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“计算机图形学”教学方法探讨 　　文章编号：1672-5913(2009)06-0046-03 　　摘要：“计算机图形学”是计算机专业的一门非常重要的基础课程，但在教学中存在很多问题，本文总结了两种结合方式的教学方法，分析和探讨了其在教学中的应用。 　　关键词：计算机图形学；教学方法；教学与实验 　　中图分类号：G642 　　文献标识码：A 　　 　　1引言 　　 　　“计算机图形学”在计算机科学与技术专业的一门基础课，其课程涉及图形硬件设备、图形系统、交互技术、基本图形生成算法、几何变换、真实感图形生成等内容。在笔者的教学实践当中发现教学过程中普遍存在以下两个问题。 　　1.1理论知识掌握方面 　　由于“计算机图形学”具有较强理论性，部分算法比较抽象不易理解。所以学生在学习的时候很难将抽象算法与具体的三维图像结合起来，经常表现出畏难情绪。 　　1.2实践能力培养方面 　　由于“计算机图形学”课程的教学主要精力放在了图形的基本概念和算法原理的讲解上，上机实践环节滞后；另外，现在大部分的教材中仍然是以Turbo C作为上机实习的平台，但是由于Turbo C再实际应用中早已不作为开发工具使用，学生并不能够在实验中获得未来就业环境下真是需要掌握的编程知识，需要二次学习才能适应社会的需求。 　　针对以上问题，给出以下解决方案。 　　 　　2理论讲解与具体开发工具的使用相结合 　　 　　图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。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，构成了计算机图形学的主要研究内容。目前，大部分《计算机图形学》教材都是以计算机图形学的基本概念、基本理论、基本原理及经典算法作为主要内容，以丰富学生的基础知识，培养学生的独立研究能力。然而，在微型计算机日益普及的今天，随着计算机科学及技术的发展，出现了很多功能完善的图形软件标准和图形软件，如何利用他们培养学生的学习兴趣，提高实际应用的能力，则是当今教学的重点。 　　为了能够更加广泛地接触和学习图形软件，笔者在以Turbo C语言作为开发工具来介绍基本图元的经典画法的同时，将OpenGL引入到计算机图形学的学习中。 　　OpenGL是近10年来发展起来的一个性能卓越的、通用共享的三维图形标准，已得到广泛应用。OpenGL提供十分清晰明了的图形函数，所以图形绘制可以通过它的各种函数来实现。OpenGL具有标准型、稳定性、可扩展性、可缩放性、易用性、可靠性和可移植性等特点。与其他图形程序包相比，OpenGL应用程序代码行数少，又封装了有关基本硬件的信息，因此在很多领域都得到广泛的应用。 　　在教学过程中，为了让学生对“计算机图形学”中所讲解的知识能够更好的理解和掌握，可以从三个步骤来进行讲解： 　　2.1理论讲解――基本概念、原理及算法 　　理论讲解过程中，我们可以把OpenGL与之结合起来。例如：我们在讲解直线的扫描算法时，首先介绍经典的中点绘制直线算法和Bressman算法，通过这两个算法的原理的介绍可以使学生了解到在计算机中怎样以像素作为处理单位来实现直线的绘制。然后，我们可以介绍一下OpenGL中对直线进行绘制的方法，从而体会两种开发工具的相同和不同之处： 　　(1) Turbo C：Bressman算法实现直线的绘制 　　voidBresenham_Line (int x1, int y1, int x2, int y2,int color) 　　{ 　　 intx, y, dx, dy, dk, i； 　　 dx = x2 ?C x1；dy = y2?Cy1；dk = dy ?C dx； 　　 x = x1；y = y1； 　　 for (i = 0; i=dx; i++) 　　 { putpixel (x, y, color); 　　x=x + 1; 　　if(dk0) 　　 dk=dk+2*dy; 　　else 　　 {y = y + 1； dk = dk +2*dy?C 2 * dx； } 　　} 　　} 　　(2)OpenGL实现 　　glBegin ( GL_LINES ); 　　 glColor3f(1.0,1.0,0.0); 　　 glVertex2f(-11.0,8.0); 　　 glVertex2f(-7.0,7.0); 　　glEnd(); 　　在Turbo C中需要具体的算法和参数实现对像素逐个处理从而形成一条直线；在OpenGL中我们只需要给出直线的坐标、属性的数据就可以得到一条直线了。这样学生就可以了解到直线的绘制原理，以及在实际开发中具体实现发法，有效地把理论知识与实际应用结合起