计算机图形学课程案例化教学方法的研讨

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计算机图形学实验课程教学改革探究

计算机图形学实验课程教学改革探究

2 实 验 教 学 方 法 改 进
1 实验 教 学 现 状
由于计 算 机 图 形 学 是 一 门实 践 性 、 应 用 性 较 强 的 学 由于 计 算 机 图形 学 是 一 门 建 立 在 多 门学 科 之 上 的 综 生 的学 习 创 造 相 应 的 任 务 情 境 , 教 师做活 动的导 演 , 成 为
电化教育, 2 0 0 2( 2 ) .
者 以及 研 究 性 学 习 成 果 的 评 价 者 。 活 动 的任 务 或 成 果 并 不 是 活 动 最 终 要 达 成 的 目标 , 更重要 的是 这一 过程 , 也 就 是 为 达 到 既 定 的教 学 目标 需 要 完 成 的 训 练 内容 。基 于 问 题 的学 习 中 的 问题 、 研 究性 学 习 中 的研 究 主题 等 都 是 典 型
的 学 习热 情 , 提 高学生的学习效率, 有 助 于 培 养 和提 高 学 生 的 实践 操 作 能 力 。
关键词 : 计算机图形学 ; 实验教 学改革 ; 开放 式图形库 中 图分 类 号 : G4 3 4 文献 标 识 码 : A 文章编号 : 1 6 7 2 — 7 8 0 0 ( 2 0 1 3 ) O l l — O 1 8 0 — 0 3
合性交叉学科 , 它所 涉 及 到 的 算 法 基 本 以数 学 为 基 础 , 其
0 引 言
计 算 机 图形 学 是计 算 机 科 学研 究 领 域 中 的一 门 重要 学
中部 分 算 法 为 了 追 求 高效 的运 算 速 度 及 优 化 的 存 储 空 间 , 在 教 材 中 的描 述 与 实 现 也 相 对 较 为 复 杂 。考 虑 到 这 些 因 素, 教 师 们 通 常 会 避 开讲 解 过 多依 赖 数 学 基 础 的 算 法 或 者 描 述 及 实 现 起 来 较 为 复 杂 的算 法 , 仅 仅 从 对 一 些 简 单 算 法

《计算机图形学》算法可视化教学研究与实现

《计算机图形学》算法可视化教学研究与实现

c r e oy o iig,l eci n rcas u v ,p lg nfln l i l a d fa tl.Att esmet h a e ie h rbe sa ds lt n p h a i t ep p rgv st ep o l n ou — me m
i n n h o e so e l a in.By a a y i o s i t epr c s fr a i to z n lss,t a e eiv st a d p i g t t d o iu l a hep p rb l e h ta o tn heme ho fv s ai — e z
t n i s r c in wi k r a e p t h n e t e ta h n e h d n ep s u e t n e sa d t e i n tu t l ma eg e th l o c a g h e c i g m t o sa d h l t d n su d r t n h o o l
Ab ta t a e n t e su y o h h o y o iu l a i n h sp p rd s u s s t esg i c n eo i sr c :B s d o h t d n t et e r f sai t ,t i a e ic s e h i n f a c fv — v z o i s a i t n i s r c in.C n e n d wi h o t n fc mp t rg a h c u rc l m ,t ep p re t b u l a i n tu t z o o o c r e t t e c n e to o u e r p isc r iu u h h a e sa — l h s t e c n e ta d t r e o iu l a i n is r c i n a d c riso t h e e r h a d r a i t n o i e h o tn n a g tf rv s ai t tu t n a re u er s a c n e l a i n s z o n o t z o ag r h vs aia in i s r c in f r c mp tr g a h c .Th s p p r c r is o t vs ai t n d s n l o i m iu l t n t u t o o u e r p is t z o o i a e a re u i l a i e i u z o g a d r a i t n wi n e l a i t VB6. o o u e r p isa g r h .I n l d sg n r t n o i e icea d z o h 0 f r c mp tr g a h c l o i m t ti cu e e e a i fl ,cr l n o n

