论文部分内容阅读
摘 要：随着科技水平的不断攀升，计算机技术也进行着日新月异的变化，同时在工作与生活当中的应用也逐步增多，比如图像的处理、模型的设计以及航空设备的演算等等。当这些应用普及到学校的课程当中的时候，教师在授课的过程当中不仅仅要讲述应用的方法，同时也需要对技术的应用原理以及基本内容做简单的概括，让学生了解了一定理论基础之后再去深入的学习。
关键词：计算机图形 图像处理 教学课程方法 思考分析
计算机图形图像处理技术是20世纪70年代兴起的，它主要是通过计算机来研究如何对图像进行有效的表达，对图像进行预处理以及显示生成。通过30多年的发展与完善，计算机图形图像学已经成为当代应用科学中比较活跃的科目之一，同时在实际的运用也比较广泛。下面将通过对于计算机图形图像处理的方法进行介绍，同时在教学的过程当中应该掌握哪些授课技巧进行详细的描述。
1 计算机图形图像处理的内容
在授课的过程中首先要详细的阐述计算机图形图像处理的基本概念。计算机图形图像处理是指通过由数学描述或者概念所表现出来的物体的几何数据或者几何模型，用计算机进行存储、修改、完善以及进行一系列相关的操作的过程。在图形图像处理的过程中主要包括以下几项重要内容：第一就是对于图像的几何变换，例如平移、缩放、翻转、旋转、透视或者投影等等；第二就是对于图像数字化的处理，这其中包括图形编码的转换，图像清晰度的增强以及对于图像的分析操作；第三就是对于图像中曲线和曲面的有效拟合；第四就是在计算机上进行建模和造型的设计；第五就是对图像进行隐线与隐面的消除处理，除了这些还包括对于图像的阴暗处理、贴图纹理的处理以及色彩的设计等等。
在对图形图像进行处理时主要应用计算机辅助教育CAI、计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造CAM、计算机艺术设计、计算机动画、虚拟现实以及计算机模拟等等。在这些应用软件当中，应用最为广泛的是计算机辅助设计CAD。
计算机图形图像处理同时也包括很多其他学科的知识，例如光栅图形算法、曲线曲面的建模、图形标准的测算、图形硬件的应用操作、图形交互技术的应用、实物造型、真实感图形显示算法、计算机动画以及虚拟现实等等。应用这些技术主要是为了能够通过计算机表现出图形图像的真实感觉。为了表现这种真实感，在对图形处理之前，还要对图形所在的特定场景进行几何分析，运用特定的灯光效果，测算出理想的光源、纹理、材料属性下的光照明效果。由此可见，计算机图形图像处理技术与计算机辅助几何设计有着密不可分的联系。在进行图形图像的处理技术授课的过程当中，同时也要将几何场景的曲线曲面造型技术以及实体造型技术作为授课的辅助内容，这样才能够有效的提高学生对于图形图像的处理操作能力。
2 计算机图形图像处理技术在生活中的应用
在授课的过程中，如果单纯的讲述如何应用计算机图形图像处理技术，如果对计算机进行操作，这样的授课方式是不能提高学生的学习兴趣的。因此在授课的过程当中要讲述该项技术在日常生活当中的广泛应用，当学生们发现计算机图形图像处理技术的广泛实践性之后，就会提高对课程内容的重视程度，集中精神倾听老师的授课。
计算机图形图像处理技术首先在农产品加工方面有所应用。目前的产品检测方面，国内外很多机构都使用的是计算机图像处理进行对农产品进行检测，同时很多人也在逐步摸索如何在农产品加工中发挥计算机图形处理技术，这个想法已经在国外有初步的成果，而我国也正在进一步的探索之中。举例说明，在20世纪九十年代初期，一位科学家为了研究鲜虾图像的形态学特征以及频谱特征，就根据平时的经验以及对鲜虾的了解程度确定了对鲜虾的解剖位置，在以每秒处理2只虾的情况下，频谱特征显示了最为准确的下刀位置，标准偏差为2.8～4.6MM。在另一项科研实验中，为了提高对鲶鱼加工自动化的处理，上个世纪末，美国的一位科学家提出了以鲶鱼主轴与水平方向的夹角以及形心位置描述鲶鱼方位的图形处理方法。类似的试验还有利用计算机图像处理技术对面包烘烤食品進行检测并形成反馈机制，同时这项研究也发现了利用机器视觉技术来检测面包的颜色可以有效的提高烘烤食品的质量，取得了不错的成果。
