计算机视觉解决方案范例6篇

计算机视觉解决方案

计算机视觉解决方案范文1

作为AMD长期技术合作伙伴的CoreAVI现如今宣布,波音为其下一代高性能航空电子座舱显示系统选用了AMD嵌入式技术。与CoreAVI一起,AMD嵌入式解决方案确保了关键任务视觉系统的全面运行,其中包括计算和图形处理器、多重独立3-D显示输出、以及H.264/MPEG2通用视频解码器,从而为飞机驾驶员提供技术一流的视觉显示系统。

当然,波音的这一选择是一个很好的例子,彰显了AMD嵌入式技术的卓越表现。同时,这跟我们嵌入式解决方案被使用的其他一些例子(即数字标牌、和街机游戏机、便携式超声系统、DNA分析、视觉控制系统以及高级机器人)一起共同佐证了我们方法的正确性,那就是将嵌入式解决方案打造为一个不可抗拒的集成产品组合。

航空电子是当今飞行系统的核心,而这些系统的复杂程度特别高。因此,这一案例很好地彰显了AMD的嵌入式价值主张。AMD嵌入式解决方案进行了优化处理,能够很好的应对诸如雷达处理、物体识别等任务所需的3-D绘图和图像处理、高速数据传输、以及大规模并行处理。此外,很多都特别适用于无风扇要求环境,比如座舱。在处理性能、耗电量以及散热之间取得最优平衡是至关重要的,因为这些属性的任何重大偏差都可能对整个座舱电子系统的性能带来负面影响。AMD嵌入式GPU有能力根据需要对性能进行上调或下调,从而提供更好的整体功耗可扩展性以及热控制。

计算机视觉解决方案范文2

关键词:虚拟现实技术;土木工程;应用

中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:

一、引言

虚拟现实技术(Virtual Reality, VR)是一项集成性极高的高新信息技术,在军事、医学、设计、艺术、娱乐等多个领域都得到了广泛的应用。土木工程中的虚拟现实技术涉及土木工程领域的各个学科,已显示出一定的实用性,技术潜力十分巨大,应用前景非常广阔[1]。

现代土木工程的特点就是适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面:建筑材料方面、工程地质和地基方面、工程规划方面、工程设计方面、工程施工方面等等。

二、虚拟现实技术及其特点

虚拟现实技术,又称灵境技术,是20世纪末兴起的一门崭新的综合性信息技术。它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支,大大推进了计算机技术的发展。VR技术是把抽象、复杂的计算机数据空间转化为直观的、用户熟悉的事物。一个身临其境的虚拟环境系统是由包括计算机图形学、图象处理与模式识别、智能接口技术、人工智能技术、多传感器技术、语音处理与音像技术、网络技术、并行处理技术和高性能计算机系统等不同功能、不同层次的具有相当规模的子系统所构成的大型综合集成环境。所以,虚拟现实技术是综合性极强的高新信息技术。虚拟现实技术具备以下三个方面的特性。

1.沉浸性

虚拟现实技术是根据人类的视觉、听觉的生理心理特点,由计算机产生逼真的三维立体图像,使用者戴上头盔显示器和数据手套等交互设备,便可将自己置身于虚拟环境中,成为虚拟环境中的一员。使用者与虚拟环境中的各种对象的相互作用,就如同在现实世界中的一样,一切感觉都是那么逼真,有一种身临其境的感觉。

2.交互性

虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎自然的交互,使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互,而且能够通过特殊头盔、数据手套等传感设备进行交互。使用者通过自身的语言、身体运动或动作等自然技能,就能对虚拟环境中的对象进行考察或操作。

3.多感知性

由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置,因此,使用者在虚拟环境中可获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知,从而达到身临其境的感受。

三、虚拟现实技术在土木工程中的应用

1.虚拟现实技术在土木工程中的应用前景

在土木工程中,长期以来人们不得不用抽象的概念表示非常丰富的内容,VR技术可以在应用如下:虚拟现实技术在仿真建模中的应用、建筑CAD中的虚拟现实技术、建筑结构设计与施工过程的可视化计算、建筑设计与施工的先期技术成果演示和验证技术、建筑机器人中的VR技术、虚拟现实技术与建筑技术成果结构艺术等等。

