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計算機圖形學論文通用多篇

計算機圖形學論文通用多篇

計算機圖形學論文範文 篇一

一、計算機圖形學教學的重要性

隨着信息技術的發展,與計算機圖形學(以下簡稱圖形學)相關的理論與方法,越來越受到關注與重視。圖形學是研究與討論用計算機把數據轉換爲圖形,並在顯示終端上顯示的學科[1]。由於圖形所攜帶的信息比純文本方式要豐富多彩,圖形數字化的應用迅速在各領域快速發展,計算機圖形學技術深入人們工作、生活的各個領域,從航空航天飛行器以及汽車外形的設計、天氣預報,到電影電視廣告、遊戲製作、可視電話、微信等,都因爲計算機圖形學技術的應用而精彩。

目前國內高校的計算機以及相關專業多數開置了“計算機圖形學”課程,也是計算機及相關專業的重要課程之一。該課程理論與實用並重,又是如數字圖像與模式識別、3D動畫編程等實用性強的課程的前置課程,因此,學生對計算機圖形學課程充滿好奇與期待。

二、計算機圖形學課程特點、教學過程中存在的問題及教學改革

1.計算機圖形學課程特點。首先,涉及內容廣,是計算機圖形學課程的特點之一。計算機圖形學是一門涉及多學科的綜合性課程,其內容包括計算機硬件、軟件、空間解析幾何、算法原理、編程等,因此要求學生具備多方面的知識。如較好的數學基礎,特別是空間解析幾何、線性代數、矩陣論等數學基礎知識,計算機語言編程、數據結構等方面的知識。

其次,?課程在理論方面,涉及的原理需要一定的數學基礎才能較好理解,繁多又抽象的圖形生成算法增加了學習的難度。

第三,理論與實驗並重的課程。用計算機語言描述並實現圖形學的問題的過程。也就是其內容包括計算機語言及圖形學知識。一般而言,對圖形學相關的基本算法描述的理解是學生學習計算機圖形學的一個難點,是一個從理論到實踐的認識過程。

2.存在的問題。由於計算機圖形學課程的特點,在教學過程中,學生普遍反映:都能認識到計算機圖形學是一門重要的、有用的、實用的課程,對學習計算機圖形學課程開始時抱着極大的興趣學習,但是,隨着課程的深入學習,圖形算法越來越複雜,雖然課堂上能聽懂算法的原理與流程,但是課後上機實現算法卻感到困難,理論與實踐不能很好結合。隨着時間的推移,不能解決的問題的累加,舊的內容未理解、問題還沒解決,又要忙於學習新內容,學習變成了一種壓力,積極性和自信心受到打擊,學習主動性逐漸下降,這樣一來,教學效果不理想。總之,學生感到圖形學的內容不易理解、不好學,理論與實驗總是存在一定的距離。

3.教學方法的改革。爲了解決面對教學過程遇到的問題,提高計算機圖形學課程教學質量、收到更好的教學效果,不少計算機圖形學的老師們在教學實踐中,嘗試用不同的教學方法進行課堂教學,收到了很好的教學效果[2]。

計算圖形學的內容中,其重點與難點都會涉及到複雜算法的內容,而這些內容對學生來說,是最難理解的,用常規的教學方法,其效果相對較低,因此,計算機圖形學教學過程中,不同的教學內容,應選取和採用合適的教學方法才能收到更好的教學效果,使教學方法的效率最大化,實現教學方法精準化。爲了在計算機圖形學的教學實現教學方法的精準應用,本文提出:在涉及複雜算法內容教學過程中,引入虛擬現實技術[3],用三維交互技術對複雜算法的流程及運行機理進行描述,使複雜算法問題具體化、簡單化,更易於理解,把理論與實驗這兩者這間更好地融會貫通,更好地抓住學習計算機圖形學的重點與難點,把握學好計算機圖形學的關鍵,化解學習過程中的難題。

三、計算機圖形學虛擬現實技術教學改革

1.虛擬現實技術引入計算機圖形學課堂教學的必要性和重要性。要實現與理論與實踐相結合,首先要充分理解算法的原理、算法的核心、流程。但是,大部分計算機圖形學的算法,都以數學理論爲支撐,要求學生具備如空間解析幾何、線性代數、矩陣理論及應用等數學基礎知識,換言之,良好的數學基礎,是學好計算機圖學算法的有利條件。而良好的數學基礎,需要通過專業訓練。一般情況下,我們面對的學生其數學基礎都不是很好,這也是學生對算法學習感到相對困難的原因。針對這種情況,在算法教學過程中,利用現代信息技術替代傳統的粉筆和黑板,引入計算機技術進行算法的模擬演示,使算法的描述和實現的流程形象化、具體化,也就是通過虛擬現實技術,把抽象的算法轉化虛擬環境進行動畫演示,讓學生易於接受與理解,從而激發學生主動學習的積極性,讓教學效果達到最佳,爲學生課後上機實現算法做好充分的準備,實現理論與實踐的結合。因此,在教學過程中引入虛擬現實技術,是很有必要的。

2.虛擬現實技術引入計算機圖形學課堂教學的過程。教學過程中,將抽象、無形的數學模型通用虛擬現實技術將其具體化、形象化。具體實現如下:將算法實現的過程分解,用虛擬技術的方法將算法運行中的步驟和中間結果一步一步演示,以課件的形式在課堂演示,讓學生建立數學模型、算法與代碼之的對應關係,達到更深刻地理解各種圖形算法的原理及實現過程。

本文選擇Virtools4.0+3Ds MAX作爲課件的開發環境。3DsMax具有很強的建模功能,由於圖形學算法實現流程中的計算單元(內存、函數等)在對應的虛擬實驗場景中可用簡單的幾何體(正方體、園柱體、球體等)表示,在單一的場景中,3DsMax可以實現快速、高效的建模,此外,Max帶有許多批量建模的工具,如使用鏡像、散佈、陣列等工具,可實現任意多個精確(幾何體的座標)的建模,完全滿足了圖形學虛擬實驗場景建模的需要。Virtools是一款比較成熟具有三維交互式的最後合成軟件,其良好的兼容性突顯其優勢,通過相應的插件直接導入經過轉換輸出的3DsMax構建的虛擬場景及動畫(3DsMax中預設的動畫),Virtools中支持多場景功能,可通過交互功能實現多場景間的切換、跳轉等,使虛擬實驗表現力更強、更靈活和多樣,表現出虛擬實驗直觀、交互、多樣性等優勢。