计算机图形学课程教学研究与实践

计算机图形学课程教学研究与实践
机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。这一系列 内容涉及到数学、物理、计算机等多个学科,相 关问题的讨论往往涉及到比较复杂的算法和比较 抽象的理论。因此,通常学生在学习这门课程的 过程中都会遇到各种困难,本文以计算机图形学 教学实践过程为基础,讨论如何在课程教学中采
型、实体造型、真实感图形计算与显示算法等问 题,让学生通过对该课程的学习,掌握计算机图 形学的基本理论和方法,能够用某种具体计算机 语言实现基本图元的生成显示,二维曲线、三维 曲面和实体的几何造型和几何变换、裁剪、三维 消隐、明暗处理和高真实感图形生成等算法,能 够掌握纹理映射、阴影生成和反走样等技术。针
识。
般采用 MicrosoftPowerpoint 幻灯片方式作为教学 演示的主要方式,实用性和临时性很强,但交互 性和形象性等明显不足。因此,在课堂教学的多
媒体教学课件制作过程中,笔者采用了 MicrosoftPowerpoint 幻灯片,flash 动画,javaapplet 演示小程序三者相结合的方式进行计算机图
教学效果 。 一、课程特点
计算机图形学被称为现代科学技术之眼,是 当代计算机科学中,最为活跃、得到广泛应用的 分支之一。计算机图形涉及计算机科学与技术的 许多分支,同时与微电子学,信息科学,几何学, 图论学以及各应用领域中的专业学科密切相关, 并在发展中逐步与图象处理 ,模式识别,人工智 能 ,计算机网络,计算机语音处理结合起来。要 求讲授这门课程的教师,不仅要具备计算机图形 软件和硬件技术知识,还要熟悉基本图形生成的 算法 ,图形变换的基本理论和处理方法等相关知
一 89 一
《 甘肃行政学院学报》2006 年第 2 期
. 研 究与 交流
point 幻灯片呈现,对于一些算法执行过程和方法 的处理过程采用制作 flash 动画的形式进行模拟 演示,而对于一些具有较强交互性要求的算法执 行处理过程的演示则采用了开发能够嵌人 web 页 面的javaapplet 程序来实现。所以整个 CAI 课件 以 MicrosoftPowerpoint 幻灯片为主线呈现基础知 识要点,并配以相应的图表说明和图片展示进行 补充,在需要演示和需要交互付演示的地方分别 添加相应的 Flash 动画演示链接和嵌有 javaapplet 交互式演示程序的 web 页面链接。这样使整个课 件能较好的配合教师的课堂教学,使学生在观看 课件的过程中既能够有较好的视觉效果 ,又能加 深感性认识 ,增强学生学习兴趣和积极性 ,为教 师的深人分析讲解奠定基础。 四、课堂内容的实施和技巧 课堂教学是计算机图形学课程教学的重要关 键的环节,课堂教学的成功与否是这门课程教学 成败的关键。课堂教学要取得好的效果要求教师 备课充分、授课 内容充实、授课方式方法科学合 理 ,学生基础扎实,学生学习兴趣浓厚等诸多因