2.虚拟现实技术在土木工程中的应用领域

由于具有上述的优势特征,虚拟现实技术在土木工程中得到了广泛的应用,并且具有广阔的应用前景。现阶段,虚拟现实技术在土木工程中的应用主要有以下几个方面[2]:

(1)在虚拟施工过程和施工结构计算中的应用

在实际工程施工中,复杂结构施工方案设计和施工结构计算是一个难度较大的问题,基于虚拟现实的复杂结构施工方案设计是指利用虚拟现实技术,在虚拟的环境中,建立周围场景、结构构件及机械设备等的三维CAD模型(虚拟模型),形成基于计算机的具有一定功能的仿真系统,让系统中的模型具有动态性能,并对系统中的模型进行虚拟装配,根据虚拟装配的结果,在人机交互的可视化环境中对施工方案进行修改。用虚拟现实技术可以对不同的方案,在短时间内做大量的分析,从而保证施工方案最优化。

(2)在工程项目招标投标中的应用

现代建筑工程项目的运作,业主处于绝对有利的地位。在有限的时间内,如何使业主和评标的专家很好地了解招投标文件的编制和被认可的程度直接关系到承包商有没有中标的机会。因此,承包商在注重投标文件的技术可行、报价合理的同时,也非常注重投标文件的包装 [3]。借助虚拟仿真系统,把不能预演的施工过程和方法表现出来,不仅节省了时间和建设投资,而且不用项目经理的现场答辩,方案的优劣就一目了然,这无疑大大增加了承包商中标的几率。

(3)在可视化计算领域的应用

可视化计算将是今后一个重要的发展方向。在科研中,人们会遇到大量数据,为从中得出有价值的规律和结论,需要对庞大的数据量进行认真分析。对科学计算取得的数据进行可视化加工或三维图形显示,可通过交互改变参数来观察计算结果的全貌及其变化,实现参数化及可视化计算,虚拟现实技术产生了飞跃式的发展。更重要的是能借助图形或图像来进行实时动态地控制结构的重分析和获取施工控制数据,同时能实时动态演示和控制设计和施工的过程。

四、土木工程仿真分析解决方案

针对土木工程领域的应用需求,提供了如下解决方案。

1.计算机辅助设计(Computer Aided Design)

无论是结构CAD软件,还是建筑CAD软件,都需要不断地和用户进行交互,因此对噪声的控制要非常好;同时各种设计图形和三维模型要在屏幕上进行实时的显示、平移、旋转、缩放等,对计算机的图形处理能力有比较高的要求;而要完成三维图形的实时渲染,对处理器的计算能力也是一个考验。针对计算机辅助设计的需求,高性能图形工作站是一种比较好的解决方式,其特点噪音污染低,图形处理能力高,PU处理能力强。

2.计算机辅助工程(Computer Aided Engineering)

计算机辅助工程软件一般都是基于有限元方法,普通工作站已无法满足日益增长的计算需求,必须采用高性能服务器。集群可以说是目前性价比最好的CAE高性能计算解决方案。针对计算机辅助工程的需求,作为机架式服务器集群的升级产品,刀片式服务器拥有计算能力强、计算密度高、通用性好、整体功耗低、管理维护简单等诸多优势。

3.虚拟现实(Virtual Reality)

虚拟现实对计算机的要求和CAD基本一致,但是VR技术对计算机的计算能力和图形处理能力提出了更高的要求,采用单台服务器已经无法满足实时计算和渲染的需要。必须采用高性能集群系统,集成多台服务器的处理能力,才能满足要求。整个解决方案主要包括多台高性能图形工作站,1台硬件图形融合校正器,多台投影仪。这个方案不仅适用于虚拟现实仿真环境,对CAD设计的虚拟展示、科学计算数据的可视化等,均能起到良好的呈现效果。

五、结论

虚拟现实技术在不断发展,专用于计算机图形和多媒体信息处理的高性能DSP芯片可使处理能力提高上百倍,三维图形算法和参数化建模算法等可使虚拟现实技术更加成熟。目前,虚拟现实技术还有很多不完善的地方,尤其在土木工程的研究方面,我们应努力建设虚拟现实技术实验室,开发有价值的虚拟现实工程系统,使其在工程设计、施工、管理和可视化计算等方面得到更广泛的应用。

六、参考文献

[1] 张跃.土木工程中的虚拟现实技术[N].科技日报.1997年6月23日.