3 计算机图形处理的教学方法
在以往的理论知识教学中，讲师可以通过讲述理论的发展历程以及相关概念让学生对理论有个清晰的了解，当熟知了这些理论之后，就可以进行日后的专业知识的学习。但计算机技术不同，不仅这是一项学生从未接触过的新知识，同时学生在进行学习的时候，也有一定的盲目性，在遇到一些问题无法独立思考的时候，他们往往不知所措、思不择路、急于求成。因此，在进行计算机图像处理技术的授课过程，讲师需要开辟创新性授课方法，结合学生的实际知识水平，因材施教，开发学生的潜能，启迪学生的智慧，引导学生的思路向着自己的授课方向行走，拾级而上。在不断学习新的知识的同时，也能够有自己独立的思考方式，从而能够培养创新性思维，创造出新的东西。举例说明：Photoshop是一项比较深层次的图像处理软件，在进行Photoshop的画笔使用方法授课过程当中，在介绍完几种应用比较广泛的画笔形状之后，可以组织同学们充分开发自己的想象空间和创造性思维，把Photoshop中所有的画笔进行有效的自由组合，从而绘制出自己心中最美的图案。在这项创新性教学当中，大家可以充分认识到画笔的重要性，同时也能够适当的开发自己的想象空间，锻炼自己的思维能力。在授课的过程党徽宗，你会发现同学们是大有发展潜力的，只有在这样轻松愉悦的学习氛围当中，学生才能够有效的掌握理论知识水平，同时还能够激发潜能，发挥他们足够的想象能力，从而达到夯实基础，适当创新的最终目的。
在教学的过程当中，也可以充分联系实际，让同学们拿来自己的照片进行有效的制作。计算机图形处理技术的独特性，应用范围相对较为广泛，灵活性较大，讲师可以采取多种生活当中的实物进行辅助教学。一般情况下，讲师可以组织同学整理收集一些自己认为比较美观或者比较特别的照片，让学生利用Photoshop等软件进行自我的处理，这样的教学一定会更加有效果。在学生操作自己喜欢的照片时，可以适当的增加一些唯美的背景图案，也可以增加一些特殊的效果，在这样的操作当中，他们会更加深刻的意识到这类软件的功能的广泛性，同时也会激起他们要认真学习此类软件的决心，学好了此类软件，他们就可以进行自我操作，运用到实际的生活当中。当把学习的内容应用到现实的实践当中，这是一件特别让人欣慰而且深感自豪的事情。 讲师在授课的过程中还要注意，计算机是一门与时代接轨的科目，每天都在发生着新变化，因此在授课的过程当中，要密切联系当代的现实情况，适当的在授课的过程当中加入一些最近的计算机技术的消息，这样不仅能够使授课内容丰富起来，同时也可以提高学生们的学习兴趣。比如2011年的西安园博会，2010年的上海世博会，还有2008年举世瞩目的北京奥运会，讲师可以组织学生们利用奥运五环旗，奥运吉祥物福娃等图像，发挥自己的想象力，适当的对这些图形进行修饰，同时也可以让同学们发挥想象力，设计神九上天的宣传图案。这一系列与国家的发展状况有关的学习内容都会激发同学们学习的兴趣，同时也可以促进学生们对于国家大事小情的了解。如果讲师能够把国家与社会的进步充分融入到日常的知识学习上，这样的授课是成功的，也是非常有推广意义的。
