计算机图形生成算法的可视化

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随着社会经济与科学技术不断发展,计算机逐渐成为人们是日常生活中必不可少的一部分.计算机图形学作为计算机学科中比较活跃、且应用范围较广的重要组成部分,是为学生能够掌握学科基础知识,并为日后深入学习以及开发奠定基础的关键学科.因此,加强对计算机图形学的研究至关重要.本文将对可视化教学优势进行分析和研究,并提出计算机图形生成算法可视化实施步骤,从而推动我国计算机教育可持续发展.

【关 键 词】计算机图形学生成算法可视化

随着国民经济不断发展,推动我国教育在教学方法、内容上做出了相应调整和改革.计算机图形学作为计算机科学基础学科,提高教学效率和质量,可视化教学方法作为一种有效提高教学质量、培养学生实践能力的教学模式,在帮助学生深入理解计算机图形算法方面具有十分重要的作用.因此,加强推广和普及可视化教学模式十分必要.

1可视化教学优势

可视化教学模式主要是将多媒体与网络教学作为基础,针对计算机教学的一种新型教学模式,能够将计算机抽象的知识,借助可视化教学模式,为学生呈现更加生动、形象的知识,便于学生接受.将计算机算法教学与可视化教学模式有机结合,能够摆脱传统单一、枯燥的教学模式,有助于培养学生解决实际问题的能力,更好地适应社会需求；通过可视化教学模式,学生通过观察计算步骤,能够强化对基础知识的记忆,而且,利用可视化软件进行教学、演示,学生能够直观的看到计算机图形生成算法,快速理解算法内容,领悟其本质,有助于帮助学生构建计算机基础知识体系；与此同时,可视化教学模式能够摆脱传统教学模式枯燥乏味的教学氛围,通过运用多媒体等现代教育技术,能够为学生营造一个轻松、愉悦的教学环境,吸引学生注意力,激发起学习兴趣,促使学生能够积极地参与到教学过程中来,从而培养学生良好的学习习惯；另外,通过可视化教学软件,学生能够扎实的掌握基础知识,对学生日后深入研究计算机具有积极地促进作用.

2计算机图形生成算法可视化实施步骤

2.1总体思路

针对计算机图形生成算法教学,教师需要结合教学目标、内容等实际情况开展教学活动,运用最简单、最直观的教学方式,实现算法可视化教学目标.具体思路主要有以下三个步骤：第一,在图形生成界面设置一个单独窗口,一个用来表现图形生成,而另一个则显示算法文本,实现二者独立且统一；第二,教师要把握好图形生成过程,确保算法能够循序渐进的呈现在学生面前,让学生能够由浅入深掌握基础知识；第三,将算法与图形有机结合起来,在计算机执行任务过程中,实现可视化.

2.2生成虚拟栅格,构建相对坐标系

为了实现计算机图形生成可视化教学目标,首先要进行C语言程序设计,并进行调试,确保其能够正确运行,然后生成图形,计算机在进行图像绘制过程中是将线条上每一个点的坐标,并将这些点连接起来,完成绘制任务；最后,在运行过程中,学生能够看到图形.

目前,技术的发展,促使计算机能够通过模拟和虚拟的方法,在图形显示窗口描绘出垂直与水平直线,从而形成一个虚拟栅格显示器,并构建一个相对坐标,结合人们的看图特点,能够构建符合人们观察特征的坐标,便于教学活动的开展.

2.3控制图形生成,根据步骤演示

把握图形生成过程,控制其演示过程,主要是避免图形生成过程跨度过大,学生无法理解和接受.因此,为了强化学生记忆,教师应在设计程序时,分解每一个步骤和环节,按照步骤为学生演示计算机图形生成过程.例如：直线图形的形成,设计一个函数,并将直线上点的坐标存入到数组中,接下来设计一个循环命令,将每一个点的坐标表现出来,直到所有数据全部输出,显示器上就会出现一条直线,如图1.

在图形生成之后,设置一个单独的窗口,表现计算机在后台的操作过程,其中的任务指令要在相对应的操作过程进行时,在窗口中表现出来.为了能够促使学生能够更加清晰地看到任务指令,教师可以对任务指令进行特殊设计,例如：设置背景色,通过背景颜色的转变,学生能够更加直观的观察到图像是如何的生成的,深入理解计算机算法图形生成的本质和精髓.

2.4将算法与图形窗口结合

将算法与图形窗口有机结合主要是指两个窗口算法执行和图形生成的统一性,当计算机算法执行到某一任务指令,确保图形窗口能够呈现图形,另外,为了能够实现窗口的统一,教师应灵活对算法进行一些改善.例如：进行直线图形的绘制,可以分别在算法和图形窗口设计一个函数,确保任务能够单独执行,从而确保算法与图形统一进行.

为了能够为学生呈现更加细致的图形演示过程,在设计连续设计之后,还需要进行单步前进与单步后退的环节,通过这种方式,学生能够更加明确每一个图形算法的情况,从而有效提高教学质量和效率,培养学生的实践操作能力.

3结论

根据上文所述,可视化作为一种有效的计算机教学模式,虽然目前尚未得到推广和普及,但是,其未来发展前景十分广阔.因此,教师要结合教材内容与学生个性特点,进行深入研究,挖掘可行性教学方式,从而推动计算机教学进一步发展.