计算机视觉解决方案范文3

论文摘要:文章在介绍虚拟现实技术等相关概念的基础上,探讨虚拟技术的在产品概念设计中的应用,这项技术的使用让设计思路和设计表达更上一个全新的台阶,在产品的开发过程中,保证产品开发的一次性成功。

目前国际上流行的一种“故事版情景预言法”的概念设计,就是将要开发的产品置于一定的人、时、地、事和物中进行观察、预测、想象和情景分析,其形式是以故事版的平面设计表达展示给人们。于是,产品在设计的开始便多了一份生命和灵气。然而,设计表达在信息时代已是多元化的展示形式,虚拟现实技术的应用,使设计思路和设计表达如虎添翼。让人多了一种直观的、亲切的及交互的感受,这样开发设计的产品与传统相比,大大减少了投放市场的风险性,也为 企业 决策人寻找商机、判断概念产品能否进一步开发生产,提供更好的依据。

一、虚拟现实与虚拟现实技术

(一)虚拟现实(virtualreality,vr)及虚拟设计(virtualdesign,vd)

虚拟现实(virtualreality,vr)是利用 计算 机省城一种模拟环境,通过多种传感设备使用户“沉浸”到该环境中,实现用户与该环境直接进 自然 交互的技术。这里所谓模拟环境就是计算机生成的具有色彩的立体图形,它可以是某特定现实世界的真实体现,也可以是纯粹构想的世界。wwW.133229.cOm传感设备包括立体头盔、数据手套、数据衣服等穿戴于用户身上的装置和设置现实环境中的传感装置。自然交互是指用日常使用的方式对环境内的武体进行操作并得到实时立体反馈。虚拟现实是一种全新的人机交互系统,它能对介入者产生各种感官刺激,如听觉、视觉、嗅觉、触觉,给人身临其境的感觉,人能以自然的方式与计算机生成的环境进行交互操作。

虚拟设计是以“虚拟现实技术为基础,以机械产品为对象的设计手段”,借助这样的设计手段,设计人员可以通过多种传感器与多维的信息环境进行自然地交互,实现从定性和定量综合集成环境得到感性和理性的认识,从而帮助深化概念和萌发新意。

(二)虚拟现实技术

虚拟现实技术是人的想象力和 电子 学等相结合而产生的一项综合技术,它利用多媒体计算机仿真技术构成一种特殊环境,用户可以通过各种传感系统与这种环境进行自然的交互,从而体验比现实世界更加丰富的感受。

二、概念设计的定义及内涵

pahl和beitz在《engineeringdesign》一书中提出“概念设计”这一名词以来,人们对概念设计进行了十几年的研究。他们将其定义为:在确定任务之后,通过抽象化,拟定功能结构,寻求适当的作用原理极其组合等,确定出基本求解途径,得到求解方案,这部分设计工作叫做概念设计。

国内的学者也对概念设计进行了大量的研究,其中邓家褆在《产品概念设计》一书中将“产品概念设计”定义为“由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的,可组织的,有目标的设计活动,它表现为一个由粗到精、由模糊到清楚、由抽象到具体、不断进化的过程。”

在几十年的时间里,人们对概念设计的研究日益增加、不断深入,使概念设计的内涵更加广泛和深刻。主要体现在:根据产品生命周期各个阶段的要求进行市场需求分析、功能分析、功能的工作原理、动作行为的构思、行为载体的选择和方案的组成的等。可见,确定方案是概念设计的最终结果,产品生命周期全过程的满足才是概念设计的关键。设计方法上更加全面融合各种方法,寻求综合最优方案,同时使设计更具创造性。

