)用領(lǐng)域 介紹圖形技術(shù)在 10 個(gè)不同領(lǐng)域的應(yīng)用情況，重點(diǎn)介紹在不同應(yīng)用領(lǐng)域解決的問(wèn)題、涉及的主要技術(shù)、未來(lái)的發(fā)展前景。并在此基礎(chǔ)上總結(jié)三維圖形可視化技術(shù)的研究?jī)?nèi)容和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程、方法。 第一章 三維圖形可視化技術(shù)概論 本章對(duì)三維圖形可視化技術(shù)涉及的主要理論、技術(shù)和方法進(jìn)行概要性論述，并對(duì)三維可視化主流開(kāi)發(fā)平臺(tái) OpenGL 進(jìn)行介紹。 ： 信號(hào)與信息處理及其他與圖形處理相關(guān)學(xué)科 ： 考查 ： C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 序號(hào) 教學(xué)內(nèi)容 課堂講課 學(xué)時(shí) 實(shí)踐 課時(shí) 課堂討論 學(xué)時(shí) 課外自學(xué) 學(xué)時(shí) 1 第一章 三維圖形可視化技術(shù)概論 2 2 第二章 基本圖元輸出 3 1 3 第三章 圖元屬性控制 2 4 第四章 幾何變換 3 5 第五章 二維觀察變換 3 1 6 第六章 三維觀察變換 4 1 7 第七章 三維對(duì)象表示 3 1 8 第八章 真實(shí)感圖形生成 6 2 合計(jì) 26 6 10．教材及教學(xué)參考資料 教材： 西安理工大學(xué)研究生課程教學(xué)大綱 313 Donald Graphics with 出版社 ,2020 參考資料： (1)孫家廣等 .計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（第三版）．清華大學(xué)出版社 ,1998 (2)陳傳波 ,陸楓 .計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ) .電子工業(yè)出版社 ,2020 (3)潘云鶴 ,董金祥 ,陳德人 .計(jì)算機(jī)圖形學(xué)：原理、方法及應(yīng)用 .高等教育出版社 ,2020 (4)Alan Watt． 3D Computer Graphics（ Third Edition）． Pearson education Limited,