面向游戲開發(fā)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)立體化實(shí)踐教學(xué)框架研究

李 丹, 袁 凌, 胡迎松, 朱玲玲

(華中科技大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院, 湖北 武漢 430074)

面向游戲開發(fā)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)立體化實(shí)踐教學(xué)框架研究

李 丹, 袁 凌, 胡迎松, 朱玲玲

(華中科技大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院, 湖北 武漢 430074)

針對(duì)計(jì)算機(jī)游戲產(chǎn)業(yè)不斷壯大的現(xiàn)象,圍繞面向計(jì)算機(jī)游戲方向人才培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)和評(píng)價(jià)問題展開研究。探索了以計(jì)算機(jī)圖形學(xué)為主線維度,將計(jì)算機(jī)專業(yè)軟硬件課程橫向貫穿,并引入基于權(quán)重的教學(xué)評(píng)價(jià)第三維度,提出了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)多維度立體化實(shí)踐教學(xué)框架。通過多角度、多渠道的專業(yè)理論與實(shí)踐的交叉漸進(jìn)教學(xué)培養(yǎng)模式,結(jié)合客觀的教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),全面提升學(xué)生的積極性和專業(yè)綜合應(yīng)用能力,使其具備較好的游戲開發(fā)基本素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)； 立體化實(shí)踐教學(xué)框架； 多維度

2009年由教育部頒布的“國(guó)家教育十二五規(guī)劃綱要”中明確提出創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,指出“適應(yīng)國(guó)家和社會(huì)發(fā)展需要,遵循教育規(guī)律和人才成長(zhǎng)規(guī)律,深化教育教學(xué)改革,創(chuàng)新教育教學(xué)方法,探索多種培養(yǎng)方式,形成各類人才輩出、拔尖創(chuàng)新人才不斷涌現(xiàn)的局面”[1]。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)水平不斷提高,計(jì)算機(jī)游戲產(chǎn)業(yè)不斷壯大,已經(jīng)成為最快的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)游戲開發(fā)創(chuàng)新型人才的需求急劇加大[2-3]。本文提出具備3個(gè)維度的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)立體化教學(xué)框架：圖形學(xué)理論到實(shí)踐的縱向深入挖掘維度、關(guān)聯(lián)課程橫向穿插擴(kuò)展遷移維度以及權(quán)重機(jī)制的教學(xué)評(píng)價(jià)維度,提出系統(tǒng)化能力培養(yǎng)模式,為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)開拓一種教—評(píng)一體化的新教學(xué)體系,從而為學(xué)生今后從事游戲產(chǎn)業(yè)的開發(fā)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4]。

1 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)在游戲開發(fā)方向的地位及存在的問題

游戲開發(fā)以動(dòng)態(tài)的三維圖形渲染來(lái)生成游戲畫面,從建模、渲染、光照、紋理等,全部都是基于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的算法和理論,因此,“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”是游戲開發(fā)方向的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課[5]。該課程是建立在圖論、現(xiàn)代數(shù)學(xué)、物理和計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)之上的一門新興綜合課程,涉及計(jì)算機(jī)軟硬件知識(shí)、圖形化程序開發(fā)等領(lǐng)域,具有知識(shí)面廣、內(nèi)容跨度大、實(shí)踐能力要求高等特點(diǎn)[6-7]。因此,在“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”的教學(xué)中應(yīng)理論與實(shí)踐并重,既要講解清楚基本理論和算法,又要給學(xué)生充分的實(shí)踐訓(xùn)練,為學(xué)生后續(xù)展開游戲開發(fā)領(lǐng)域的相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在當(dāng)前的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)理論與實(shí)踐教學(xué)中,長(zhǎng)期存在以下幾個(gè)方面的問題:

(1) 課程教學(xué)缺乏系統(tǒng)性和關(guān)聯(lián)課程知識(shí)的融合性。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)中缺乏對(duì)圖形學(xué)不同模塊知識(shí)的交叉結(jié)合,更缺乏軟硬件關(guān)聯(lián)課程知識(shí)的融入,進(jìn)而難以建立計(jì)算機(jī)圖形學(xué)知識(shí)體系框架,無(wú)法形成圖形化思維創(chuàng)新能力。

(2) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置缺乏實(shí)踐性和創(chuàng)新性。常見的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中,如果是普通的圖形算法驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),則理論性強(qiáng),與實(shí)際應(yīng)用問題的關(guān)聯(lián)不大；而真正的一些實(shí)際應(yīng)用問題綜合性強(qiáng)、難度過大,容易讓學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒,也阻礙了發(fā)散性思維的啟迪。因此,設(shè)計(jì)一些既具備實(shí)際意義且難度恰當(dāng)?shù)?又能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,已成為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)迫切需要解決的問題。