计算机图形学课程教学改革研究

计算机图形学课程教学改革研究

计算机图形学课程教学改革研究计算机图形学是计算机科学专业中非常重要的一门课程,它涉及到计算机图形的表示、处理和生成等方面的知识。

随着科学技术的不断发展,计算机图形学课程的教学也需要进行改革和研究,以适应新时代的需求和发展。

本文将围绕计算机图形学课程教学改革进行研究,并提出一些建议和看法。

一、当前计算机图形学课程存在的问题1. 课程内容陈旧。

目前很多学校的计算机图形学课程内容较为陈旧,没有跟上时代的发展和需求。

随着计算机图形学领域的不断发展,一些新的知识和技术已经出现,而这些内容在课程中并没有得到很好的体现。

2. 缺乏实践环节。

传统的计算机图形学课程注重理论知识的传授,而对于实际操作和实践能力的培养相对较少。

学生缺乏对图形学理论知识的实际运用和实验操作的机会,导致他们在实际应用中存在较大的短板。

3. 教学方法单一。

计算机图形学课程的教学方法相对单一,主要是通过课堂讲授和书面材料的学习。

这种传统的教学方法难以激发学生的学习兴趣和主动性,也容易使学生产生学习疲劳和厌倦情绪。

1. 更新课程内容。

针对计算机图形学课程内容陈旧的问题,可以结合当前计算机图形学领域的最新发展动态,对课程内容进行更新和调整。

增加一些新的知识点和技术,如计算机视觉、虚拟现实、图像处理等内容,使课程内容更加贴近实际应用和行业需求。

2. 强化实践环节。

在计算机图形学课程中,可以增加一些实践性的教学环节,如实验课、案例分析、项目设计等。

通过这些实践环节,可以让学生在理论知识的基础上进行实际操作和应用,提高他们的实践能力和解决问题的能力。

3. 创新教学方法。

对于传统的计算机图形学课程教学方法,可以进行一定程度的创新和改革。

可以采用更加轻松活泼的教学方式,如小组讨论、互动讲解、案例教学等,以激发学生的兴趣和主动性,提高教学效果。

1. 培养学生的创新能力。

通过计算机图形学课程的教学改革,可以更好地培养学生的创新能力。

学生在实践环节中能够通过自主设计和实验,提高他们的动手能力和创造能力。

基于示例的《计算机图形学》教学改革研究

基于示例的《计算机图形学》教学改革研究

等。 因此 , 《 计 算 机 图形 学 》 课 程 不 仅具 有 严谨 的 理 论 体 系. 同时 这 门课 的 实 践 性 很 强 . 要 求 学 生 具 有 较 强 的 动
需 要 综 合 运 用 所 学 的专 业 知 识 . 尤其 是 涉 及 数 学 太 多 . 困难 大 , 不易掌握 。
《 计 算 机 图形 学 》 作 为 计 算 机 专 业 本 科 生 的 专 业 课
程 .主要 教 学 内容 是 介 绍 使 用 计 算 机 生 成 拟 真 图形 过
程 中所涉及 的经 典算法原理和推 导过程 .同时这 门课
程 的主要研究 内容包括 : 人 机 交 互 与用 户 接 口技 术 、 图
《 计 算 机 图形 学 》 往 往 是 以 图形 生 成 过 程 为 主 线 来 安排相关算法 . 但 是 涉 及 到 的方 法 和 理 论 众 多 . 在 教 学 时 往 往 只做 到 面 面俱 到 . 但缺乏重点 . 导 致 学 生 容 易 失 去 学 习 目标 . 难 以形 成 完 整 的 知识 框 架 . 进 而 影 响学 习
收 稿 日期 : 2 0 1 3 —1 0 — 2 1
修 稿 日期 : 2 0 1 3 —1 1 — 0 1
作 者 简介 : 郭玉珂( 1 9 7 4 一) , 男, 河 南洛 阳人 , 硕士, 研 究 方 向 为机 器视 觉
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教 学 园地

1 . 2 知 识 点 多且 分散
术逐渐 渗透到人 们生活 的各 个领域 . 对人类 的生产与
生 活 发 挥 着 越 来 越 重 要 的作 用 同时 . 计 算 机 图 形 学 新

《计算机图形学》应用型教学改革研究

《计算机图形学》应用型教学改革研究
基 础。
才、 复合型人才 和拔尖创 新人 才 的需 要。我 校紧 紧 围绕特 色
鲜 明 的应 用 型 本 科 高 校 的 办 学 定 位 , 以培 养 “ 就业 能称 职 、 创
业有能力 、 发展有后 劲 、 深造有 基础 ” 的高素 质应用 型 人才 为
主线 , 不断推进教学 改革 , 强化 创新 创业 教育 , 提 升学 生创 新 创业能力 , 逐步走 出 了一条 具有 自身特 色 的创 新创 业教 育 之 路 。通过学校应用 型本科 大学 的定位 , 使 我们 对计 算 机 图形 学课程 的教学有 了新 的认识 , 给 我们 的教学 改革带 来 了很 多 有益 的启示 。本文 结合应 用型本 科大 学 的教学 目标 , 针 对计
e r g r a p ic h s t e a c h i g. n T h i s t e ch a in g mo d e n o t o n l y e n h a n c e s t h e a b i l i t i e s o f s t u d e ms , b u t a l s o t o i mp r o v e s t u d e n t s ’s e l f - l e a r n i g n a b i l i t y .
技 术 与 市 场
2 0 1 3年第 2 0 卷第 7 期
教 育 研 究
《 计算机 图形学》 应用型教学改革研究
李福荣 , 杨锋英
( 1 . 黄 淮 学院 国 际学院 , 河 南 驻 马店

