基于OpenGL实验平台的计算机图形图像学学习方法探究

【摘 要】OpenGL是一个性能卓越的开放图形编程接口（API）,适用于广泛的计算机环境,具有使用简便、高效率、稳定可靠、性能高、可扩展移植、适应性强等特点,是唯一真正开放、独立于供应商、跨平台的图形开发行业标准,是图形开发工作者必须掌握的开发工具.OpenGL具有模型绘制、模型观察、颜色模式、光照材质、图像效果增强、位图和图象处理、纹理映射、双缓存动画、交互等功能.OpenGL主要由OpenGL核心库（GL）、OpenGL实用程序库（GLU）、OpenGL编程辅助库（AUX）、OpenGL实用程序工具包（GLUT）、Windows专用库（WGL）等函数库组成.OpenGL图形函数定义为独立于任何程序设计语言的一组规范,在各种编程语言中,如C、C++、FORTRAN、Ada和Ja等,都可以调用OpenGL的库函数.

【关 键 词】OpenGL实验平台计算机图形学探究

一、计算机图形学学习中的问题及其原因分析

（一）学习难度较大.由于计算机图形学涉及的知识面非常广,其中不仅有计算机知识,还有数学等其他学科的知识,因此,它的知识基础要求较高,同学们学习起来难度较大也是情理之中的事情.事实上,计算机图形学是一门新兴学科,它是建立在图论、现代数学和计算机科学基础之上的,学科交叉繁杂,其理论性很强,同时实践性又不弱,这就让大家体会到了该门课程的综合性特征和难易掌握的感觉,从而让他们在巨大的学习难度面前望而却步；

（二）学习理念较为滞后.当前的计算机图形学学习观念仍然沿用的是传统的学习观念,重视单方面的知识,片面强调对于相关知识点的掌握程度.这样的观念会使大家把计算机图形学课堂变成满堂灌,大家都是一种被动的学习状态,互动性不高,学习积极性和主动性大打折扣了.此外,传统的观念中不太重视实验环节,更不会重视实践能力的培养,大大阻碍了大家的创新精神培养与创新能力的提高；

（三）实验环节不够科学与系统.当前,计算机图形学学习过程中的实验环节,很多高校一直采用C或VC++来实现编程,同时,进行实验的工具与内容又较为陈旧,考核方式也颇为单调,学时又不太多,使得大家对于计算机图形学的学习兴趣大大降低,而且学习起来的真实难度又是较大的,尤其是绘制模型的实现,使得大家的实验能力不强.

二、OpenGL图形系统及其在图形学上的应用

所谓OpenGL图形系统,指的就是一个丰富的三维图形函数库,是图形系统中的一个软件接口,允许程序开发者创建一个交互性的程序,从而能够产生三维移动的物体的彩像.它除了具有基本的OpenGL函数以外,还能够支持OpenGL实用库、OpenGL辅助库、Windows专用库函数、Win32API函数等其他四类函数.它还可以有双缓存的功能,主要应用于制作动画.我们可以使用OpenGL图形系统来对计算机图形技术进行相关的控制,从而产生较为逼真的图形或者虚拟出实际生活中没有的图像.一般来说,OpenGL图形系统的应用非常广泛,具体应用到计算机图形学中的话,就是说我们可以利用OpenGL函数来顺利实现图形算法的演示.这种方法可以提高许多图形函数,让它们能够通过单独调用或者组合某些函数来实现基本的图像操作,还可以对光线进行调整.目前,随着计算机技术的不断发展,现在的OpenGL图形库中增加了不少新组件,已经可以产生形象化的三维效果.当前常用的图形设计方法有：图形生成算法、几何变换、投影变换等.此外,OpenGL图形系统函数库还可以进行纹理设置、特殊光照处理以及实现动画效果等其他方面的强大功能.

三、基于OpenGL实验平台的学习探讨

一般来说,计算机图形学具有非常广泛的应用领域,比如说信息显示、设计、仿真与动画以及用户界面等方面.如果我们应用OpenGL图形系统实验平台,将对传统的应用思想产生一定的冲击和影响.我们应该采用一种新型的图形学理论来指导我们的实验课,以增加图形的逼真程度和提高图形学课件的制作质量.在此,基于OpenGL图形系统实验平台来将不同的知识点进行课件制作,增加大家上机进行实践的兴趣和主动性,提高互动参与性,提高学习效果.但是,当前我国高校计算机图形学学习现状不容乐观,还存在着不少急需解决的问题.因此,我们应该尽快采用OpenGL实验平台来加强计算机图形学学习.我们知道,OpenGL图形系统是一个非常专业的图形程序接口,它具有非常强大的图形数据库,提供了基本库、实用库和辅助库三个方面的函数库,可以开发二维和三维图形程序所需要的多个方面.我们如果在计算机图形学的学习中很好的应用OpenGL图形系统,就可以把它作为基础开发的应用程序,独立于窗口系统和操作系统来实现不同平台之间的移植工作.

四、结语

计算机图形学有理论性与实践性紧密结合的特点,学习难度较大.为帮助计算机图形学课程的学习,可以采用控制台应用程序+OpenGL和MFC可执行程序+OpenGL两种图形编程的学习模式,作为一门新兴的学科,计算机图形学在信息化时代显得日益重要.我们要针对当前计算机图形学现状和问题,开展基于OpenGL实验平台的计算机图形学学习模式,搞好基本功练习,合理安排一体化学习任务,把握理论知识和技能教学的穿插时机,认真设计学习任务,从而提高大家的学习积极性,并采用综合性的评价体系来进行及时总结评价,激发同学们积极向上的学习热情等,使得兼具理论性和实践性的计算机专业课程,即计算机图形学课程的学习效果进一步得到提高,从而为毕业后顺利走向社会打下踏实的基础以怎么写作于国家和人民.