概念设计是对产品或部件的构思,目的是捕捉产品的基本形状。这个阶段,产品的形状和精确尺寸尚未确定,设计人员有一定变更自由,所以尽可能考察设计方案,以便选出生产成本最低、创意良好的方案。利用传统的计算机辅助设计,往往多是二维交互工具,缺乏三维或者多维的功能,但是产品却是三维的部件,这样必然导致人机交互效率低。现行的计算机辅助设计系统要求定义零件的尺寸,而在产品的概念设计阶段这样的尺寸可能无法精确得到或者根本没必要精确定义,这样必然影响设计效率和周期。传统的计算机辅助设计需要两类人员配合,即产品的设计人员和电脑绘图员,产品设计人员有关产品的概念信息通过草图或者口述的方法传达给电脑人员,这样导致信息的丢失或者绘图者的曲解,而如果设计者本人直接参与电脑辅助设计建模的话,由于现行的电脑辅助设计系统的操作复杂和交互能力若,大大分散了设计者的精力,限制了思路。为了克服这样的限制,充分发挥设计人员的创造性,人们开始把虚拟现实技术引入计算机辅助设计系统进行概念设计,将虚拟现实技术和概念设计有效结合,利用丰富直观的交互手段,在虚拟环境中进行概念设计,从而节省产品精确描绘和尺寸定义的时间,这就是基于虚拟现实技术的计算机辅助概念设计,即虚拟概念设计。

三、虚拟概念设计的研究方向和应用前景

(一)概念设计中应注意的两个问题

1.虚拟现实环境下的概念可视化。概念可视化是指设计师透过画面或者模型,将市场的需求转换成可视化的具体形态。概念设计是否能符合目标用户的要求,“眼见为实”的图面或者模型是最具有说服力的。

2.虚拟现实环境下的人机交互界面。想实现人机互动,必须解决一系列技术问题,形成和谐的人机环境。虚拟现实就是一种基于可 计算 信息的沉浸式交互环境,具体地说,就是采用计算机技术为核心的 现代 高科技省城逼真的视听触觉一体化的特定范围的虚拟环境,用户借助必要的设备以 自然 的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、互相影响,从而产生“沉浸”于等同真环境的感受和体验。

(二)虚拟现实技术在概念设计中的前景

在虚拟现实环境下,进行产品的概念设计是虚拟现实技术的基本内容。在电脑虚拟现实提供的良好的可视化条件下,对电脑辅助设计建立的三维模型在几何、功能、加工与装配等方面进行交互性的修改,利用虚拟现实给用户提供诸如视听触觉等各种感知交互手段,最大限度地方便用户的操作,从而减轻用户的负担、提高整个系统的工作效率。相关人员可以对原型的各方面包括视觉效果、部件间比率进行评价。针对不同用户的爱好要求,在不同的虚拟环境中,亲自体验修改模型;选择产品的可选部件,观察设计和修改过程。

概念设计是设计过程的初步阶段,它的目的是获得做够多的有关产品式样和形状的信息,同时它又是设计过程中的重要阶段,因为产品成本的60%~70%是由这个阶段决定的。面对日益加剧的产品市场竞争的挑战,可以预见,基于虚拟现实技术的计算机辅助概念设计必有长足 发展 ,最终将与现有计算机辅助设计系统实现无缝集成。激烈的全球市场竞争,各国投入大量的资金对虚拟现实技术及其在 工业 设计领域中的应用进行深入研究。将研究的成果及时转化为生产力,这是产品迅速占领市场的关键。

参考 文献

[1]周洪玉,王慧君,周岩.虚拟现实及应用的研究[j].哈尔滨理工大学学报,2005,(5).

[2]薄瑞峰,李戈.虚拟现实技术在计算机辅助概念设计中的应用[j].华北工学院学报,2004,(10).

计算机视觉解决方案范文4

[关键词]美术教学;计算机辅助教学;优越性

在科学技术发展的今天,集声、光、电等为一体的多媒体技术,以其高效、快捷、全面传授知识,保存、收集资料相互交流等优势,极大促进了整个教学的改革和发展。其中以形象直观的美术教学最为受益。计算机辅助教学,因其能激发学生的学习兴趣、促使学生主动学习、提高课堂教学效率等诸多优点,而成为现代课堂教学中最常用的教学手段之一,广泛应用在中小学各学科的教学中,美术教学也不例外。使用计算机辅助教学,能更好地突出教学重点,突破教学难点。特别是在突破传统教学的诸多难点上,计算机可以发挥无可比拟的优越性。中小学美术教学中的难点,是在教材的教授过程中,学生对知识的难以理解之点,技法的难以掌握之处。以下举例介绍计算机辅助教学解决中小学美术教学难点的一些应用。