(3) 教學(xué)效果的評(píng)價(jià)機(jī)制缺乏科學(xué)性和客觀性。傳統(tǒng)的教學(xué)評(píng)價(jià)方式往往只注重理論考試和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,而且由于知識(shí)點(diǎn)的離散性和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的孤立性,使得對(duì)教學(xué)效果的評(píng)價(jià)較為片面,欠缺客觀性。考慮知識(shí)點(diǎn)的耦合性和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的關(guān)聯(lián)性、重視培養(yǎng)學(xué)生掌握解決問題的方法、建立基于過程的權(quán)重評(píng)價(jià)方式,對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程教學(xué)的深化有重要的作用[8]。

2 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)立體化教學(xué)框架構(gòu)建

為培養(yǎng)學(xué)生掌握“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”系統(tǒng)知識(shí),以驗(yàn)證性和綜合性相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為依托,縱向深入計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基本理論和算法,橫向引入關(guān)聯(lián)課程,輔以教學(xué)跟蹤評(píng)價(jià)維度,從多層次、多維度上構(gòu)建立體化教學(xué)模型。根據(jù)以上思路,結(jié)合本院計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的教學(xué)計(jì)劃[9-10],我們將計(jì)算機(jī)圖形學(xué)劃分為理論教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)2個(gè)主體部分,其中實(shí)踐環(huán)節(jié),把實(shí)驗(yàn)依據(jù)知識(shí)難度劃分為階梯狀的3個(gè)實(shí)驗(yàn),以此為主線構(gòu)建了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)立體化教學(xué)的總體框架,如圖1所示。整個(gè)框架由3個(gè)維度組成:計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基本理論到實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的主線縱向深化維度；軟硬件類關(guān)聯(lián)課程到計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的橫向擴(kuò)展維度；基于權(quán)重的教學(xué)評(píng)價(jià)維度。

圖1 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)立體化實(shí)踐教學(xué)總體框架

2.1 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)理論與實(shí)踐的主線縱向深化維度

從基礎(chǔ)理論到實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的主線深化維度的主要目標(biāo)是進(jìn)行知識(shí)體系的縱向深化,在系統(tǒng)介紹理論知識(shí)的過程中,通過2個(gè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和1個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn),使學(xué)生循序漸進(jìn)掌握計(jì)算機(jī)圖形學(xué)一般應(yīng)用問題的解決方法,并鞏固所學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)理論知識(shí),如圖1所示理論與實(shí)踐主線維。

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的安排除了基本理論的驗(yàn)證和基本算法的實(shí)現(xiàn)外,還包含各種理論和算法有機(jī)結(jié)合而進(jìn)行的綜合設(shè)計(jì),以利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、分析解決問題的能力。

第1個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)置為“二維分形圖形的繪制”,作為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),借由二維分形圖形的繪制,將二維圖形學(xué)的核心知識(shí)點(diǎn)如直線的掃描轉(zhuǎn)換算法、二維圖形的幾何變換、裁剪等理論融入到實(shí)際問題中。第2個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)置為“三維模型真實(shí)感繪制”,基于第一個(gè)二維圖形實(shí)驗(yàn)來(lái)擴(kuò)展三維圖形學(xué)概念,將多邊形表面模型、三維幾何變換、投影變換、消隱算法、光照模型三維圖形學(xué)的知識(shí)點(diǎn)序列進(jìn)行,通過幾何變換和投影變換的綜合應(yīng)用建立學(xué)生的空間概念,并將消隱算法和光照模型與像素信息之間關(guān)系映射的計(jì)算方法有效結(jié)合,使學(xué)生掌握三維真實(shí)感模型形成的基本原理和流程。

以二、三維圖形學(xué)理論和前2個(gè)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),將實(shí)驗(yàn)3設(shè)計(jì)為綜合性實(shí)驗(yàn),題目為“實(shí)時(shí)三維自然場(chǎng)景繪制”,主要將各類圖形學(xué)算法綜合應(yīng)用到實(shí)際問題中。在該實(shí)驗(yàn)中,將三維規(guī)則對(duì)象和非規(guī)則對(duì)象建模綜合考慮,并將漫游、碰撞檢測(cè)等技術(shù)融入進(jìn)去,以解決現(xiàn)實(shí)生活中碰到的自然現(xiàn)象和有效性問題。通過該實(shí)驗(yàn),可把絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)游戲方面的理論和實(shí)踐知識(shí)點(diǎn)包含進(jìn)去,在后續(xù)學(xué)習(xí)中,學(xué)生可在此基礎(chǔ)上對(duì)計(jì)算機(jī)游戲開發(fā)領(lǐng)域中各項(xiàng)感興趣的分支點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步深入探索即可。