?現過程:將圖形學算法實現過程中涉及的內存單元、變量以及函數在虛擬場景中實體化(在虛擬場景中可用長方體或球體等表示),構成圖形算法實現的虛擬的場景,在3DsMAX中建好的(單一)場景導入Virtools中,按算法的流程進行動畫編排。由於Virtools支持多場景功能,可根據需要,將複雜的圖形算法的實現過程分解爲若干個子算法(過程),在Virtools中用不同的場景表現不同的相對獨立的子算法,即依次在不同場景中編排相應的場景動畫實現子算法,在各場景上設計交互界面,實現場景間的切換和跳轉,最後導出生成具有交互功能的三維虛擬實驗課件。

計算機圖形學論文範文 篇二

關鍵詞:計算機圖形學;計算機仿真;科學計算;程序設計基本方法;可視化

中圖分類號:G642

文獻標識碼:B

1 “計算機圖形學”的學科特性

所謂“計算機圖形學”是計算機仿真(即按模型計算以生成圖像)與科學計算(即通過在計算機上建立模型並模擬物理過程來進行科學調查和研究)的一種基本形式,是研究圖形數據模型在計算機內部的產生、設計與構造過程,它是顯示圖形不可分割的前提(這相當於畫家作畫之前,對繪畫作品的設計思想、表達方式、繪畫構思、作品內容與結構等的創作與思考過程;只有當這個繪畫作品設計方案成熟之後,畫家才動筆繪畫);而圖形顯示是用點、線、面、色彩、紋理等可視化的數學方式表達這種數據仿真計算結果的數學含義、或表達仿真過程中各種實體仿真模型與場景效果的物理含義的一種直觀表達方式。參考文獻[1,2]已向讀者證明這一結論,只有這樣,才能較好的理順“計算機圖形學”課程的授課關係,使讀者建立用計算機生成圖形的完整概念。

我們用這一指導思想主導“計算機圖形學”教育20多年,並用“計算機圖形學”的授課內容解決了多年來國內計算機程序設計課程沒有解決好的計算可行性(可計算性的實現前提)這一教學難題,使該課程成爲初學者學習計算機程序設計基本方法、認識圖形數據模型構造與顯示的一般規律、進行可視化應用程序開發三位一體教學目的的最佳選擇,並有效地彌補了從算法語言、數據結構到軟件工程之間關於應用程序編程系統訓練與計算機仿真等教學環節的缺失。這種教學方法使“計算機圖形學”的教學內容完全納入了計算機科學的教育體系,同時使“計算機圖形學”與“數據庫”、“網絡通信”這三門課程成爲現代計算機應用程序的三個基本特徵(數據計算、數據存儲與檢索、數據聯網通信)的典型代表,由此轉變了“計算機圖形學”課程的教育觀念與教育思想。在教學過程中,作者曾遇到學生們提出的多種學習問題,今整理成文,以饗讀者。

2學習“計算機圖形學”的原因與重要性

爲什麼要學“計算機圖形學”,這是計算機專業選修“計算機圖形學”課程的讀者關心的首要問題。衆所周知,計算機科學是處理信息技術(IT)的一門學科,通信科學是傳輸信息技術的一門學科。對於信息技術而言,常用於表達信息數據含義的4種方式分別是①數字與字符方式表述;②圖形方式顯示;③播放聲音表述;④用機械力表達(即把電信號轉換成機械運動)。這4種表達信息數據含義的方式又稱信息數據的多媒體表達方式(即多媒體技術)。其中,用圖形顯示這種方式表達信息數據的含義符合人們觀察瞭解事物運動規律的習慣,而且信息容量大,直觀方便,同時是人們獲得外部世界信息來源的主要依據;也就是說信息數據的可視化是信息技術與計算機科學發展的一種潮流與必然趨勢。隨着計算機工業的發展與進步,實際應用課題與現代程序設計對信息數據的可視化處理要求已經越來越高,這就要求人們深入研究並掌握圖形顯示的一般規律,才能更好的爲計算機信息數據的可視化服務。

按現代教科書對“計算機圖形學”的新定義,“計算機圖形學”代表了計算機應用學科的一個重要發展方向――科學計算、計算機仿真、計算機輔助設計、信息數據的可視化、動畫與遊戲、虛擬現實、數字娛樂,其編程應用還涉及程序設計方法。它們代表了當今計算機技術的發展潮流與應用水平,是解決計算機專業人才出路的有效途徑之一;而“計算機圖形學”是該方向的公共基礎課程,是目前國內計算機本科教育應當加強的內容。顯然,僅僅靠學習計算機程序設計語言、數據結構、編譯原理、操作系統、數據庫、軟件工程、形式語言與自動機理論等課程還不能完全使學生的能力直接達到開發這些應用軟件的目的,因爲原則上這些課程是爲用戶使用計算機的計算功能而系統量身打造的軟件使用工具(數據結構、軟件工程除外),它們的教學目的是爲用戶掌握並研製這些軟件工具服

務、而不是爲用戶使用這些軟件工具系統地開發應用程序而開設的課程。計算機專業主要沿這條主線向前發展:研究、設計、製造計算機硬件設備,爲用戶使用計算機的計算等功能提供一切便利的手段、方法與軟件輔助工具,這包括總結用戶使用計算機的基本類型與模式,而對於複雜且很難全面概括使用計算機的方法等、則留給一般用戶自己解決,這或許是計算機專業本科課堂教學沒有介紹對數據計算類型的應用軟件系統開發要遵循的基本規律與發展模式的原因之一,“計算機圖形學”的教學正好可以彌補這個缺陷。

由於計算機教育本身並不能直接提供認識世界、改造世界的能力,加之我國沒有掌握具有國際競爭能力的計算機硬件與系統軟件的核心開發技術,這使中國大量的優秀人才在計算機專業上的最後發展受到了嚴重製約。而“計算機圖形學”的仿真方法爲計算機專業人員的發展提供了這樣一種新的學習方法與重新選擇的機遇,它能爲計算機專業人員學習其他行業的專業知識(即學習新專業的物理、數學方法)、成爲其他行業的專家助手,進行新行業系統仿真與系統設計以獲得新生;由於各行業都有各自的研究領域與待解決的研究問題、研究方法與理論研究模型等,當用計算機仿真的方法對這些研究課題進行輔助研究,並用圖形等可視化的方法表達計算機仿真研究的中間結果與最終成果時,這將使計算機的應用走向深入。