4 6 3 0 0 0 ; 2 . 黄 淮 学院 信 息 工程 学院 , 河南 驻 马 店
4 6 3 0 0 0 )
Ke y Wo r d s : C o mp u t e r ra g p h i c s ;A p p l i c a t i o n— o r i e n t e d t e a c h i n g ;t e ch a in g r e or f m

“计算机图形学”课程教与学

“计算机图形学”课程教与学

“计算机图形学”课程教与学摘要:本文针对作者几年来在“计算机图形学”课程教学过程中实际遇到的问题,从教师如何教授知识和学生如何学习知识两个方面进行深入分析和研究,提出了改进课堂教学、实验教学以及学生学习的方法。

教学实践表明,这些改革能够取得预期的教学效果。

关键词:计算机图形学;教学效果;教学方法;学习方法中图分类号:tp3 文献标识码:a文章编号:1009-0118(2012)05-0129-02一、引言“计算机图形学”是计算机专业教学中的一门重要的专业基础课程,它的后续课程有:图像处理、多媒体技术、模式识别、计算机视觉以及虚拟现实等,在计算机专业的教学过程中占有很重要地位。

“计算机图形学”课程最大特点是理论与实践结合较强,传统的教学模式很难满足这个要求,严重影响到课程的教学质量和教学效果。

因此,“计算机图形学”课程的教学改革势在必行。

二、分析教学中存在的问题“计算机图形学”主要研究与计算机图形表示、图形计算、图形处理和图形显示的相关原理与算法,它的内容丰富,涉及了数学、物理学、计算机科学、美学、心理学及艺术学等诸多方面的知识,具有很强的理论性、实践性和综合性。

在几届的课程教学中,作者先后使用偏理论教学和偏实践教学,都没能取得很好的效果。

目前国内高校对这门课程的讲授常使用这两种方法。

偏理论的教学过于强调理论知识(相关的数学基础知识、算法的推导、程序的实现),学生很难理解和掌握,普遍反映:“上课听得懂,下课再问就不知道了”,学习态度从困惑变成厌倦,因为学生不知道这些知识有什么用。

偏实践教学则是从实用角度出发,理论知识涉及得少且浅显。

学生兴趣提升了却没有抓住课程的本质,错误的认为计算机图形学就是图片处理和动画制作。

总结上述两种教学方法存在以下几个方面问题:(一)知识点的混淆。

由于本课程所学的内容多,学生在学习过程中没有清晰的知识框架和整体思路。

知识越学越多、越学越乱。

例如,在实际教学过程中,几种扫描转换算法讲授后,有些学生已区分不出各种算法所解决的问题。

新生研讨课,计算机

新生研讨课,计算机

新生研讨课,计算机篇一:新生研讨课报告新生研讨课报告洪义耕计算机系一班 22920xx2203860新生研讨课的内容我选择了3D图形学,因为在生活中3D图形学的知识应用十分广泛,比如动画电影,CG特效等等,这些都激发了我极大的兴趣,从而选择了这门课来对这些方面有进一步的了解。

以下是我在这一学期中对新生研讨课的总结。

计算机图形学的主要研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。

当前热门的三维扫描、三维打印、虚拟现实和增强现实等技术,都和计算机图形学有密切的关系。

由此可看出3D图形学的用途之广。

三维打印三维印刷即快速成形技术的一种,它是一种数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,现正逐渐用于一些产品的直接制造。

特别是一些高价值应用(比如髋关节或牙齿,或一些飞机零部件)已经有使用这种技术打印而成的零部件。

三维打印的设计过程是:先通过计算机辅助设计(CAD)或计算机动画建模软件建模,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,从而指导打印机逐层打印。

设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。

一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。

三角面越小其生成的表面分辨率越高。

PLY 是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器,其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。

打印过程为:打印机通过读取文件中的横截面信息,用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来,再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。