通過上述3個(gè)實(shí)驗(yàn),將計(jì)算機(jī)圖形學(xué)內(nèi)容體系有

效整合,以二維圖形學(xué)→三維圖形學(xué)→交互式圖形學(xué)的邏輯性層次知識(shí)予以銜接和貫穿,既遵循了知識(shí)環(huán)環(huán)相扣、層層遞進(jìn)的基本特點(diǎn),又符合學(xué)生從易到難掌握知識(shí)的一般規(guī)律,建立計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的系統(tǒng)化體系。

2.2 關(guān)聯(lián)課程的橫向擴(kuò)展維度

在解決計(jì)算機(jī)游戲開發(fā)的問題中,除了需要計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程自身內(nèi)容的縱向支撐,還離不開與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)緊密相關(guān)的其他軟硬件課程的橫向輔助,如軟件類課程“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”和“算法分析與設(shè)計(jì)”等,硬件類課程“操作系統(tǒng)”和“高性能計(jì)算”等。因此,為使學(xué)生循序漸進(jìn)地深入理解關(guān)聯(lián)課程在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中起到的作用,我們提出以縱向深化主線中的實(shí)驗(yàn)為中心,把軟硬件關(guān)聯(lián)課程分階段、交錯(cuò)來(lái)進(jìn)行橫向維度擴(kuò)展的策略,如圖1所示的關(guān)聯(lián)課程維。

關(guān)聯(lián)課程的橫向擴(kuò)展維度實(shí)施的基本思想是以學(xué)生容易形象化和直觀化理解的軟件類關(guān)聯(lián)課程為切入點(diǎn),逐步開拓學(xué)生思維,建立學(xué)生學(xué)科綜合能力?？芍苯訉④浖惢A(chǔ)課程“程序設(shè)計(jì)方法”遷移到第一個(gè)實(shí)驗(yàn)“二維分形圖形的繪制”,將C語(yǔ)言中變量、表達(dá)式、函數(shù)、控制結(jié)構(gòu)等自底向上的結(jié)構(gòu)化機(jī)制引入到分形計(jì)算中,將程序設(shè)計(jì)方法的抽象概念具體、形象化,并著重掌握?qǐng)D形游戲編程的基本方法。在實(shí)驗(yàn)2中,可交叉進(jìn)行硬件類課程的擴(kuò)展,如“操作系統(tǒng)”。將操作系統(tǒng)中的任務(wù)調(diào)度策略引入到真實(shí)感渲染的問題中,將要渲染任務(wù)根據(jù)優(yōu)先級(jí)別劃分成不同小任務(wù),以解決三維真實(shí)感渲染中效率和效果的矛盾沖突問題。

進(jìn)一步在實(shí)驗(yàn)3的實(shí)時(shí)三維自然場(chǎng)景繪制中,可綜合軟件類課程“算法分析與設(shè)計(jì)”中的遞歸、迭代等算法進(jìn)行全方位的融入,如:將地形繪制采用LOD四叉樹迭代算法來(lái)實(shí)現(xiàn)；將硬件類課程“高性能計(jì)算”中的并行思想應(yīng)用到實(shí)時(shí)場(chǎng)景繪制中的空間插值問題上,在GPU中建立二級(jí)索引并利用多線程分塊策略執(zhí)行并行插值計(jì)算,充分理解GPU的工作原理并利用GPU在并行計(jì)算上的優(yōu)勢(shì)。

隨著未來(lái)動(dòng)畫游戲更多元化的發(fā)展,計(jì)劃將網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、人工智能、動(dòng)力學(xué)等相關(guān)知識(shí)逐步關(guān)聯(lián)到課程的橫向擴(kuò)展體系中,使學(xué)生不僅獲得扎實(shí)的理論基礎(chǔ),而且同時(shí)具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力,從而掌握最先進(jìn)的主流游戲開發(fā)技術(shù)。