科學研究的目的就是探索未知世界、認識世界、改造世界、造福於人類自己,而“計算機圖形學”的教育正是遵循這樣一條主線:通過物理實驗認識待解決問題的本質,並用數學模型的方法來描述這種物理現象的變化過程,從而達到用計算機程序設計的方法來仿真光線在自然界中的傳播,以及光線在照相機中傳播而生成圖像效果,這類物理仿真過程是科學研究方法中的一種基本形式,這種科學研究方法的教育思想(包括人文精神)是國內計算機專業本科課堂教育所欠缺的(計算機專業往往專注於數理邏輯思想的基礎訓練)――即“計算機圖形學”的教育,不僅拓展了計算機專業人才的知識領域,也爲其畢業增加了就業渠道,同時能培養計算機專業人員的基本科學研究素養,這正是目前國內計算機教育改革所追求的目標之一。

需要說明,全日制普通本科教育是普適教育,它需要建立各專業自己的知識框架,學習基本的概念,瞭解基本的範疇,明確其發展方向,計算機專業也是如此。本科教育重在基礎,提高本科教育質量與水平並非拔高與創新,而是要做到全面、均衡的發展,除要求學生掌握本學科專業已成熟的系統理論知識外,還需培養學生用學科的基本思想與方法獨立自主分析問題、解決問題的能力,這種理論與實踐相結合的教育方法,能確保學生今後得到穩步的發展。“計算機圖形學”就是培養學生利用計算機、數學、物理等學科的系統知識解決實際應用問題能力的一種有效方法,這樣培養的學生才能適應社會競爭與選擇的需求;只有在研究生階段,通過再次系統學習、閱讀原著與相關論文並參與項目開發等活動,達到全面提升對學科的認識能力,並向某一個研究方向發展、去探索未知世界的變化規律、解決前人沒有解決好的難題、逐步走入學術研究的殿堂(即創新教育);當然人們也能在日後的工作中慢慢積累這種工作能力。

文獻[2,3]系統論述了“計算機圖形學”課程在計算機科學教育中的作用與地位。目前很難找出一門具有像“計算機圖形學”類似重要性與多樣性的其它計算機本科專業基礎課程,能使讀者正確掌握數據計算類型的計算機應用程序設計的基本方法,並使計算機這一工具直接服務於社會,這是我們應該重視“計算機圖形學”教育的根本原因。

3學習“計算機圖形學”的方法

由於“計算機圖形學”屬於計算機應用軟件的範疇,因此,數據計算類型的應用軟件的設計方法就是學習“計算機圖形學”應該遵循的原則。就“計算機圖形學”課程的學習而言,它要求:

(1) 全面掌握程序設計語言的特性與數據結構的基本內容,是實現“計算機圖形學”編程的基礎。

(2) 掌握建立解決實際應用問題的數學模型與軟件系統的概念,是計算機程序設計的兩個關鍵點。軟件系統是一個能自動運行的綜合執行程序,它能從輸入、存儲、運算處理、輸出等方面全面處理用戶在某個領域中提出的諸多數學模型並完成其模型描述數據的加工任務,使用戶很容易明確這種軟件的組成、功能與使用範圍。一般利用二維圖形的簡單性,可以較完整的介紹二維圖形軟件系統這一概念。軟件系統的概念是目前程序設計語言與數據結構課程中所欠缺的關鍵內容。

(3) 正確的認識“計算機圖形學”與計算機仿真的相互關係。“計算機圖形學”的重點與難點在三維圖形的數學模型研製(包括照相機模型,燈光模型,顏色模型,照明模型,物體的幾何模型,物體表面的材質與紋理模型等)與模型描述數據的構造上;由於計算機圖形學追求像照相機拍照一樣的三維真實感圖形顯示效果,這決定了要在計算機中使用物理學仿真的方法(仿真光線在自然界中的傳播所產生的顯示效果或把這種傳播效果映射至物體的表面上)才能達到這一目的,這自然需要讀者對相應的物理知識有個基本的瞭解才能進行。

(4) 需要了解一些計算機仿真的基礎知識,以確保“計算機圖形學”的物理仿真教學過程不會出現偏差。

計算機仿真的主要過程分系統、模型、編程實現(仿真算法)、評估四個步驟。這裏①系統是指相互關聯又相互作用着的研究對象的有機組合,它決定了被研究考察對象的組成與邊界範圍。②計算機仿真一般可以用數學模型(簡稱模型)的方法代替實物研究對象,事實上模型也可以是對現實世界的事務、現象、過程或系統的簡化描述,但它反映了實際問題最本質的特徵和量的關係。目前“計算機圖形學”所述的模型多限於對所研究對象的物理性質、運動變化規律等特性的一種數學描述,它使人們能解釋那些難以直接觀察到的事物的內部構造、事物的變化以及事物之間的關係――即模型描述了現實世界中有顯著影響的因素和相互關係。但這種描述有一定的使用條件與限制範圍,研究的目的不同,對該研究對象的數學模型的描述方法以及模型的種類會不一樣。③仿真(編程實現)就是在模型上做實驗,從理論上測試構建的理想系統的動態行爲特性,以評估系統的效能。④系統的用途不一樣,評估的方法也不同,人們往往用事先約定的一組指標來評估仿真系統的結果;當所得仿真結果沒有達到預期的理想效果時,人們往往不斷改進仿真模型與仿真算法。例如計算機圖形系統,用途可以是顯示三維圖形,查看它的真實感逼真顯示效果就是人們主要關心的問題;模型的運動與操作(如遊戲),看它的操作性與故事情節等如何表達用戶的情感與智能(簡稱好玩)就是人們關心的主要問題;機械設備的綜合運動與仿真,考察所設計的複雜設備的工作性能就是人們關心的主要問題;電氣系統的系統仿真,能考察系統工作參數如何設計以滿足用戶的不同需求;作戰系統的仿真模擬,能考察作戰人員的訓練水平、武器性能、指揮作戰方式對作戰進程的不同影響與作戰效能,等等。

(5) 努力把圖形學所介紹的各種模型與算法(算法是對模型描述數據的加工與變換處理的步驟與方法,“計算機圖形學”中的主要算法有各種線段圖形的生成與實面積多邊形的填充算法、着色算法、消隱算法、紋理映射算法、陰影算法,光線跟蹤算法與輻射度算法)都編寫成程序代碼,這使讀者能直接體驗自己的學習效果,也是其它課程不容易做到的。編程時要考慮算法的複雜度,特別是按照軟件系統的方法把編寫的程序代碼組成一個系統整體,這是形成成熟商品軟件很重要的前提。顯然,此時軟件系統中的各種數學模型反映了仿真系統中研究對象之間的相互關係。