一、获得独特的视觉效果

使用计算机辅助教学可以充分利用计算机的特点,根据教学需要,获得独特的数码虚拟视觉效果,协助教师突破教学中的难点。美术欣赏课有很强的直观性,使用计算机辅助教学,通过数码投影仪,就可以将作品清楚地放大展示,让学生在欣赏课上能够真正地“欣赏”。以七年级第十四册《现代生活的视觉语言》一课为例,通过欣赏不同年代、不同形式的标志,使学生开阔眼界,丰富知识。标志很小,教师拿在手中展示,学生想要看清楚都很费劲,更别说欣赏了,对教师而言,同样也不便于知识的讲解。而若通过计算机和数码投影仪,将各种标志投影成2 米见方的影像,就可以让课堂上的每个学生都能看得清楚,达到最佳的审美感受。同时还可以放大局部进行有针对性地观察,教师结合知识重点、难点进行分析讲解。由此,视觉的传达与知识的传授相得益彰,让学生在审美体验中学习和提高。

二、动态展示变化的过程

集文字、图像、图形、声音、动画和视频为一体。教师可以根据教学需求,通过计算机表现许多传统教学技术不能表现的事物和现象,如演示形象生动的动画,声情并茂的有声画面,色彩丰富的教学图片等。CAI 可以使抽象问题形象化,静态问题动态化,在解决那些教师难以表述而学生又难以理解的问题上,动态展示变化的过程,突破教学难点。

在工艺与设计课的教学中,有关工艺制作的程序、步骤和方法复杂、严谨,技法的要点、难点较多,教师要做大量的示范。教师要想利用课堂时间演示一个完整制作过程,不是一件容易的事,如绘制“简单图案”教学,仅其中的上色环节,就不是一遍两遍能完成的,非常耽误时间,而且没有办法让全班学生都能看清楚。在传统教学中,很多教师往往只好口头教授,稍作演示,这样的教学,学生往往不能掌握技法上的难点。利用计算机辅助教学,我们可以将图案制作的完整程序制作成图文并茂的幻灯片进行放映,从绘制草图、拷贝、涂色,到最后调整、修改,色彩转换,都非常方便、快捷,整个过程展示清晰明了又独特,学生边看放映边学习,印象深刻,教学难点轻松解决。

三、通过整合培养美术欣赏能力

美术欣赏能力的培养历来是美术教育教学的难点。把艺术作品不同元素间的相互关系在大脑中形成反射,调动学生的多种感觉器官,利用知识经验进行综合加工,是形成审美情感和审美理解的过程。使用计算机,可以容易地将多种媒体融合在一起,并方便地展示给学生,突破美术欣赏能力的培养教学中的难点问题。

计算机视觉解决方案范文5

一、正确定位算法内容的教学目标

算法既重视算法规则,又重视算法原理.算法原理有着更基本的作用,算法原理是算法规则的基础,算法规则是算法原理的表现.算法思想贯穿于整个中学数学内容之中,算法的具体实现可以和信息技术相联系,因此算法有利于培养学生理性精神和实践能力,是实施探究性学习的良好素材.算法教学,要教学生学会设计自己的算法,会确定自己的问题解决步骤和方法.教学算法要帮助学生组织他们自己的思路并明确这种组织的重要性.教学中应当把体会算法的基本思想、提高学生逻辑思维能力作为重点,正确定位算法的教学目标,准确把握算法内容的教学要求,精心设计教学,以教科书中提供的案例为载体,引导学生在设计程序框图、将程序框图转化为程序语句的实践中,体会算法的含义,学会用程序框图表达解决问题的思路,从而将算法过程处理编译为程序语言.