2.3 基于權(quán)重的教學(xué)評(píng)價(jià)維度

經(jīng)過2年的摸索和實(shí)踐,通過對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程理論以及軟硬件關(guān)聯(lián)課程的知識(shí)點(diǎn)橫縱學(xué)習(xí),我們初步構(gòu)建了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的縱向深入和橫向知識(shí)擴(kuò)展的教學(xué)體系。該教學(xué)體系能否取得預(yù)期的效果,與教學(xué)效果的跟蹤評(píng)價(jià)機(jī)制有著緊密的關(guān)系。我們?cè)谏鲜鼋虒W(xué)體系中擴(kuò)展了一個(gè)維度,如圖1所示教學(xué)評(píng)價(jià)維,采用基于權(quán)重的教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制,構(gòu)建一個(gè)客觀、科學(xué)的基于教與評(píng)的一體化、立體化框架并予以實(shí)施。

基于立體化教學(xué)框架的層次化、模塊化特點(diǎn),我們采用分模塊的權(quán)重評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)理論和實(shí)踐的比重、各知識(shí)點(diǎn)在游戲開發(fā)領(lǐng)域的比重,在對(duì)學(xué)生考查中分項(xiàng)進(jìn)行評(píng)價(jià),最后加權(quán)計(jì)算得到綜合成績(jī)。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)立體化教學(xué)框架建立前后的權(quán)重分配如圖2所示。

圖2 立體化教學(xué)框架建立前后的權(quán)重分配

針對(duì)游戲開發(fā)領(lǐng)域?qū)嵺`性要求高的特點(diǎn),將原來(lái)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)理論教學(xué)和課程的考查比例由8∶2調(diào)整為6∶4,強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)到實(shí)踐能力的轉(zhuǎn)化。同時(shí),將理論教學(xué)部分的二維圖形學(xué)比重降低至20%,僅作基本算法的引入,重點(diǎn)建立學(xué)生三維圖形學(xué)的計(jì)算流程概念。進(jìn)一步,將原本的2個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展為2個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)加1個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn),且該綜合性實(shí)驗(yàn)賦予驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)2倍的權(quán)重,以激勵(lì)學(xué)生挑戰(zhàn)實(shí)際應(yīng)用中的綜合性問題。上述比重的設(shè)置,既是對(duì)各知識(shí)點(diǎn)、理論和實(shí)踐所占重要性的客觀評(píng)價(jià),也是希望學(xué)生從基礎(chǔ)出發(fā),不斷提升解決問題的能力。

由于對(duì)實(shí)踐性要求的提高,我們對(duì)實(shí)驗(yàn)的考查也設(shè)置了更加全面的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于2個(gè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)均要求提交實(shí)驗(yàn)源代碼和實(shí)驗(yàn)報(bào)告,并按照6∶4的比例分別來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。在實(shí)驗(yàn)源代碼的評(píng)價(jià)中,我們將代碼的合理性、注釋的飽滿性、功能的完整性作為考查要素；同時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評(píng)價(jià)從功能模塊劃分、算法實(shí)現(xiàn)原理、程序設(shè)計(jì)流程、結(jié)果測(cè)試分析以及未來(lái)優(yōu)化方案等幾個(gè)方面進(jìn)行,使學(xué)生重塑實(shí)踐之后的理論回溯意識(shí)?；跈?quán)重客觀評(píng)價(jià)機(jī)制的采用,極大促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)圖形學(xué)的熱情。例如,基于實(shí)驗(yàn)1學(xué)生完成的作品有較為簡(jiǎn)單易行的二維分形樹,也有形態(tài)復(fù)雜的朱利亞集等。朱利亞集是一個(gè)在復(fù)平面上形成分形的點(diǎn)的集合,具有異常美麗的形狀,并且利用其可以模擬出山峰、云彩、湖泊等自然景觀。實(shí)驗(yàn)2更是由于該實(shí)驗(yàn)的開放性,極大激發(fā)了學(xué)生思維的發(fā)散性,完成的作品有主要針對(duì)長(zhǎng)方體做幾何變換的書桌,也有各種形狀實(shí)體組合而成的房屋,更有一些經(jīng)典建筑模型的建立,如水立方和埃菲爾鐵塔等。