(6) 掌握“計算機圖形學”打造的繪圖工具,是可視化應用軟件編程的重要基礎。用“計算機圖形學”知識研製的工具常用的有OpenGL與Direct3D等三維圖形標準,虛擬現實建模語言VRML。而三維動畫與CAD等軟件可以看成是“計算機圖形學”爲影視製作、遊戲建模與計算機輔助設計部門打造的專業計算工具。僅把圖形標準與計算機繪圖等應用當作“計算機圖形學”很不完備,因爲它不能在課堂教學中向讀者正確、完整、系統地展示計算機圖形學學科發展的基本規律,並人爲地割裂了計算機圖形數據模型的構造與顯示這兩個過程。

(7) 學會看中英文專業雜誌等參考資料,這些參考資料記錄了學科的發展歷程與學科當前的研究熱點(一本教科書不可能全部包含這些內容),且是一種更重要、複雜、深入的學習研究方法,也是目前國內本科教育的弱項(因爲國際上最新的研究成果多用英文發表)。只有這樣,才能跟蹤計算機圖形學的最新發展並站在學科發展的前沿、才能開闊人們的視野並有所鑑別,便於讀者日後針對用戶的多種需求展開開創性創新或針對已有成果的不足、提出修補與改進等漸進性創新等學術研究活動。

(8) 勇於參與課程實踐與項目開發,是鞏固、檢驗所學知識、提高實際動手能力的好方法。實際軟件開發工作往往是多種知識的綜合應用,它需要對實際處理事務有一個比較透徹的瞭解(用戶需求報告)、並建立這些待解決問題的數學模型與系統流程後纔能有效進行(按照軟件工程的方法組織實施)。

只有把自己開發的軟件做成有效商品、服務於社會,才能使所學的知識轉變成生產力,才能使自己得到昇華;同時也應注意把自己的心得與研究成果總結髮表,與人共享;還應參加學術活動,注意留意不同學術流派之間的觀點、思想、方法與學術動態,取長補短,形成自己的風格,廣結人緣,相互交流,爲學科建設添磚加瓦。

(9) 一本計算機圖形學教科書的容量使其只能介紹計算機圖形學發展歷程中產生的最基本、最經典的模型與算法,這些內容是人們耳熟能詳的物理原理與相對簡單的數學知識在計算機中的綜合應用,太複雜的計算關係因會影響圖形的顯示速度而一般不採用;目前計算機圖形學教科書的理論體系已成熟且“計算機圖形學”的教學內容已經構成了一個大系統,這使“計算機圖形學”的教學過程變得簡單、容易。

4目前國內“計算機圖形學”教育未受到重視的原因分析

既然如此,爲什麼目前人們感覺“計算機圖形學”教育的受重視的程度不如數據庫與網絡通信等計算機應用軟件呢?筆者認爲其原因之一在於:這是因爲“計算機圖形學”造就的工具即圖形標準的特殊應用環境要求限制了它在很大一部分應用程序中的具體應用;三維圖形標準目前僅僅在遊戲領域獲得了商業上的成功,一些應用軟件不調用圖形標準也能自己繪圖;國內的計算機應用程序可視化的開發要求暫時還較低;關鍵是作爲學科領頭羊的美國人目前還沒有把“計算機圖形學”課程作爲計算機本科專業的核心課程,這是因爲他們對“計算機圖形學”課程的本質與其在計算機學科中的作用與地位認識不到位所致,美國人圖形學這種教育現狀(目前多以圖形標準的原理講授爲主)和侷限性與美國人在3D遊戲、計算機動畫、計算機輔助設計等應用軟件的開發上執世界牛耳之地位不相稱。

當然,早期計算機圖形學教科書編寫內容、體系的不夠成熟,也影響了人們對“計算機圖形學”課程的認識與學習的積極性。例如僅停留在數學公式與算法的層面上介紹二維、三維圖形的生成而不注重其建模思想與方法的介紹,且人爲的把物體幾何模型的構建與其圖形顯示分解成“計算機輔助幾何設計”與“計算機圖形學”這兩門課程,這直接導致圖形學課程教學內容缺少被處理的圖形顯示對象,加之計算機課程與圖形學的教育又沒有軟件系統的概念,這樣安排雖然能滿足圖形標準等商業軟件的發展需求,但卻很難讓初學者全面掌握“計算機圖形學”學科系統性的概念、思想和方法與學科發展的基本規律――用數學模型的方法指導編程實踐,在計算複雜性可接受的條件下,針對已有成果中存在的不足,不斷用新的數學模型與仿真算法等方法對其進行改進,使圖形學的數學仿真過程不斷的逼近現實物體模型(包括剛體、軟體、流體、氣體)的構造、運動、變形、切割和拼接與反光效果的顯示這一真實的物理變化過程。即初學者沒有用計算機生成圖形的完整概念,這也是以往人們認爲計算機圖形學課程難教、難學的主要原因。

由於“計算機圖形學”的繪圖原理不像數據庫軟件那樣,數據庫的功能可以被所有的應用程序所調用;也不像通信軟件那樣,所有要聯網的計算機都離不開通信技術與網絡技術,而計算機顯卡工業、3D遊戲、計算機動畫、計算機輔助設計等產業的市場份額小於數據庫與計算機通信等產業的市場份額,即應用軟件的商業價值決定了它們在人們工作與學習中的地位。

參考文獻:

[1] 魏海濤。 計算機圖形學(第2版)[M]. 北京:電子工業出版社,2007.

[2] 魏海濤。 科學的構建‘計算機圖形學’的教學內容,促進計算學科的全面發展[J]. 計算機教育,2008,(10).