二、强调通过实例引导学生认识算法的本质,适当地从数学史的角度来设计算法教学

数学史的角度对课本中出现的算法案例进行解析可以增强数学的趣味性,在我国的《九章算术》和《孙子算经》等古代数学著作中就有许多有趣的问题可供我们选择,例如,著名的“鸡兔同笼”问题:“今有雄兔同笼,上有三十五头,下有九十四足.问鸡兔各几何?”这个例子既有趣又有一定代表性,用方程组的思想不难解决这一问题.利用此例引入算法含义,能够提高学生的学习兴趣.诸如此类的教学设计要求我们广大的一线教师特别是在大学里对算法和数学史已有过相关涉猎的年轻教师应该尽量补充相关的知识内容,而不仅仅满足于学生较低层次的接受水平,此外对于这部分内容教材中已经介绍了很多案例和阅读资料,但是仅仅依靠这些并不能很好地引导学生体会算法思想的精髓,从中外古今算法比较的角度进行设计,可以让学生在理解了课本知识的基础上,在思维上有个参照,有更高的提升.算法的教学应重视案例的选择.以往我们的教材中的许多问题来源单一,远离我们的生活实际,远离数学科学的近期发展,这样不利于学生问题解决能力的培养,所以算法的教学应重视实例选取的多样化.不仅要有现实生活中的,可以是学生熟悉的,如求近似值、求最大公约数,或最小公倍数,也可以是新问题,如用二分法或切线法求方程根的近似值,还要有与数学科学本身近期发展有关的,不仅要有趣味性的,还要有数学专业性的,以及与相关学科有关的;有我们已经解决的,也有我们尚未解决的.通过案例的学习使学生能够进一步理解算法的本质.算法活动还可以为一些学生提供宽松的空间,鼓励学生沿着更合理的途径解决问题,获得数学上的认证,学生会因为自己发现的算法而高兴.

三、强调学生的实践,合理使用信息技术

算法本身是实践性很强的内容,只有通过学生自己的亲身实践,让学生亲自去解决算法设计的问题,才能使学生体会算法的基本思想,学会一些基本逻辑结构和语句.另外通过算法的使用能改变学生对数学的态度,因为算法的使用可以让学生把数学看作是一个过程,而不是提问――解答的跳跃式活动.因此,在教学中要强调通过实例让学生体会和理解算法的含义,通过模仿、操作、探索,经历设计程序框图表达解决问题的过程,了解算法语言的基本构成,理解几种基本算法语句.因此,如果能让学生上机,算法设计的整个过程就可以得到完整的体现,学生可以及时看到自己设计的算法的可行性、有效性,这可以很好地激发学生的兴趣,提高学生学习算法的兴趣,从而对他们的算法学习产生积极的效果.因此,有条件的学校,应鼓励学生尽可能上机尝试.

四、重视过程教学,体会算法思想

.算法的概念并没有一个统一的定义,教科书从丰富的实例出发,自始至终贯彻“通过对解决具体问题过程与步骤的分析(如二元一次方程组求解等问题),体会算法的思想,了解算法的含义”的要求,力求使学生能够对算法本质有所认识.自然语言、程序框图和算法语言是表达算法的三种形式,教科书通过简单的实例来说明程序框图和算法语言的使用,也主要从算法的典型性、与以往知识的连续性和可接受性的角度出发,抓住了算法表示的核心内容,不追求完整.算法案例的处理也遵循了这一原则,重在对案例的算法的分析,算法教学时教师应提供从事数学活动的机会,算法的操作性很强.例如下列问题:写出求12+12++12(共有6个2)的值的一个算法,并画出流程图.

本题是课本中的一个习题,学生在做作业时普遍感觉这道题很难,根据学生的作业情况对学生进行了访谈如下:

问:看到这个题目,首先是如何想的?

生1:因为要求我们对这个连分数的值进行算法设计,所以我首先想到从最下面的分母开始算起,我也感觉到这个算式的结构是有规律的,其运算过程出现了重复性,但是想到用流程图画出就觉得不会了.

生2:我试图将I12,下一步要加2,所以我又用一个变量S,将SI+12,即S=I+12,但发现接下来必须用1去除,到这里觉得这个思路好像不通,因为“加”、“除”的运算是交替进行的.

生3:我能肯定该题的算法设计肯定要用到循环结构,然后就从前面学过的问题中去寻找共同点以便于模仿.可是看了以后,好像各有各的特点,每个问题的算法设计都能理解,但却找不到本质上的共同之处.所以感觉前面的算法体验对这道题没有什么可借鉴之处.

生4:我首先是将结果用笔计算出来,然后用一个变量来代替.这样做,感觉好像不对,只能对具体值有用,换个数据的话就要重算,不是很实用.然后又思考如果将2换成x看看有没有公式去表示这个结果,但又找不到一个统一的表达式.