实践是最好的老师。在日常的教学过程中，讲师可以将操作中所应用的工具融入到具体的案例当中，例如对我国国土地形地貌基础信息的绘制，学生可以根据讲师提供的信息进行绘制平面图形，然后再生成三维地形地貌图形，最后可以适当的延伸层次，对国土的整治做出一定的预测和提供决策。在艺术领域，讲师可以引导学生对动画片当中自己喜爱的人物进行绘制，同时应用Photoshop等二维平面的软件进行建模和渲染。同时我们也应该了解到，目前应用特别广泛的遥感技术也有应用到计算机图形图像处理技术。遥感技术是根据不同波段的高质量遥感数字图形图像预处理从而应用到农、林、牧、渔、军事、规划、环境、气象等部门。在遥感技术的操作原理中，就是以计算机图形图像处理技术为基础，通过卫星发回的照片进行快速的成图，然后根据图形与计算机处理技术相结合，从而确定不同波段的高质量图像。虽然可能有人会觉得这种教学方式会影响同学们对于基础理论知识的掌握能力，但不可否认的是，在目前各行各业中计算机图形图形处理技术应用广泛，现在让同学们发挥想象，提高自主的创新思维能力，可以为日后的生活做初步的打算。
计算机图形图像处理课程是一门需要學生充分开发自己的想象力、发散思维进行学习的科目。在学生还不懂得如何运用这项技术之前，就需要讲师在授课的过程中循循善诱，引导学生在深入的学习理论知识的同时还要挖掘自身的智慧潜能，增强学生的独立思考能力以及创新能力。只有通过讲师科学的教学方法，学生才能够在不断的学习当中获得知识，提高自身水平，为以后的生活奠定坚实的基础。
参考文献：
[1]赖平，论案例教学法在《计算机图形图形处理基础》课教学中的应用，[J]，长春理工大学学报，高教版，2009，（1）：182.
[2]王耀南，计算机图像处理与识别技术，[M]，北京：高等教育出版社，2001.
[3]周云山，李强，计算机视觉在蘑菇采摘机器上的应用，[J]，农业工程学报，1995，11（4）。
[4]杨振宁，谈谈教学方法——在美国戴维斯中国访问学者和留学生邀请发表的谈话[M]，杨振宁科教文选——论现代科技发展与人才培养，天津，南开大学出版社，2001，256.
[5]杨振宁，关于做学问方法的几点建议——在美国石溪对中国访问学者和研究生的谈话[M]，杨振宁科教文选——论现代科技发展与人才培养，天津，南开大学出版社，2001
关键词：计算机图形 图像处理 教学课程方法 思考分析
计算机图形图像处理技术是20世纪70年代兴起的，它主要是通过计算机来研究如何对图像进行有效的表达，对图像进行预处理以及显示生成。通过30多年的发展与完善，计算机图形图像学已经成为当代应用科学中比较活跃的科目之一，同时在实际的运用也比较广泛。下面将通过对于计算机图形图像处理的方法进行介绍，同时在教学的过程当中应该掌握哪些授课技巧进行详细的描述。
1 计算机图形图像处理的内容
在授课的过程中首先要详细的阐述计算机图形图像处理的基本概念。计算机图形图像处理是指通过由数学描述或者概念所表现出来的物体的几何数据或者几何模型，用计算机进行存储、修改、完善以及进行一系列相关的操作的过程。在图形图像处理的过程中主要包括以下几项重要内容：第一就是对于图像的几何变换，例如平移、缩放、翻转、旋转、透视或者投影等等；第二就是对于图像数字化的处理，这其中包括图形编码的转换，图像清晰度的增强以及对于图像的分析操作；第三就是对于图像中曲线和曲面的有效拟合；第四就是在计算机上进行建模和造型的设计；第五就是对图像进行隐线与隐面的消除处理，除了这些还包括对于图像的阴暗处理、贴图纹理的处理以及色彩的设计等等。
在对图形图像进行处理时主要应用计算机辅助教育CAI、计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造CAM、计算机艺术设计、计算机动画、虚拟现实以及计算机模拟等等。在这些应用软件当中，应用最为广泛的是计算机辅助设计CAD。