對(duì)于第3個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn),由于擴(kuò)大了涉及知識(shí)面,加深了難度,我們要求學(xué)生以3人左右的小組形式來(lái)完成。綜合課堂理論知識(shí),查閱國(guó)內(nèi)外前沿技術(shù),進(jìn)行頭腦風(fēng)暴和團(tuán)隊(duì)協(xié)作,提出具體解決方案并共同完成。該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)以程序演示和口頭報(bào)告為評(píng)價(jià)依據(jù),兩者各自占比6∶4,組內(nèi)各位成員分別上臺(tái)介紹自己所完成的工作部分以及與其他成員之間的銜接任務(wù),由班上同學(xué)來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)[11-12]。這種方式的采用不僅激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新性思維,如完成的內(nèi)容既有雨中的埃菲爾鐵塔下漫步,又有野外山丘森林的導(dǎo)航等,更重要的是鍛煉了工科學(xué)生的語(yǔ)言組織和表達(dá)能力,培養(yǎng)了學(xué)生之間的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

2.4 實(shí)際教學(xué)效果

在近2年教學(xué)改革與建設(shè)的過程中,在這些復(fù)雜度不斷遞進(jìn)的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練中,既檢驗(yàn)了學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的掌握,又循序漸進(jìn)鍛煉了學(xué)生理論到實(shí)踐的動(dòng)手能力。通過實(shí)驗(yàn)反饋到理論知識(shí)的進(jìn)一步深化,課程考試總體成績(jī)有了10%左右的提高,實(shí)際教學(xué)效果有了較大改善。同時(shí)激發(fā)了學(xué)生對(duì)圖形學(xué)的熱情,積極主動(dòng)參與和圖形學(xué)相關(guān)的科研創(chuàng)新活動(dòng),成功申請(qǐng)和結(jié)題多項(xiàng)大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目,如“基于Android人像卡通化生成技術(shù)”和“二維圖形搜索及推薦系統(tǒng)”。

綜上3個(gè)維度的應(yīng)用,在激發(fā)學(xué)生積極性的同時(shí),能切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,并擴(kuò)展學(xué)生思維空間和創(chuàng)新能力,使學(xué)生可以自主發(fā)現(xiàn)新問題、探索新問題、解決新問題,使能力得到系統(tǒng)化培養(yǎng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算機(jī)游戲開發(fā)領(lǐng)域的發(fā)展速度非常快,使其以計(jì)算機(jī)圖形學(xué)為中心的專業(yè)知識(shí)面不斷拓寬,知識(shí)內(nèi)容也不斷更新,要想把所有的知識(shí)在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)全部講授并讓學(xué)生有全面的掌握是非常困難的。因此,本文提出“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”立體化教學(xué)框架,從計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基本理論到實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的主線縱向深化維度、軟硬件類關(guān)聯(lián)課程到計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的橫向擴(kuò)展維度和基于權(quán)重的教學(xué)評(píng)價(jià)維度3個(gè)維度形成立體化的教—評(píng)體系。根據(jù)立體化教學(xué)培養(yǎng)與評(píng)價(jià)模式,使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的知識(shí)體系有全面認(rèn)識(shí),并傳授學(xué)生延展性問題解決的行之有效的學(xué)習(xí)方法。這種計(jì)算機(jī)圖形學(xué)立體化教學(xué)框架,既是對(duì)教學(xué)實(shí)踐和評(píng)價(jià)機(jī)制的進(jìn)一步整合、凝練,也是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)和實(shí)踐模式的新探索,是一個(gè)切實(shí)可行并行之有效的教學(xué)思路與框架。

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Research on stereo practice teaching framework of Computer Graphics for game development

Li Dan, Yuan Ling,Hu Yingsong,Zhu Lingling

(School of Computer Science & Technology,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074, China)

With the deep development of computer game industry, the research on Computer Graphics teaching and evaluation for the professional talents training should be done. This paper proposes a multi-dimensions stereo practice teaching framework of Computer Graphics.In this framework,the Computer Graphics is set as main dimension,the computer software and hardware courses traverse through it,and the third dimension of weight-based teaching evaluation is also introduced into it.With the multi-angles and multi-channels cross progressive teaching training mode of professional theories and practices, combining the objective teaching evaluation standard, the proposed framework can improve students’ enthusiasm and professional comprehensive application ability,and make the students cultivate the research and innovation ability of game development.

computer graphics; stereo practice teaching framework; multi-dimensions

2015- 01- 09 修改日期：2015- 03- 18

華中科技大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目“基于漸進(jìn)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)驗(yàn)改革研究”(12033)；華中科技大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目“基于立體化構(gòu)建的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程實(shí)驗(yàn)體系改革研究” (14031)

李丹(1975—),女,湖北武漢,博士,講師,研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)圖形學(xué),計(jì)算機(jī)動(dòng)畫和游戲開發(fā)技術(shù).

E-mail：lidanhust@mail.hust.edu.cn

G642.0

A

1002-4956(2015)7- 0202- 04