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计算机图形学课程虚拟实验教学探索

发布日期:2019-11-11 09:42

随着信息技术的发展,与计算机图形学(以下简称图形学)有关的理论和方法受到越来越多的关注和关注。图形是对将数据转换为图形并在显示终端上显示它们的计算机的研究和讨论[1]。由于图形所携带的信息比纯文本方法更加丰富多彩,因此图形数字化的应用已在各个领域迅速发展。从航空航天车辆和汽车外形的设计和天气预报,计算机图形技术已经渗透到人们工作和生活的各个领域。由于计算机图形技术的应用,对于影视广告,游戏制作,可视电话,微信等都是很棒的。

目前,国内高校大多数计算机及相关专业都开设了“计算机图形学”课程,这也是计算机及相关专业的重要课程之一。该课程既是理论课程又是实践课程,是数字图像和图案识别,3D动画编程等实践课程的预科课程。因此,学生对计算机图形课程充满了好奇心和期望。

计算机图形学课程虚拟实验教学探索

1.计算机图形学课程的功能。首先,它涉及内容广泛,并且是计算机图形学课程的特征之一。计算机图形学是一门综合性的多学科课程,包括计算机硬件,软件,空间分析几何,算法原理,程序设计等,因此学生具有广泛的知识。例如良好的数学基础,尤其是数学的基本知识,例如空间解析几何,线性代数,矩阵理论,计算机语言编程,数据结构等。

其次,该课程的理论,所涉及的原理需要一定的数学基础才能更好地理解,并且大量抽象的图形生成算法增加了学习的难度。

第三,理论和实验同等重要。用计算机语言描述和实现图形问题的过程。即,其内容包括计算机语言和图形知识。通常,对图形的基本算法描述的理解是学生学习计算机图形学的难点,并且是从理论到实践的理解过程。

2.存在问题。由于计算机图形学课程的特点,学生通常会认识到计算机图形学是教学过程中一门繁重,有用和实用的课程,并且对学习计算机图形学课程的开始非常感兴趣。学习,但是,随着课程的深入学习,图形算法变得越来越复杂。尽管该算法的原理和过程在课堂上是可以理解的,但是下课后很难实现,理论和实践也不能很好地结合。随着时间的流逝,无法解决的问题不断积累,旧的内容无法理解,问题仍然没有解决,新的内容忙碌起来,学习成为一种压力,热情和自信受到打击,而学习的积极性正在逐渐下降。这样,教学效果不令人满意。简而言之,学生感到图形的内容不容易理解,不容易学习,并且理论与实验之间总是存在一定距离。

3.改革教学方法。为了解决教学过程中遇到的问题,提高计算机图形学课程的教学质量,并取得较好的教学效果,许多计算机图形学教师在教学实践中尝试采用不同的教学方法进行课堂教学。收到了良好的教学效果[2]。

在计算图形的内容中,要点和难点将涉及复杂算法的内容,这是学生最难理解的。使用传统的教学方法,效果相对较低。因此,计算机图形学在教学过程中,应选择和采用不同的教学内容,以取得更好的教学效果,最大程度地提高教学方法的效率,实现精确的教学方法。为了实现教学方法在计算机图形学教学中的精确应用,本文提出在教学复杂算法内容的过程中引入虚拟现实技术[3],用3D交互技术描述复杂算法的流程和运行机理。复杂的算法算法问题是具体而简单的,而且更容易理解。理论与实验更好地融为一体,更好地掌握了学习计算机图形学的重点和难点,掌握了学习计算机图形学的关键,解决了学习问题。过程中的问题。

1.虚拟现实技术介绍了计算机图形课堂教学的必要性和严重性。理论与实践相结合,首先要充分了解算法原理,算法核心,过程。但是,大多数计算机图形算法受数学理论支持。要求学生具有数学的基本知识,例如空间解析几何,线性代数,矩阵理论和应用程序。换句话说,良好的数学基础是学习计算机图形算法。条件优越。良好的数学基础需要专业培训。在正常情况下,我们面对的学生在数学方面不是很好,这就是为什么学生感到学习算法相对困难的原因。针对这种情况,在算法教学过程中,用现代信息技术代替了传统的粉笔和黑板,并引入计算机技术对算法进行仿真,使算法的描述和实现过程形象化,具体化。即通过虚拟现实。技术上,将抽象算法转化为虚拟环境进行动画演示,使学生易于接受和理解,从而激发了学生积极学习的积极性,从而使教学效果达到最佳,并为学生做好充分的准备。下课后的算法。理论与实践相结合。因此,在教学过程中引入虚拟现实技术是非常必要的。

2.虚拟现实技术介绍了计算机图形学课堂教学的过程。在教学过程中,将体现和可视化通用虚拟现实技术的抽象,无形的数学模型。具体实现如下:分解算法的过程,用虚拟技术方法逐步演示算法的步骤和中间结果,并以课件的形式在课堂上介绍课堂,因此学杏耀注册生可以建立数学模型,算法和代码之间的对应关系。深入了解各种图形算法的原理和实现。

计算机图形学课程虚拟实验教学探索

本文选择Virtools4.0 + 3DsMAX作为课件的开发环境。 3DsMax具有强大的建模功能,因为图形算法实现流程中的计算单位(内存,函数等)可以通过相应虚拟实验场景中的简单几何图形(正方形,圆柱体,球体等)表示。单个3DsMax支持快速高效的建模。此外,Max附带了许多用于批处理建模的工具,例如镜像,散射,阵列等,以实现任意数量的精确(几何坐标)建模。完全可以满足图形虚拟实验场景建模的需求。 Virtools是一种相对成熟的3D交互式最终合成软件。其良好的兼容性突出了其优势。它通过相应的插件直接导入由转换后的3DsMax构建的虚拟场景和动画(3DsMax中的默认动画)。 Virtools支持多场景功能,可以通过交互功能实现多个场景之间的切换和跳转,从而使虚拟实验更加强大,灵活和多样,从而展示了虚拟实验直观,交互和多样的优势。当前过程在3DsMAX中雕刻虚拟场景(由长方体或球体在虚拟场景中表示)中实现图形算法所涉及的存储元素,变量和功能,以形成由图形算法实现的虚拟场景。将构建的(单个)场景导入到Virtools中,并根据算法的流程来安排动画。

由于Virtools支持多场景功能,可根据需,将复杂的图形算法的实现过程分解为若干个子算法(过程),在Virtools中用不同的场景表现不同的相对独立的子算法,即依次在不同场景中编排相应的场景动画实现子算法,在各场景上设计交互界面,实现场景间的切换和跳转,最后导出生成具有交互功能的三维虚拟实验课件。

四、结语

实践证明,将虚拟现实技术引入有效杏耀平台注册促进了计算机图形学教学的展开,特别计算机图形学中的重点与难点,如图形算法的教学内容,教学效果明显提高,调动了学生的学习热情,提高了学生的实践应用能力。将虚拟现实技术引入计算机图形学教学,提供了一种新的、解决计算机图形学教学上的重点与难点的方案与方法,是一种新的尝试。