计算机图形图像处理同时也包括很多其他学科的知识，例如光栅图形算法、曲线曲面的建模、图形标准的测算、图形硬件的应用操作、图形交互技术的应用、实物造型、真实感图形显示算法、计算机动画以及虚拟现实等等。应用这些技术主要是为了能够通过计算机表现出图形图像的真实感觉。为了表现这种真实感，在对图形处理之前，还要对图形所在的特定场景进行几何分析，运用特定的灯光效果，测算出理想的光源、纹理、材料属性下的光照明效果。由此可见，计算机图形图像处理技术与计算机辅助几何设计有着密不可分的联系。在进行图形图像的处理技术授课的过程当中，同时也要将几何场景的曲线曲面造型技术以及实体造型技术作为授课的辅助内容，这样才能够有效的提高学生对于图形图像的处理操作能力。
2 计算机图形图像处理技术在生活中的应用
在授课的过程中，如果单纯的讲述如何应用计算机图形图像处理技术，如果对计算机进行操作，这样的授课方式是不能提高学生的学习兴趣的。因此在授课的过程当中要讲述该项技术在日常生活当中的广泛应用，当学生们发现计算机图形图像处理技术的广泛实践性之后，就会提高对课程内容的重视程度，集中精神倾听老师的授课。
计算机图形图像处理技术首先在农产品加工方面有所应用。目前的产品检测方面，国内外很多机构都使用的是计算机图像处理进行对农产品进行检测，同时很多人也在逐步摸索如何在农产品加工中发挥计算机图形处理技术，这个想法已经在国外有初步的成果，而我国也正在进一步的探索之中。举例说明，在20世纪九十年代初期，一位科学家为了研究鲜虾图像的形态学特征以及频谱特征，就根据平时的经验以及对鲜虾的了解程度确定了对鲜虾的解剖位置，在以每秒处理2只虾的情况下，频谱特征显示了最为准确的下刀位置，标准偏差为2.8～4.6MM。在另一项科研实验中，为了提高对鲶鱼加工自动化的处理，上个世纪末，美国的一位科学家提出了以鲶鱼主轴与水平方向的夹角以及形心位置描述鲶鱼方位的图形处理方法。类似的试验还有利用计算机图像处理技术对面包烘烤食品進行检测并形成反馈机制，同时这项研究也发现了利用机器视觉技术来检测面包的颜色可以有效的提高烘烤食品的质量，取得了不错的成果。
3 计算机图形处理的教学方法
在以往的理论知识教学中，讲师可以通过讲述理论的发展历程以及相关概念让学生对理论有个清晰的了解，当熟知了这些理论之后，就可以进行日后的专业知识的学习。但计算机技术不同，不仅这是一项学生从未接触过的新知识，同时学生在进行学习的时候，也有一定的盲目性，在遇到一些问题无法独立思考的时候，他们往往不知所措、思不择路、急于求成。因此，在进行计算机图像处理技术的授课过程，讲师需要开辟创新性授课方法，结合学生的实际知识水平，因材施教，开发学生的潜能，启迪学生的智慧，引导学生的思路向着自己的授课方向行走，拾级而上。在不断学习新的知识的同时，也能够有自己独立的思考方式，从而能够培养创新性思维，创造出新的东西。举例说明：Photoshop是一项比较深层次的图像处理软件，在进行Photoshop的画笔使用方法授课过程当中，在介绍完几种应用比较广泛的画笔形状之后，可以组织同学们充分开发自己的想象空间和创造性思维，把Photoshop中所有的画笔进行有效的自由组合，从而绘制出自己心中最美的图案。在这项创新性教学当中，大家可以充分认识到画笔的重要性，同时也能够适当的开发自己的想象空间，锻炼自己的思维能力。在授课的过程党徽宗，你会发现同学们是大有发展潜力的，只有在这样轻松愉悦的学习氛围当中，学生才能够有效的掌握理论知识水平，同时还能够激发潜能，发挥他们足够的想象能力，从而达到夯实基础，适当创新的最终目的。