計算機圖形學論文範文 篇三

關鍵詞:計算機專業教育;圖形學;圖像處理;多媒體;教學改革

中圖分類號:TP391,G642 文獻標識碼:A

文章編號:1672-5913 (2007) 24-0080-05

1對圖形圖像與多媒體知識的要求

1.1CC2004知識領域要求

在CC2004中,和圖形圖像與多媒體相關的知識領域是人―機交互(Human-Computer Interaction -HC)、圖形學與可視計算(Graphics & Visual Computing-GV)、信息系統(Information Management -IM)、網絡計算(NetCentric Computing-NC)等幾個部分。表1是CC2004列出的五種課程計劃中所含人―機交互和圖形學與可視計算兩個計算機主題的比重。表中的數字表示對應的專業與相應的知識域的相關性,範圍從0~5。其中,min值表示該學科報告中列舉的學生對相應知識域掌握的典型的最低要求,也是相對於其它專業最低要求的值,max值表示該專業學生對相應知識域掌握的典型的最高要求。

表1 計算機主題的比重

分析CC2004中各課程計劃和表1可得出,CC-CS2001對圖形圖像與多媒體的知識要求最高,所涉及的具體知識單元見表2。

表2 和圖形圖像與多媒體相關的知識單元

CC-CS2001在附錄B的課程描述中,推薦了一些覆蓋知識領域和單元的課程,每門課程裏對預備課程、課程提綱、覆蓋的知識單元、各單元學時做了較爲詳細的描述。相應地,和圖形圖像與多媒體有關的中介課程有CS250W人機交互和CS255W計算機圖形學等課程,高級課程有CS352圖形用戶接口、CS355高級計算機圖形學、CS356圖像處理等課程,但高級課程只給出課程名稱,還沒有詳細描述。

CS250W人機交互課程要求全面介紹人機交互原理和技術,CS255W計算機圖形學課程則要介紹計算機圖形學的原理和技術,兩門課程覆蓋的知識單元見表3。

表3 CS250W和CS255W的知識單元

1.2CCC2002和教指委計算機科學規範的要求

CCC2002同CC2001一樣,把計算機科學與技術學科的知識體系劃分爲知識領域、知識單元和知識點等三個相互關聯的層次結構。完整的本科課程體系結構由三部分組成,即奠定基礎的基礎課程,涵蓋知識體系大部分核心單元的主幹課程,用來完備課程體系的特色課程。根據我國計算機科學與技術學科教育的現狀及對典型課程設置的分析,給出了16門課程,分別爲計算機導論,程序設計基礎,離散結構,算法與數據結構,計算機組織與體系結構,微型機系統與接口,操作系統,數據庫系統原理,編譯原理,()軟件工程,計算機圖形學,計算機網絡,人工智能,數字邏輯,計算機組成基礎,計算機體系結構。在教指委的《計算機科學規範》中,也選取部分知識單元組成了15門核心課程,分別是計算機導論,程序設計基礎,離散結構,算法與數據結構,計算機組成基礎,計算機體系結構,操作系統,數據庫系統原理,編譯原理,軟件工程,計算機圖形學,計算機網絡,人工智能,數字邏輯,社會與職業道德。可見,計算機圖形學都爲核心課程之一。

在《計算機科學規範》中,計算機圖形學和可視化計算可以劃分成以下四個相互關聯的領域:

(1) 計算機圖形學:計算機圖形學是一門以計算機產生並在其上展示的圖像作爲通信信息的藝術和科學。它有以下幾方面的要求:①表示信息的模型的設計和構建應有助於圖像的產生和觀察;②方便用戶使之能夠通過精心設計的設備和技術與模型(或者說觀察到的圖像)進行交互;③能提供繪製模型的技術;④設計出有助於圖像保存的技術。計算機圖形學的目標是對人類的視覺中心及其他的認知中心有進一步深入的瞭解;

(2) 可視化技術:主要目標是確定並展示存在於科學的(如計算和醫學科學)和比較抽象的數據集中的基本的相互關聯結構與關係。展示的主要目標則應當是發掘在數據集中潛在的信息,從而有助於用戶增強對它們的理解。雖然,當前的可視化技術主要是探索人類的視覺能力,但是其他的一些感知通道,包括觸覺和聽覺,也均在考慮之中,以便通過它們進一步發現信息的處理過程;

(3) 虛擬現實:虛擬現實(VR)是要讓用戶經歷由計算機圖形學以及可能的其他感知通道所產生的三維環境,提供一種能增進用戶與計算機創建的“世界”交互作用的環境;

(4) 計算機視覺:計算機視覺的目標是推導出一幅或多幅二維圖像所表示的三維圖像世界的結構及性質。對計算機視覺的理解和實踐依賴於計算學科中的核心概念,但也和其他一些學科(如物理、數學、心理學等)密切相關。

CC2004和CCC2002的規範中給出的課程建議規定了每門課程的最小核心內容,包括的這些單元是要獲得學位必須具備的相應知識。核心單元不是課程的全部,核心單元是課程最小的部分,但不能構成完整的本科課程,每門課程應當包括來自知識體系中的附加選修單元。核心單元不能僅安排在本科階段的入門性課程中。許多核心單元屬於入門的導論性知識,但這不意味着它們必須安排在低年級的入門性課程中,因爲有些導論性的知識,只有當學生具有必需的基礎知識後才能接受。另外,引論性課程也可以包括選修單元。所以核心這一說法只是意味着必須具備的含義,而並沒有限制它必須安排在那些課程裏。

從以上國內外計算機專業推薦的教學計劃和設置的課程可以得到,涉及到圖形圖像與多媒體的內容,一般宜設置計算機圖形學、數字圖像處理、多媒體技術等課程及相關課程,可涵蓋的知識有人―機交互、圖形學、圖像處理、多媒體技術等基礎內容,這樣纔可基本達到規範的要求。

2部分高校課程開設情況

從網上可查到的清華大學、上海交通大學、中國科技大學等幾所高校的計算機科學與技術專業本科生培養教學計劃中計算機圖形學、數字圖像處理、多媒體技術等課程設置情況如表4。

表4 涉及圖形圖像與多媒體類課程開設情況

從表4可看到,近幾年在計算機專業裏,國內的大學普遍增加了圖形圖像與多媒體類課程的課程數量和教學時間。

3 存在問題及教改研究

3.1問題

計算機圖形學論文範文 篇四

關鍵詞:計算機圖形學;教學改革;實例教學;實踐教學

中圖分類號:G642.0 文獻標誌碼:A 文章編號:1674-9324(2013)38-0051-02

《計算機圖形學》既是計算機科學研究領域中一門重要的學科,同時也是建立在傳統圖學、現代數學及計算機科學上的一門交叉學科。它已廣泛應用在於計算機輔助設計與製造、計算機輔助繪圖、計算機輔助教學、工業過程控制、計算機動畫藝術、科學計算可視化、人機交互和虛擬現實等諸多領域[1]。基於《計算機圖形學》領域的巨大發展和《計算機圖形學》課程教學中存在的諸多問題,有必要對該課程的教學進行改革,從而提升該課程的教學水平。《計算機圖形學》的研究內容主要包括圖形軟硬件、光柵圖形生成、真實感圖形計算與顯示、曲線曲面造型、人機交互技術、科學計算可視化、計算機動畫、自然景物仿真、虛擬現實等[2]。