这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。

打印机打出的截面的厚度(即Z方向)以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi(像素每英寸)或者微米来计算的。

一般的厚度为100微米,即0.1毫米,也有部分打印机如Objet Connex 系列还有三维Systems’ ProJet 系列可以打印出16微米薄的一层。

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32学时的教学(理论22,上机10)
第1章导论(2学时),介绍计算机图形学的概念 及发展历史。 案例:观察三维立体画。
32学时的教学(理论22,上机10)
第2章MFC绘图基础(2学时),讲解基本的绘图 函数与双缓冲动画技术。 案例:制作“阴阳鱼”旋转动画。类架构:二维 点类CP2。
32学时的教学(理论22,上机10)
32学时的教学(理论22,上机10)
2.上机实验为10个学时。 (1)直线中点Bresenham算法,参见计算机图形 学实践教程案例2。 (2)多边形有效边表填充算法,参见计算机图形 学实践教程案例6。 (3)立方体透视投影算法,参见计算机图形学实 践教程案例19。 (4)球面地理划分线框模型的消隐算法,参见计 算机图形学实践教程-案例39。
第5章 二维变换与裁剪(2学时),简述二维变换 矩阵。 案例:旋转的金刚石图案。参考类架构:二维变 换类CTransform2
32学时的教学(理论22,上机10)
第6章 三维变换与投影(4学时),简述三维变换 矩阵,讲解透视投影变换矩阵。 案例:立方体的正交投影。参考类架构:三维变 换类CTransform3。
32学时的教学(理论22,上机10)
第9章 建模与消隐(4学时),以背面剔除算法讲 解凸多面体的消隐算法。 案例:立方体的透视消隐算法。参考类架构: 三维矢量类CVector3。
32学时的教学(理论22,上机10)
第10章 真实感图形(4学时),讲解简单光照模 型算法,熟悉Gouraud光强插值明暗处理算和 Phong法矢插值明暗处理算法。 案例:球面Gouraud光强插值明暗处理算法。参 考类架构:材质属性类CMaterial、光源类 CLightSource和光照类CLighting。
计算机图形学课程案例化教学方法的研讨
孔令德 2016年12月10日于南宁
计算机图形学研究内容
Modeling+ rendering
教学内容
案例内容
20015.05.28
资源库架构
计算机图形学实践教学资源库 (资源提供网站:)
验证性资源 综合性资源 创新性资源 工程化资源
第3章 基本图形的扫描转换(2学时),讲解直线的 扫描转换算法。 案例:制作360°辐射的直线。参考类架构:直线 类CLine。
32学时的教学(理论22,上机10)
第4章 多边形填充(2学时),讲解有效边表算法。 案例:绘制颜色渐变三角形。参考类架构:填充类 CFill。
32学时的教学(理论22,上机10)
32学时的教学(理论22,上机10)
2.上机实验为10个学时。 (5)球面Phong明暗处理算法,参见计算机图形 学实践教程-案例51。
结束
3.《计算机图形学实验及课 程设计(Visual C++版)》 4.《计算机图形学课程设计 教程(Visual C++版)》
5.《三维建模与 动画基础》
图3 计算机图形学实践教学资源库整体架构
太原工业学院博创研究所
案例化教学模式
“案例演示”→“原理讲解”→“算法实现 ”→“实践拓展”4步曲的教学过程。
60 个 原 理 级 案 例
200 个 习 题 解 答 案 例
18 个 实 验 项 目 案 例
10 个 课 程 设 计 案 例
20 个 复 杂 物 体 模 型
出版系列教材(资源使用手册及代码注释)
1.《计算机图 形学实践教程 (Visual C++ 版)》
2.《计算机图形 学(Visual C++ 版)习题解答与 编程实践》
6
系列教材

凹凸纹理和三维纹理
Utah茶壶
光线跟踪
光线跟踪
光线跟踪
32学时的教学(理论22,上机10)
1.理论教学为22个学时。 教学要求: 通过32学时的学习,学会制作立方体、球体等 凸多面体的三维线框模型,并能进行消隐和旋 转;对于编程能力强的学生,通过渲染立方体 、球体表面的三角形或四边形网格,制作基于 某个材质属性下的简单光照模型。
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