在教学的过程当中，也可以充分联系实际，让同学们拿来自己的照片进行有效的制作。计算机图形处理技术的独特性，应用范围相对较为广泛，灵活性较大，讲师可以采取多种生活当中的实物进行辅助教学。一般情况下，讲师可以组织同学整理收集一些自己认为比较美观或者比较特别的照片，让学生利用Photoshop等软件进行自我的处理，这样的教学一定会更加有效果。在学生操作自己喜欢的照片时，可以适当的增加一些唯美的背景图案，也可以增加一些特殊的效果，在这样的操作当中，他们会更加深刻的意识到这类软件的功能的广泛性，同时也会激起他们要认真学习此类软件的决心，学好了此类软件，他们就可以进行自我操作，运用到实际的生活当中。当把学习的内容应用到现实的实践当中，这是一件特别让人欣慰而且深感自豪的事情。 讲师在授课的过程中还要注意，计算机是一门与时代接轨的科目，每天都在发生着新变化，因此在授课的过程当中，要密切联系当代的现实情况，适当的在授课的过程当中加入一些最近的计算机技术的消息，这样不仅能够使授课内容丰富起来，同时也可以提高学生们的学习兴趣。比如2011年的西安园博会，2010年的上海世博会，还有2008年举世瞩目的北京奥运会，讲师可以组织学生们利用奥运五环旗，奥运吉祥物福娃等图像，发挥自己的想象力，适当的对这些图形进行修饰，同时也可以让同学们发挥想象力，设计神九上天的宣传图案。这一系列与国家的发展状况有关的学习内容都会激发同学们学习的兴趣，同时也可以促进学生们对于国家大事小情的了解。如果讲师能够把国家与社会的进步充分融入到日常的知识学习上，这样的授课是成功的，也是非常有推广意义的。
实践是最好的老师。在日常的教学过程中，讲师可以将操作中所应用的工具融入到具体的案例当中，例如对我国国土地形地貌基础信息的绘制，学生可以根据讲师提供的信息进行绘制平面图形，然后再生成三维地形地貌图形，最后可以适当的延伸层次，对国土的整治做出一定的预测和提供决策。在艺术领域，讲师可以引导学生对动画片当中自己喜爱的人物进行绘制，同时应用Photoshop等二维平面的软件进行建模和渲染。同时我们也应该了解到，目前应用特别广泛的遥感技术也有应用到计算机图形图像处理技术。遥感技术是根据不同波段的高质量遥感数字图形图像预处理从而应用到农、林、牧、渔、军事、规划、环境、气象等部门。在遥感技术的操作原理中，就是以计算机图形图像处理技术为基础，通过卫星发回的照片进行快速的成图，然后根据图形与计算机处理技术相结合，从而确定不同波段的高质量图像。虽然可能有人会觉得这种教学方式会影响同学们对于基础理论知识的掌握能力，但不可否认的是，在目前各行各业中计算机图形图形处理技术应用广泛，现在让同学们发挥想象，提高自主的创新思维能力，可以为日后的生活做初步的打算。
计算机图形图像处理课程是一门需要學生充分开发自己的想象力、发散思维进行学习的科目。在学生还不懂得如何运用这项技术之前，就需要讲师在授课的过程中循循善诱，引导学生在深入的学习理论知识的同时还要挖掘自身的智慧潜能，增强学生的独立思考能力以及创新能力。只有通过讲师科学的教学方法，学生才能够在不断的学习当中获得知识，提高自身水平，为以后的生活奠定坚实的基础。
参考文献：
[1]赖平，论案例教学法在《计算机图形图形处理基础》课教学中的应用，[J]，长春理工大学学报，高教版，2009，（1）：182.
[2]王耀南，计算机图像处理与识别技术，[M]，北京：高等教育出版社，2001.
[3]周云山，李强，计算机视觉在蘑菇采摘机器上的应用，[J]，农业工程学报，1995，11（4）。
[4]杨振宁，谈谈教学方法——在美国戴维斯中国访问学者和留学生邀请发表的谈话[M]，杨振宁科教文选——论现代科技发展与人才培养，天津，南开大学出版社，2001，256.
[5]杨振宁，关于做学问方法的几点建议——在美国石溪对中国访问学者和研究生的谈话[M]，杨振宁科教文选——论现代科技发展与人才培养，天津，南开大学出版社，2001