后来,我给予了提示:如果令xn=12+12++12,则该式可以写成:xn=12+xn-1,事实上,这是一个“递归问题”.然后再让学生去思考如何进行算法设计?结果班里仍有一些同学不能正确地进行算法设计.事实上:

S1 S12

S2 I1

S3 S12+S,II+1

S4 如果I≤6,转S3,否则转S5

S5 输出S

算法的循环结构具有递归的作用,而这种递归作用是“运算力”的一个来源,因为一旦一个问题得到解决,这种方法就可以举一反三.在循环结构中我们有很深的体会.算法的递归的特性与数学本身的递归特性很相似,可以说本质是统一的.

从上面的访谈中了解到:尽管在课堂上老师讲了算法设计中的循环结构.但是学生面对不同的具体问题还是看不透问题背后的数学本质,所以也就意识不到该问题的算法设计,也不知道为什么要用到循环结构?以及怎样进行循环?

因此算法教学应当强调学生的动手实践.教学中应当充分应用教科书中提供的实例,使学生在解决具体问题的过程中学习一些基本逻辑结构和算法语句.

五、 算法思想应渗透在整个高中数学课程中

发展层次的最高层次是严密性或公理性,此层次一般人很难达到,即使是以数学为专业者亦不易达成.算法教学时应有意识地朝着这一方向努力.首先注意数学问题的提出方式多样化,可以为学生设置不同的问题情境,从而激发学生多角度的问题思考,其次注意解决问题方式的多样化,不仅应展现解决问题的方式,还应展现同一问题的各种解决方式,不同的问题有不同的解决方式,一个问题也可以有许多种解决方式,有意识地引导学生体会算法思想,不断加强对算法思想的理解,体会算法思想在解决问题和培养理性思维中的意义和作用,以及掌握算法思想对于提高数学能力的重要性.算法除作为模块的内容之外,我们要有目的,有组织,有意识地将算法思想渗透和应用在高中数学的有关内容中,鼓励学生尽可能地运用算法解决相关问题.例如,在函数学习中,可以把函数概念作“算法化”的理解.在方程与函数的联系中,可以用二分法设计出相应的算法,再借助计算器或计算机求方程的近似解;在数列学习中,可将算法用于对有限数列的求和,求项数等问题中;在统计、概率学习中可将算法用于统计量的计算,此外,教学中可把数学学习中的问题、生活中的素材拿到课堂中去,尝试着用算法去解决,增强学生的兴趣和吸引力.

参考文献:

[1] 鲍建生,王洁,顾汾沉等.聚焦课堂――课堂教学视频案例的研究与制作[M].上海教育出版社,2005.1.

[2] 陈昌平.数学教育比较与研究(修订本)[M].上海:华东师范大学出版社,2000.12.

[3] 陈昌平.有关中小学数学课程教材改革与建设的一些思考.[J].数学教学.2003.6.

[4] 费泰生.算法及其特征[J].数学通讯.2004.7.

[5] 郭华光,张晓磊.试论中国古代数学衰落的原因及启示.[J].数学教育学报.2001.2.

[6] 国家高中数学课程标准制定组.《高中数学课程标准》的框架设想.[J].数学教育学报.2002.2.

[7] 课程教材研究所.20世纪中国中小学课程标准•数学大纲汇编(数学卷)[M].北京:人民教育出版社,2001.

[8] 李继阂.试论中国传统数学的特点.[M].陕西科技技术出版社.1986.

计算机视觉解决方案范文6

关键词:美术教学 计算机辅助教学 优越性

在科学技术发展的今天,集声、光、电等为一体的多媒体技术,以其高效、快捷、全面传授知识,保存、收集资料相互交流等优势,极大促进了整个教学的改革和发展。其中以形象直观的美术教学最为受益。计算机辅助教学,因其能激发学生的学习兴趣、促使学生主动学习、提高课堂教学效率等诸多优点,而成为现代课堂教学中最常用的教学手段之一,广泛应用在中小学各学科的教学中,美术教学也不例外。使用计算机辅助教学,能更好地突出教学重点,突破教学难点。特别是在突破传统教学的诸多难点上,计算机可以发挥无可比拟的优越性。中小学美术教学中的难点,是在教材的教授过程中,学生对知识的难以理解之点,技法的难以掌握之处。以下举例介绍计算机辅助教学解决中小学美术教学难点的一些应用。

