摘要:本文將計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與測(cè)繪工程專業(yè)的特點(diǎn)相結(jié)合，給出了更加貼近測(cè)繪工程專業(yè)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)講授方法。實(shí)踐證明，通過(guò)分析測(cè)繪工程專業(yè)的主干課程及其與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的關(guān)聯(lián)，在講授計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的過(guò)程中側(cè)重對(duì)與測(cè)繪工程相關(guān)知識(shí)的介紹，使學(xué)生感覺(jué)更加親切與實(shí)用，教學(xué)效果良好。

關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)圖形學(xué);測(cè)繪工程;主干課程

1背景

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是研究用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備來(lái)輸入、表示、變換、運(yùn)算和輸出圖形的原理、算法及系統(tǒng)的學(xué)科[1-3]。許多與圖形圖像處理相關(guān)的專業(yè)都將計(jì)算機(jī)圖形學(xué)作為重要的專業(yè)課來(lái)講授，例如測(cè)繪工程專業(yè)。對(duì)于這種非計(jì)算機(jī)專業(yè)，如果按照傳統(tǒng)的講授方法(講授純計(jì)算機(jī)圖形學(xué)理論知識(shí))，非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生會(huì)感覺(jué)迷茫，不知所學(xué)內(nèi)容和其專業(yè)有何聯(lián)系，講授效果不太理想。

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)的測(cè)繪工程學(xué)科是北京市重點(diǎn)學(xué)科，具有較高知名度。如何給測(cè)繪工程專業(yè)的學(xué)生上好計(jì)算機(jī)圖形學(xué)這門(mén)課，是個(gè)值得研究的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)測(cè)繪工程專業(yè)的課程設(shè)置進(jìn)行分析，作者對(duì)其中與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)相關(guān)的課程進(jìn)行了梳理，并給出了這些課程與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)之間的關(guān)系，在給測(cè)繪工程專業(yè)學(xué)生講授計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的過(guò)程中側(cè)重將計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的知識(shí)和上述相關(guān)課程進(jìn)行關(guān)聯(lián)，使學(xué)生感覺(jué)更加親切和實(shí)用，教學(xué)效果良好。

2測(cè)繪工程專業(yè)的課程特點(diǎn)

測(cè)繪工程專業(yè)的研究?jī)?nèi)容包括:研究以現(xiàn)代空間和電子技術(shù)為手段，測(cè)定地球形狀、重力場(chǎng)和地面點(diǎn)的空間位置的技術(shù);研究數(shù)字地球框架信息獲取、處理、分析、表達(dá)和應(yīng)用的基本原理和方法;研究現(xiàn)代空間定位技術(shù)、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量與遙感技術(shù)、地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)的基本理論。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)的測(cè)繪工程專業(yè)部分課程設(shè)置如表1所示。

從測(cè)繪工程專業(yè)的上述課程設(shè)置不難看出，該專業(yè)和圖形圖像處理緊密相關(guān)，學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的相關(guān)知識(shí)，對(duì)于學(xué)習(xí)表1中的相關(guān)課程都有益處。

3測(cè)繪工程專業(yè)部分課程與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的聯(lián)系

表1給出了測(cè)繪工程專業(yè)的部分課程，這些課程的內(nèi)容多少都與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的教學(xué)內(nèi)容有聯(lián)系。下面我們先看一下計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容，如表2所示。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與表1所述的課程內(nèi)容是有聯(lián)系的，如表3所示。

從表3中我們可以看出，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和測(cè)繪工程專業(yè)的很多課程有關(guān)聯(lián)。因此在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的講解過(guò)程中，如何與其他測(cè)繪工程專業(yè)課程關(guān)聯(lián)講解對(duì)加深學(xué)生的理解、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情至關(guān)重要。一般來(lái)講，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)分理論講授與上機(jī)實(shí)驗(yàn)兩部分內(nèi)容，在講解過(guò)程中可以注意以下細(xì)節(jié):

