3D圖像處理技術(shù)在課堂實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用分析

摘要：隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，3D圖像處理技術(shù)在日常生活中、工作中、學(xué)習(xí)中的應(yīng)用越來越廣泛。近幾年，3D圖像處理已經(jīng)逐漸成為計(jì)算機(jī)教學(xué)中不可缺少的教學(xué)手段，通過3D圖像處理技術(shù)在課堂實(shí)踐中的應(yīng)用能夠在教學(xué)過程中更好地提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：3D圖像處理技術(shù) 技術(shù) 教學(xué)課堂

一、3D圖像處理技術(shù)原理

數(shù)字圖像處理隨著計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而得到了迅猛的發(fā)展，并廣泛地應(yīng)用于環(huán)境、軍事、工業(yè)和醫(yī)療等方面，對(duì)立體化成像和視圖尤為重要。在數(shù)字圖像處理中，3D圖像處理技術(shù)是最新、最熱的發(fā)展方向。

3D技術(shù)中最重要的是立體成像原理，主要作用于人眼的立體視覺特征，它是立體影像產(chǎn)生的基礎(chǔ)。3D圖像處理運(yùn)用陰影、光、云霧、景深等制作出如電影動(dòng)態(tài)畫面一樣的立體畫面，給人以實(shí)際感。

首先，3D圖像處理技術(shù)中畫面位移信息的加入，使得動(dòng)作具有連貫性，極具動(dòng)態(tài)畫面感；其次，景深鏡頭的模擬，突出反映其所要表現(xiàn)的焦點(diǎn)物體或人物，直觀展示空間動(dòng)態(tài)，具有空間縱深感；再次，陰影及云霧的使用，使得畫面有了層次性，彌補(bǔ)了2D圖像平面化的不足；最后，光的使用，使得空間層次分明，易表現(xiàn)主要物體和焦點(diǎn)。

二、3D圖像處理技術(shù)的利用優(yōu)勢(shì)

（一）有效提高做圖效率

傳統(tǒng)的做圖方式基本為在Photoshop軟件中通過分層對(duì)圖像進(jìn)行處理，如果圖層分得多一些，那么做圖所消耗的時(shí)間必然延長(zhǎng)，然而利用3D圖像處理技術(shù)中所采取的全新做圖方式，能夠在不損失圖片質(zhì)量的前提下，極大地提高做圖效率。

（二）提高修改速度

如上文所述，傳統(tǒng)的做圖技術(shù)往往采用勾線技術(shù)來進(jìn)行制圖，但如果其呈現(xiàn)出的立體效果不盡如人意則需要重新進(jìn)行勾線，而3D圖像處理技術(shù)與傳統(tǒng)做圖不同，不需重新進(jìn)行勾線即可立即實(shí)現(xiàn)修改，直至達(dá)到滿意效果。

（三）逼真的立體效果

當(dāng)制作較為復(fù)雜的畫面時(shí)，傳統(tǒng)技術(shù)往往需要進(jìn)行大量的摳圖、分層以及勾線等步驟，時(shí)常會(huì)有斷層、畫面扭曲等現(xiàn)象，但如果采用3D圖像處理技術(shù)來進(jìn)行制圖，則能夠輕易地將復(fù)雜的畫面作以簡(jiǎn)單化處理，最終得到的畫面不僅看上去非常逼真，還有較好的立體效果。

（四）實(shí)現(xiàn)對(duì)光柵的快速測(cè)量以及光柵校對(duì)技術(shù)簡(jiǎn)單化操作

利用傳統(tǒng)技術(shù)制圖最讓人擔(dān)心的就是光柵質(zhì)量不佳，然而卡蒙3D立體的光柵校對(duì)技術(shù)不但操作簡(jiǎn)單，而且執(zhí)行結(jié)果相對(duì)準(zhǔn)確，可以迅速、便捷地測(cè)試出光柵的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了光柵測(cè)試的批量化。

（五）在圖片來源、圖像質(zhì)量等方面具有優(yōu)勢(shì)

尤其是和傳統(tǒng)制圖技術(shù)相比較，經(jīng)過設(shè)計(jì)的3D立體圖像過渡自然、流暢，而且圖像前后層次分明，基本上摒棄了傳統(tǒng)技術(shù)的片狀感。

（六）打印效果的優(yōu)化

在打印輸出后的圖像過程中，通過3D圖像的處理技術(shù)對(duì)光柵圖進(jìn)行了優(yōu)化，明顯優(yōu)于利用軟件直接進(jìn)行輸出打印的效果。就算是通過普通打印機(jī)打印出來的光柵圖像也與印刷效果沒有明顯差距。

三、3D圖像設(shè)計(jì)在課堂中的應(yīng)用

在課堂教學(xué)的過程中，如何有效地激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望是教育活動(dòng)組織者首要考慮的問題之一。3D圖像處理技術(shù)因其圖文豐富、動(dòng)靜結(jié)合的表現(xiàn)形式以及突破時(shí)空的感染力，使得抽象的教學(xué)內(nèi)容變得更加地具體和清楚，使學(xué)生思維活躍，興趣盎然地參與教學(xué)活動(dòng)。

（一）調(diào)整學(xué)生情緒，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

利用3D圖像處理技術(shù)開展教學(xué)活動(dòng)可以激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)動(dòng)力，敦促好其努力用功，“知之者不如好知者，好知者不如樂知者”，孔子如是說。通過使用3D圖像處理技術(shù)對(duì)聲音、文本、圖像、視頻、動(dòng)畫等進(jìn)行綜合處理，制作出的計(jì)算機(jī)多媒體輔助教學(xué)課件能夠打造出生動(dòng)活潑的教學(xué)環(huán)境，為教學(xué)活動(dòng)提供了形象化的表達(dá)工具，從而能夠有效地減輕學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)，真正顛覆傳統(tǒng)教育的單調(diào)模式。學(xué)生們?cè)谟鋹偟膶W(xué)習(xí)氛圍之中掌握了相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)變得更加輕松，教師的教學(xué)同樣也減輕了負(fù)擔(dān)，何樂而不為呢？

（二）創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景，形象導(dǎo)入新課

進(jìn)行新課的學(xué)習(xí)時(shí)，在導(dǎo)入過程中，無論枯燥地講解，或者是煽情地演說，可能都無法激起學(xué)生的興趣，也不能充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。那么，運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)，則能巧妙撥動(dòng)學(xué)生的心弦。例如，播放一部3D 科幻大片《阿凡達(dá)》，學(xué)生就會(huì)很快進(jìn)入情景，再水到渠成地引入新課，而學(xué)生則會(huì)興致高漲、聚精會(huì)神。這樣生動(dòng)巧妙地導(dǎo)入新課，能收到意想不到的效果。

在教學(xué)中，實(shí)踐教學(xué)是現(xiàn)今教學(xué)中的重中之重，如何發(fā)揮學(xué)生所學(xué)，提高知識(shí)應(yīng)用能力，是現(xiàn)在教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變，而直觀、生動(dòng)性地展示教學(xué)實(shí)踐，既能引起學(xué)生的興趣，同時(shí)也直觀展示教學(xué)內(nèi)容，是教學(xué)活動(dòng)中的有力助手。3D圖像技術(shù)則會(huì)在之后的發(fā)展中，為教學(xué)活動(dòng)和方法做出突破性的探索和貢獻(xiàn)。

（作者簡(jiǎn)介：姜春旭，男，白城師范學(xué)院，講師，研究方向：現(xiàn)代教育技術(shù)）