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关于计算机图形学方面论文范文参考文献,与计算机图形学“体验式”教学体系的与实践相关论文摘要

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生使用OpenGL基本图形命令实现基本图元及组合图元的绘制、图元的几何变换、图形的真实感效果显示等功能.

计算机图形学中的算法技术主要涵盖造型技术、变换技术、真实感图形技术三个方面.结合图形学算法技术内容分布情况,我们将验证应用型实验内容作如下设置.

⑴使用OpenGL图形命令实现基本图形的绘制.

⑵使用OpenGL图形变换命令实现基本图形的几何变换及组合图形的绘制.

⑶使用OpenGL颜色命令为图形着色.

⑷使用OpenGL光照命令为图形添加光照效果.

⑸使用OpenGL纹理映射命令为图形添加纹理贴图效果.

⑹使用OpenGL曲线、曲面函数实现复杂曲面的绘制.

⑺使用OpenGL实现形体隐藏面的消除.

⑻使用OpenGL实现图形的融合、反走样、雾化效果.

通过以上实验内容,学生可以直接面向可视化的算法技术成果,加深了他们对于图形学实际应用过程的认识与体验.需要注意的是,在进行以上实验内容之前,教师应当用2课时时间介绍OpenGL应用概述,并指导学生完成Windows程序框架下OpenGL实验框架的搭建.

3.3.2提高应用型实验

三维动画作为计算机图形学重要应用领域之一,它的制作过程几乎沿用了图形学中所有的算法技术.作为目前比较前沿的计算机视觉应用领域,三维动画成功的推出了许多优秀的制作软件（如3DMax、Alias、SOFTIMAGE等）.其中AUTODESK公司的3DMax以其着色速度快、色彩丰富等优点得到广大用户的青睐.作为一种软件产品,3DMax将动画制作过程中所要用到的功能进行了分门别类的整理,其应用程序中的每一条命令基本上都对应了图形学中的某一特定的算法技术.所以,可以通过调用3DMax图形命令来完成复杂模型（如三维场景中人物模型、动物模型及器物模型）的真实感显示,使学生直接面向图形学的实际应用背景.出于以上因素的考虑,在“体验式”教学体系中,我们为提高应用型实验设置了如下内容.

⑴使用3DMax绘制角色模型（包括人物模型、动物模型）、器物模型及场景.

⑵在三维场景中实现角色及器物的颜色设置或几何变换（平移、变比、旋转、错切等）.

⑶为角色或器物表面定义材质（如透明度、反光度及粗糙程度等）,并为其添加纹理贴图效果,形成具备真实感的表面细节和结构.

⑷依照摄影原理,在计算机内部设置虚拟摄影机,调整镜头、“打上”光照,最终形成生动逼真的场景画面.

由于应用型实验内容主要涉及到三维动画制作及3DMax软件的使用,结合当前本校正在进行的“课程整合”的需要,我们将图形学实验构成中的“提高应用型”实验环节纳入到三维动画制作的部分实践课程中去.这样的融合一方面让学生体验到图形学算法技术的实际应用性,另一方面可以让学生领会数字媒体技术专业课程之间存在的紧密联系,为后续的专业课程学习增添信心.

3.3.3综合设计型实验

虽然在OpenGL中容易实现各种图形的变换、着色、光照、纹理等效果,但OpenGL只能绘制基本的图形元素.尽管我们可以通过对这些基本图形元素进行组合变换得到较为复杂的图形,但这样的图形绘制过程比较繁琐,效果也差强人意.而3DMax作为一种比较前沿的图形建模及动画制作软件,方便建立各种复杂模型.在交互技术方面,虽然3DMax具备高质量的建模效果,但是它没有交互性,无法实现实时控制.而OpenGL作为一个三维工具软件包,在三维交互编程等方面提供了比较完善的机制.用户可以通过OpenGL较容易地利用鼠标、键盘进行交互.

综上所述,综合设计型实验可以选择3DMax作为建模工具,结合OpenGL交互技术实现三维仿真[9-10].在“体验式”教学体系的实践过程中,为了让学生更快更好地完成自选课题,我们首先为学生设计了一项仿真示例“飞机模型的实时控制”.以下介绍具体过程.

⑴用3DMax建立飞机模型,本步骤要求实现飞机模型的基本造型及真实感效果.

⑵利用View3ds将3DMax格式的三维模型转换成OpenGL格式.

⑶在VisualC++6.0开发环境中,建立一个基于MFC的单文档应用程序,通过添加OpenGL相关库、修改View类头文件、添加View类消息函数等操作将飞机模型加载到OpenGL三维环境中.⑷在三维环境中通过调用OpenGL相关命令调整飞机模型的尺寸、显示角度等.

⑸当飞机模型在OpenGL三维环境中按照预定效果正常显示后,便可以通过键盘、鼠标或者定时器实现飞机模型的实时控制.

按照以上步骤实现的飞机仿真系统,其结果分别如图1（a）、图1（b）所示.其中,天空是利用OpenGL中的贴图方法加载到三维环境中去的,其动画效果通过纹理控制来实现.同时,通过键盘上的方向键可以实时控制飞机的飞行方向和飞行角度.

综合设计型实验采用“大案例”,让学生独立完成课题选定、素材搜集、内容设计等工作,其过程涉及到OpenGL和3DMax两方面技术的综合运用.目前,本校数字媒体技术专业正着力于“媒体类课程整合”工作,因此我们将图形学的综合设计型实验纳入到“综合课程设计”的环节中,即：将图形学课程设计与三维动画课程设计融为一体,让学生在设计过程中充分体验图形学技术在实际应用中的非凡魅力.

计算机图形学学位论文撰写
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以上便是“体验式”教学体系中实验内容的详细介绍.在实际教学过程中,我们还将根据学生的实际情况,适时对内容作出新的调整.

4结束语

针对计算机图形学传统实验教学方法中普遍存在的问题,立足于“应用型人才培养”模式,着力构建一个图形学“体验式”教学体系.为了满足新的教学体系中“编程实践”、“图形软件应用”和“理论学习”三结合方法的需求,对实验的环境、环节及实验内容重新作出设置与安排,最终构建了一个完整的和完善的图形学“体验式”教学体系.实践表明,该体系