(1) 在介紹圖形設(shè)備的時(shí)候，可以有側(cè)重地介紹一些與測(cè)繪工程有關(guān)的儀器，如三維掃描儀、觸摸屏、坐標(biāo)數(shù)字化儀、坐標(biāo)量測(cè)儀等。

(2) 在講授基本圖形生成算法的時(shí)候，可以把計(jì)算機(jī)地圖制圖課程中的基本地圖符號(hào)(例如水風(fēng)車(chē)、橋梁符號(hào))作為講解載體。

(3) 反走樣技術(shù)(如提高分辨率，加權(quán)區(qū)域采樣等)對(duì)遙感概論的遙感圖像的特征提取，圖像運(yùn)算，直方圖調(diào)整等提供了理論基礎(chǔ)，可從遙感概論尋找知識(shí)點(diǎn)作為反走樣技術(shù)的講解載體。

(4) 在攝影測(cè)量學(xué)當(dāng)中要處理航空像片，需要用到三維坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換，在講解圖形變換的時(shí)候可結(jié)合攝影測(cè)量學(xué)中相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解。

(5) 幾何造型與真實(shí)圖形的部分內(nèi)容為遙感概論的部分內(nèi)容提供了理論基礎(chǔ)，在講授這部分內(nèi)容的時(shí)候，可結(jié)合遙感概論的知識(shí)點(diǎn)講授。

(6) 圖形學(xué)實(shí)驗(yàn)部分最好選擇與測(cè)繪工程相關(guān)的內(nèi)容作為實(shí)驗(yàn)載體。例如可以通過(guò)畫(huà)水風(fēng)車(chē)、橋梁等基本地圖符號(hào)來(lái)完成基本圖形生成算法的實(shí)驗(yàn)。水風(fēng)車(chē)、橋梁地圖符號(hào)如圖1所示。

4結(jié)語(yǔ)

為測(cè)繪工程專業(yè)的學(xué)生講解計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程具有一定難度，原因不僅是因?yàn)橛?jì)算機(jī)圖形學(xué)具有內(nèi)容抽象、算法眾多的特點(diǎn)，而且在于講解該課程的過(guò)程中，如果不能與測(cè)繪工程的專業(yè)特點(diǎn)相結(jié)合，則會(huì)使學(xué)生感覺(jué)不到該課程的重要性和意義，從而違背開(kāi)設(shè)這門(mén)課程的初衷。本文通過(guò)分析測(cè)繪工程的專業(yè)特點(diǎn)及課程設(shè)置情況，在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的講解過(guò)程中側(cè)重對(duì)測(cè)繪工程相關(guān)知識(shí)的穿插，以合適的測(cè)繪工程知識(shí)點(diǎn)作為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的講解載體，方便學(xué)生理解，獲得了學(xué)生的一致認(rèn)同，教學(xué)實(shí)踐效果良好。

參考文獻(xiàn):

[1] 孫家廣. 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)[M]. 北京:清華大學(xué)出版社，2005.

[2] Donald Hearn，M.Pauline Baker. 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)[M]. 3版. 北京:電子工業(yè)出版社，2007.

[3] Edward Angel. OpenGL編程基礎(chǔ)[M]. 北京:清華大學(xué)出版社，2008.

How to Teach Computer Graphics to the Students of Surveying Engineering Specialty

WANG Zhen-wu

(China University of Mining Technology， Beijing， School of Mechanical Electronic Information Engineer， Beijing 100083，China)

Abstract: This paper gives a new teaching method which is more closer to surveying engineering specialty according to integrate the features of surveying engineering specialty to computer graphics. The method highlights the application of computer graphics to the surveying engineering specialty through analyzing the connection between computer graphics and the main courses of surveying engineering specialty. The practice proves that this approach can mobilize students’ enthusiasm and have good teaching effects.

Key words: Computer Graphics; Surveying Engineering; main courses (編輯:姚彥如)