一、目前教學中存在的問題

《計算機圖形學》課程是一門理論與實踐結合性強的課程,這導致在實際教學過程中存在以下四個問題。

1.教與學的目的不統一。筆者通過教學過程中與學生的交流發現,大部分學生對本課程的理解不是很正確。他們之所以選修這門課程,主要是因爲他們認爲通過對《計算機圖形學》的學習可以處理漂亮的圖片、製作炫目的動畫和進行遊戲編程等。然而該課程實際上是去探究實現這些操作的原理,是研究更本質的知識。學生一開始對該課程充滿好奇和期待,但隨着課程的深入講解,他們會感到本課程的理論知識枯燥,導致學習興趣不斷下降。

2.學生動手能力的不足。《計算機圖形學》這門課程要求學生具有較強的編程能力和動手能力,因爲要掌握和實現一些圖形學基本算法。而在教學中發現,大部分學生的編程能力和動手能力都一般,很多任務不能正常完成,從而間接打擊了學生的積極性,使得他們對該課程的興趣與日遞減,最後轉爲放棄學習。

3.課程設置不合理。《計算機圖形學》儘管是計算機科學的一門重要學科,但在計算機科學與技術專業並不是核心課程,因此在課程設置中只是將該課程作爲高年級的方向選修課開設。很大部分選修學生不是真心想學習該課程,再加上這些學生對課程的理解也存在着偏頗。基於這個現狀,任課教師也就只能在實際授課時力求簡單,從而導致教師無法完成必需的教學內容。

4.實踐教學重視不夠。傳統教學模式只重視理論而忽視實踐,一方面表現在實踐課時安排上(本校課堂教學的課時是實踐教學的兩倍);另一方面是開設的實驗更多的只是算法驗證性實驗。這使得原本很重要的實踐活動轉變爲形式,這勢必阻礙學生運用所學圖形學理論知識提升其自身的創新能力。

二、教學改革具體措施

1.板書與多媒體相結合。多媒體教學作爲現代教育的有效手段,確實具有傳統教學無法比擬的優勢,它信息量大、效率高、趣味性強,使教師的授課更便捷,讓算法的演示更形象具體,從而有利於激發學生的學習熱情,使教學效果達到最優化。因此,目前基本上所有的高校都採用多媒體方式進行授課。但其實對於圖形學這門課程,由於其涉及到大量的數學推導,比如,基本圖形的生成、圖形幾何變換和曲線曲面造型等,在多媒體教學的同時,需要運用板書進行相關數學推導,這可以使學生在教師板書的過程中學會思考,從而更好、更正確地理解各種圖形算法。

2.加強實例教學。由於圖形學課程需要掌握很多算法,因此在講解圖形學算法時,不能只講理論,這樣太空洞。應圍繞具體的實例進行教學,藉助計算機技術(比如flash)對一些算法進行動畫模擬演示,從而使算法的描述更加形象化和具體化。這一方面有利於學生更快更好的掌握這些算法;另一方面也可以激發學生學習的熱情和積極性。比如,在講解“多邊形填充4連通邊界填充算法”時,利用flash演示像素入棧出棧原理,如圖1所示,更直觀地展示算法的基本思想,從而充分調動了學生的學習積極性,使其具備主動學習的能力。不過因爲課時有限,演示實例不能太複雜,能把算法講解清楚即可。

3.加強實踐能力的培養。《計算機圖形學》理論和算法是比較深奧和難懂的,不是很容易掌握,但其實驗結果卻是直觀和生動的。該課程具有很強的實踐性和應用性,因此上機實驗是其重要環節。在教學過程中需要繼續加強學生實踐能力的培養,引導學生把所學的基本理論知識應用於實踐操作,不斷提高學生髮現問題、分析問題和解決問題的能力。《計算機圖形學》在本校的總學時數爲48學時,其中的實驗課時數爲14學時,這14個學時7次實驗基本能夠滿足課程實踐教學的需要。本課程的實驗根據難易程度可分爲如下兩個層次[3]:①基本實驗。主要是爲了鍛鍊學生對算法的理解能力、算法到程序的轉換能力以及用VC編程實現算法的能力,主要包括基本圖形(直線、圓和橢圓)算法、線型和線寬的處理、字符的生成技術、線段的裁剪、二維和三維圖形的幾何變換和投影變換、曲線繪製等,要求學生能夠獨立完成。②綜合實驗。這類實驗包括多邊形裁剪算法、多邊形區域填充算法、區域圖案填充算法、多面體的消影、畫家隱面算法和Z-Buffer隱面算法等,它們無論從算法複雜性上還是程序編寫難度上都要高於基本實驗。可以考慮將學生分成若干小組,以小組的形式在規定的時間內完成。

參考文獻:

[1]陸楓,何雲峯。計算機圖形學基礎(第2版)[M].北京:電子工業出版社,2011.

計算機圖形學論文範文 篇五

關鍵詞:計算機圖形學;教學方法;上機實踐

計算機圖形學是伴隨着計算機及其他設備的發展而產生的,是一門研究怎樣利用計算機表示、生成、處理和顯示圖形的原理、算法、方法和技術的學科[1-2]。目前,計算機圖形學已經成爲計算機學科中發展最活躍、應用最廣泛的分支之一,成爲許多計算機從業人員的必備素質之一,也是計算機及相關專業本科生的一門專業選修課。該課程在我校已經開設了多年,其教學任務是本着理論與實踐相結合的原則,以基本概念、算法原理和實踐技術爲主線,使學生掌握計算機圖形生成與處理技術的基礎知識、基本原理和方法,培養學生的實際動手能力。然而,歷年的教學工作中發現,由於該課程學科內容豐富、理論難度大、實踐性強,且作爲專業限選課學時又有限,導致了學生對所學內容不易掌握,疲於應付,甚至產生學生厭學、教學低效等現象。

因此,如何提高學生的學習興趣,增加課堂信息量,解決課時少與內容多的矛盾、理論與實踐的矛盾,是計算機圖形學教學工作中一個非常值得思考的問題。本文面向計算機科學與技術專業,在分析計算機圖形學教學中存在問題的基礎上,針對該課程的學科特點和學生的特點,根據筆者近年來在教學實踐中的親身體會,探討一種新的教學思路和方法。

1計算機圖形學的學科特點

計算機圖形學是一門理論和實踐兼顧、綜合性很強的交叉學科,涉及內容和應用領域都很廣泛。它涵蓋了計算機科學、數學、物理學等其他相關學科的知識,學科交叉繁雜,且整個學科的發展日新月異。同時,該課程對高等數學、線性代數等基礎數學有較高的要求,以數據結構、計算機高級語言、圖形基本原理等爲先導課程。因此,要將這樣一門課的內容保質保量地傳授給學生,不是一件容易的事,需要積極探討新的教學方法和教學思路。