1 获得独特的视觉效果

使用计算机辅助教学可以充分利用计算机的特点,根据教学需要,获得独特的数码虚拟视觉效果,协助教师突破教学中的难点。美术欣赏课有很强的直观性,使用计算机辅助教学,通过数码投影仪,就可以将作品清楚地放大展示,让学生在欣赏课上能够真正地“欣赏”。以七年级第十四册《现代生活的视觉语言》一课为例,通过欣赏不同年代、不同形式的标志,使学生开阔眼界,丰富知识。标志很小,教师拿在手中展示,学生想要看清楚都很费劲,更别说欣赏了,对教师而言,同样也不便于知识的讲解。而若通过计算机和数码投影仪,将各种标志投影成2 米见方的影像,就可以让课堂上的每个学生都能看得清楚,达到最佳的审美感受。同时还可以放大局部进行有针对性地观察,教师结合知识重点、难点进行分析讲解。由此,视觉的传达与知识的传授相得益彰,让学生在审美体验中学习和提高。

欣赏三维造型艺术时,计算机辅助教学不仅可以用通常的视觉方式,让学生欣赏到物体在某一视觉角度的造型或其内部构造,而且可以做出“动感显示”效果,让三维物体旋转起来,欣赏到它的各个侧面,让学生体会到物体的立体感、空间感。比如九年级第十八册《现代建筑》一课中,计算机辅助教学可以按预先设置路线,带领学生虚拟浏览一座建筑物的内部装饰、陈设,使学生有现场感、真实感,真切地感受到不同时代、不同地域、不同空间的建筑风格,同时,也会真正理解它的三维结构。利用计算机辅助教学,产生真实新奇的视觉效果,独特的感染力,将使学生对这一课留下难忘的印象。

2 动态展示变化的过程

计算机具有强大的多媒体功能,集文字、图像、图形、声音、动画和视频为一体。教师可以根据教学需求,通过计算机表现许多传统教学技术不能表现的事物和现象,如演示形象生动的动画,声情并茂的有声画面,色彩丰富的教学图片等。cai 可以使抽象问题形象化,静态问题动态化,在解决那些教师难以表述而学生又难以理解的问题上,动态展示变化的过程,突破教学难点。

在工艺与设计课的教学中,有关工艺制作的程序、步骤和方法复杂、严谨,技法的要点、难点较多,教师要做大量的示范。教师要想利用课堂时间演示一个完整制作过程,不是一件容易的事,如绘制“简单图案”教学,仅其中的上色环节,就不是一遍两遍能完成的,非常耽误时间,而且没有办法让全班学生都能看清楚。在传统教学中,很多教师往往只好口头教授,稍作演示,这样的教学,学生往往不能掌握技法上的难点。利用计算机辅助教学,我们可以将图案制作的完整程序制作成图文并茂的幻灯片进行放映,从绘制草图、拷贝、涂色,到最后调整、修改,色彩转换,都非常方便、快捷,整个过程展示清晰明了又独特,学生边看放映边学习,印象深刻,教学难点轻松解决。

 

       3 通过整合培养美术欣赏能力

美术欣赏能力的培养历来是美术教育教学的难点。把艺术作品不同元素间的相互关系在大脑中形成反射,调动学生的多种感觉器官,利用知识经验进行综合加工,是形成审美情感和审美理解的过程。使用计算机,可以容易地将多种媒体融合在一起,并方便地展示给学生,突破美术欣赏能力的培养教学中的难点问题。

在计算机辅助的美术欣赏课中,把音乐和美术、电影与美术有机地结合起来,可以图文并茂、声色俱全的表现深刻主题,能充分有效的培养学生的审美理解力、创造力。如欣赏《格尔尼卡》时,如果只看课本中的小幅图片,学生会因为对作品内容及产生背景缺乏一定的认识,而印象不深,难以产生共鸣,影响了学生对美术作品的审美欣赏。计算机辅助教学可以将画子投影到大屏幕上,用声情并茂的语言稍加提示作品背景、内容,通过鼠标指针,指点画中细节,引导学生观察,同时播放合适的背景音乐……这时学生就开始自觉地“设身处地”,进入某种情景,产生审美同情。