2教學中存在的問題

在教學實踐中,筆者發現該課程的教學問題主要體現在以下幾個方面:

1) 理論基礎要求高,教學效果差。計算機圖形學理論性強,部分算法抽象且以數學爲依託,教學過程中過分強調課程的數學基礎,側重於算法原理的推導,而多數學生數學功底薄弱,故在學習過程中表現出畏難情緒;同時,其先修課程都是在低年級開設的,容易遺忘,而在計算機圖形學的課堂上又不可能花太多的時間進行先修課程的複習,從而使其成爲部分學生難以逾越的障礙。

2) 教學內容多,知識點分散。計算機圖形學涉及的方法原理很多,教學內容易面面俱到,導致學生只掌握了分散的知識點,沒有形成一條完整的知識鏈,學生對所學知識無所適從,失去學習的目標,極大影響了學生的學習熱情;同時,教學內容只侷限於經典的算法原理,面向學科前沿動態的內容涉及較少,不利於開闊學生視野,激發他們自主學習的意識和興趣。

3) 實驗課比例較小且實踐環節滯後。計算機圖形學也是一門實踐性很強的學科[3-4],上機實踐是培養學生動手能力的主要手段,也是學好這門課的必要手段。但是,由於總課時的壓縮,實驗課時很少,僅提供8學時,使原本很重要的實踐活動變成了搭配;上機實習的平臺採用的是目前已不作爲主要開發工具的Turbo C,致使學生不能在實驗中獲得將來就業環境下需要掌握的編程知識,上機興趣不高,同時大部分學生本身的編程能力也不強,最終導致學生喪失編程的興趣和能力。

4) 學生積極性不高。計算機圖形學開設在大三上學期,大部分同學把精力用在考研和考公務員等方面,而這門課不是考研的必考課,學分也不高,因此,大多數同學認爲圖形學不重要,學習的積極性不高,整個學習過程都很被動。

3教學思路探討

計算機圖形學的教學目標之一,就是通過本課程的學習,使學生對計算機圖形學有一個全面、感性的認識,理解並掌握部分經典算法,瞭解當前的研究熱點。根據這一實際要求,提出了計算機圖形學課程的總體教學思路。在教學中,以基本理論和算法原理爲主線,以Turbo C、OpenGL等軟件爲載體,對圖形學內容進行整體優化,加以創新處理,採用多種教學方式,加強理論與實踐的結合,通過正確引導,激發學生的興趣,挖掘學生的潛能,最終培養學生的邏輯思維能力和實際動手能力。以下筆者將根據自身的教學實踐來闡述該課程教學過程中的認識和做法。

3.1上好緒論課,激發學生的學習興趣

教學過程中調查發現,大多數學生對計算機圖形學採取的是一種敬而遠之的態度。首先,他們通過計算機圖形學在娛樂、廣告等領域的廣泛應用充分感受到該課程的生動有趣及實用性,對該課程飽含熱情;而與此同時,在他們的印象中,計算機圖形學涉及學科很多,尤其數學公式很多,很多內容難以理解和掌握,故他們又對學好這門課充滿懷疑。也正是這種期望與現實的失衡成爲打擊學生學習熱情的“元兇”。因此,我們應該重視緒論課,並以此作爲突破口,通過查閱大量資料,結合目前圖形學的發展動向,根據所講授內容,充分利用多種教學手段,將圖形學知識融匯貫通起來,讓學生在不知不覺中瞭解並接受計算機圖形學,解除他們的疑惑,鼓舞他們的熱情。如在介紹圖形學在虛擬現實的應用時,可以插入一段視頻,模擬人在虛擬場景中漫步,不但可以講明具體應用,而且學生易於接受,印象深刻。

3.2教學內容

計算機圖形學內容深而廣,知識更新快,教學工作者需要在有限的學時內,即兼顧基礎知識又能反映計算機圖形學的研究進展,因此,教學過程中,在教學內容上要注意以下幾點:

1) 根據學生的接受程度,精選核心內容,壓縮或屏蔽部分知識,使學生專注於必要知識的學習,從而提高教學效率和教學質量。我們的教學內容主要包括:圖形變換、光柵圖形學、幾何造型、圖形裁剪及真實感圖形繪製。其中,前兩部分相比較而言,是基礎,內容較簡單,講解要深入一些,保證該部分理論具有“點”的深度,如幾何變換,包括;平移、旋轉、縮放等變換,以及幾何變換的矩陣表示形式和複合變換的多矩陣組合形式,此外還要說明齊次座標引入的必要性;幾何造型中,尤其是曲線曲面造型部分,要根據學生的實際情況來決定內容的深淺。對於曲面,難度較大,理解起來比較困難,不適合本科生的學習,故其生成算法完全被屏蔽;而曲線的生成算法雖較曲面易理解,但也不能過於深入,這裏只重點介紹B樣條曲線和貝塞爾曲線的生成技術和特點,並且講解過程中,結合現實生活的例子,引入具體應用,如在汽車、飛機外形設計中的應用;裁減計算,也是計算機圖形學的核心,這裏重點講解直線段的裁剪算法和多邊形裁剪算法;對於真實感圖形繪製部分,由於涉及的知識面廣,理論深,同樣不適合本科生的學習,故這一部分內容只介紹一些基本概念。總之,上述的內容涉及許多概念和算法,要求學生把重點放在基本概念和算法的思想上,不強調學生去掌握和實現算法的具體細節,但要求掌握幾個經典的算法。

2) 注重基礎,強調基本原理和基本概念的理解,同時還要突出重點、重視應用。對一些要求學生掌握的經典算法,如Bresenhan算法,掃描線填充算法等,要重點講授,仔細分析,強調其基本原理和基本思想,並在學生理解掌握的基礎上,結合具體實例的剖析,告訴學生理論和實際應用的切入點,給予學生理論結合實際的基點,激發學生興趣,逐步培養他們的科研能力。

3) 制定教學內容時還應跟上時代步伐,介紹一些最新的學科前沿和研究進展,一方面增加理論教學的趣味性,另一方面使學生對學科前沿有一個概念性的直觀理解,增加學習興趣,拓寬他們的知識面,從而爲學生從事該領域的應用開發或研究工作打下良好基礎。

3.3理論教學

計算機圖形學的教學應採取課堂講授爲主、上機實驗爲輔、以學生爲主體、教師爲主導的教學模式。爲達到教學效果,理論教學應從以下幾方面加強:

1) 加強可視化教學。

計算機圖形學的很多算法理論性很強,數學模型也比較抽象,單純採用文字敘述附以靜態圖片的PPT形式的教學手段,教學效果並不理想,尤其是對於一些經典或複雜的算法,效果更差。因此,應充分利用目前流行的課件製作工具,如Flash、OpenGL等,製作經典算法的仿真演示,使晦澀難懂的原理公式變成栩栩如生的畫面。筆者在講授經典算法時,將其原理用Flash做成動畫插入到PPT中,使學生可以直觀感受到算法的效果,提高了課堂氣氛,增加了學生的學習興趣。

2) 注重啓發式教學。

平鋪直敘、滿堂灌的教學方法只會讓學生感到枯燥、乏味,從而影響他們的學習積極性和主動性。尤其在講授以數學知識爲支撐的算法時,切忌繁瑣複雜的公式推導和連篇累牘的算法分析,避免學生的煩躁情緒,而應採用啓發式教學方法,通過“提出問題同學解答問題分析問題解決問題分析解決方法的優缺點”的思路,引導學生思考,層層深入、逐步展開,充分調動學生的學習積極性。例如在講解多邊形裁剪時,首先啓發學生多邊形是由線段組成的,是否可以將線段裁剪方法用於多邊形裁剪?學生點點頭,然後接着問,那麼是否適用呢?學生進入了思考的狀態,這時藉助課件給出採用線段裁剪算法對多邊形進行裁剪得到的裁剪結果,並給出一個否定的答案,繼續提問爲什麼會不適用?引導學生進一步思考,然後進行分析,給出不適用的原因,在線段裁剪算法中,是把一條線段的兩個端點孤立地加以考慮,而多邊形是由一些有序的線段組成,要求裁剪後的多邊形仍保持原多邊形各邊的連接順序。既然這個算法不適用,就應該尋找一種有效的裁剪算法,接着引入多邊形的逐邊裁剪算法。介紹完逐邊裁剪算法後,繼續啓發學生思考,這種算法是否適用於所有的多邊形?學生會給出肯定的回答,這時進一步啓發,如果是凹多邊形,逐邊裁減算法是否適用,如果不適用,如何改進?這可能是學生沒有預料到的,他們會對接下來的內容表現出濃厚的學習興趣,進一步分析,當多邊形爲凹多邊形,且裁剪後的多邊形有兩個或多個分離部分的時候,由於只有一個輸出頂點表,表中最後一個頂點總是連着第一個頂點,會出現多餘連線的現象,這就是下一步需要改進的地方,而邊界裁剪算法則可以避免這一問題。再如,在講解直線段的繪製時,首先讓學生自己設計一個算法,這時幾乎全部的學生都會給出直線段生成的普通算法,即根據直線方程,通過設置x取值範圍,求出屏幕的一系列點,然後提問學生,從算法效率角度來看,普通算法存在怎樣的問題,引導學生思考,最後引入直線段的繪製算法。因此,啓發式教學方法可以給學生主動思維和積極思維的空間,將學生一步步帶入算法設計中,有效提高教學質量。

3) 做好課前回顧。

以目前課程開設時間和學生的實際情況,要求學生課後複習課前預習似乎是強人所難。爲了加強知識的連貫性,鞏固所學知識,應該在課前拿出較短時間對上堂課的學習內容進行簡單回顧,然後過渡到新的教學內容。

3.4實踐教學

實踐教學是理論教學的深化和補充,是學好計算機圖形學的重要保證,也是培養學生動手能力的有力武器。因此,教學過程中要加強實踐教學,將理論教學和實踐教學密切結合起來。

1) 實驗題目層次化。

根據大綱要求,結合學生的實際情況,將實踐教學由淺到深分層次進行。我們共有8個學時的實驗,按照由淺到深的原則安排了4個小實驗:直線生成、圖形變換、裁剪計算、曲線生成,以及1個綜合性實驗。對於驗證型實驗,即那些有代表性的算法,如直線生成、裁剪計算等,要求每個學生根據教材的子程序親自動手實現,加強對課堂所學基本算法的理解,培養他們的成就感,並且,題目的要求也隨着難易程度發生變化,如直線生成算法比較簡單,要求學生實現的算法必須具有通用性,同時,爲增加學生的學習興趣,可以巧妙設計實驗內容,如在實現直線生成算法時,可以讓學生畫線生成漢字;圖形變換主要讓學生實現二維圖形的變換,包括平移、旋轉、縮放及複合變換等內容,由於這一實驗包含多個操作,要求學生增加菜單選擇功能;裁剪計算要求實現線段裁剪算法,從易操作的角度出發,要求算法採用交互式的畫線方法;曲線生成算法要求學生採用根據參數曲線定義的方法來實現,對於編程能力強的同學,在曲線生成的基礎上,增加鼠標拖動控制點改變曲線形狀的要求。對於綜合型實驗項目,學生可根據自身學習能力和實踐能力選擇獨立完成或合作完成,通過綜合型實踐訓練,不但培養了學生的動手能力和創新意識,而且還培養了他們的團隊協作精神。

2) 開發環境多元化。

完善教學內容,擴展學生的知識面,實踐教學採用開發環境的聯合。對於驗證性實驗,學生可在Turbo C環境中實現,而對於綜合性實驗,鼓勵學生基於OpenGL進行編程。讓學生提前介入到使用OpenGL編寫“應用軟件”,不但可以滿足學生的興趣,還可以提高學生的實際動手能力。

4結語

計算機圖形學是一門不斷髮展的交叉學科,其教學方法需要在實踐中不斷探索。我們教學工作者在研究高效率的教學手段和教學方法的同時,還應積極參與教學內容相關的科研工作,從而更加明確教學重點和難點,做到在教學過程中有的放矢,激發學生學習和思考的積極性和主動性。

參考文獻:

[1] 何援軍。 計算機圖形學[M]. 2版。 北京:機械工業出版社,2009:2.

[2] 吳元斌。“計算機圖形學”教學的幾點體會[J]. 安康師專學報,2004(4):119-121.

[3] 魯敏,于慧穎,鄭平剛。 信息工程專業計算機圖形學教學模式思考[J]. 高等教育研究學報,2006,29(3):31-33.

[4] 潘革生,何援軍,趙峻穎。 計算機圖形學教學理念的研究與實踐[R]. 煙臺:第一屆中國圖學大會,2007:476-479.

The Thinking of Teaching on Computer Graphics

WANG Yanchun, ZHANG Jinzheng, LI Shaojing

(Science and Information College, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China)