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2019-2020年高中信息技術(shù) 《矢量圖形》教學(xué)案例 粵教版選修2 【教材選用】：普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)教科書《多媒體技術(shù)應(yīng)用》 3.2.2.2節(jié)《矢量圖形》 【教學(xué)目標(biāo)】： 1. 了解矢量圖的定義 2. 理解矢量圖的記錄原理 3. 掌握矢量圖縮放不失真的實(shí)質(zhì) 4. 掌握矢量圖的編碼原理 【教學(xué)重點(diǎn)】：理解矢量圖的記錄原理及特點(diǎn) 【教學(xué)難點(diǎn)】：掌握矢量圖的編碼原理 【教學(xué)設(shè)計(jì)分析】： 1． 教材分析： 矢量圖是計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像的一種。通過對本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生了解矢量圖的定義和理解矢量圖的記錄原理。 2． 學(xué)生分析： 教授的對象是高一年級的學(xué)生。他們通過前兩節(jié)課時(shí)的學(xué)習(xí)，了解了位圖圖像的基本知識，具有一定圖形圖像知識的理論基礎(chǔ)，而且掌握了一定的數(shù)學(xué)幾何理論，為本課的順利完成打下基礎(chǔ)。 3． 教學(xué)手段分析： 采用實(shí)例解說形式。通過對具體實(shí)例的解說，讓學(xué)生掌握矢量圖的定義、記錄原理，并通過一些小組討論和活動加深理解。 【教學(xué)方法】：講述法、實(shí)踐法 【教學(xué)過程】： 一、 課題的引入 以右圖為例，1010像素的圖像，黑底白圓，復(fù)習(xí)位圖的記錄原理，指出位圖由于其記錄原理的限制使得其文件比較大。 【設(shè)疑】：有沒有其他的記錄方式呢？ 二、 矢量圖（Graphic） 1、 概念。矢量圖是以指令集合的形式來描述的，這些指令描述了一幅圖中所包含的基本圖形，如直線、圓、弧線、矩形等的大小和形狀。 說到底是把圖形分解成基本圖形來記錄。 2、 矢量圖的記錄原理。 常見的基本圖形有：圓、直線、矩形等，各基本圖形需要的記錄信息如下： 圖形 圖形信息 直線 起點(diǎn)位置，終點(diǎn)位置，顏色信息 圓 圓心位置，半徑長度，顏色信息 矩形 起點(diǎn)位置，終點(diǎn)位置，顏色信息 【預(yù)備知識】： 為了讓計(jì)算機(jī)能區(qū)分各種基本圖形，設(shè)定如下的標(biāo)志值（以十進(jìn)制為例）： 圖形 標(biāo)志值 直線 1 圓 2 矩形 3 則假設(shè)矢量圖形編碼規(guī)則如下（所有編碼均使用十進(jìn)制表示）： 直線的編碼格式為：1，起點(diǎn)坐標(biāo)，終點(diǎn)坐標(biāo) 圓的編碼格式為： 2，圓心坐標(biāo)，圓半徑 矩形的編碼格式為：3，起點(diǎn)坐標(biāo)，終點(diǎn)坐標(biāo) 顏色用1個(gè)數(shù)字表示，0＝黑色，1＝白色，2＝紅色，3＝黃色 【例子】： 同樣以上圖為例。原圖由兩個(gè)圖形組成。一個(gè)矩形和一個(gè)圓。需要記錄的信息如下： 圖形 圖形信息 矩形 (3) （0，10），（10，0），黑色（0） 圓 (2) （5，5），5，白色（1） 則上述圖例的計(jì)算機(jī)需要記錄的信息（編碼）為： 3, 0, 10, 10, 0, 0 2, 5, 5, 5, 1 【小組活動】：根據(jù)以下圖形寫出其編碼(x、y軸不屬于圖形一部分) 30o (3,3) 在一直角坐標(biāo)系中，圓心坐標(biāo)為（3，3）的圓，與x，y軸都相切；一線段與圓相交，一端點(diǎn)與圓心重合，另一端點(diǎn)與x軸相交，交角為30度。圓的顏色為黃色，線段的顏色為紅色。 【分析】： 圖形 圖形信息 直線 (1) （3，3），（3＋3，0），紅色（2） 圓 (2) （3，3），3，黃色（3） 【答案】： 1, 3，3，3＋3，0，2 或 1, 3＋3，0，3，3，2 2, 3, 3, 3, 3 3、 矢量圖的顯示 根據(jù)不同的圖形，執(zhí)行相應(yīng)畫圖指令畫出圖形 4、 矢量圖特點(diǎn)： （1） 矢量圖縮放不存在失真現(xiàn)象。因?yàn)槭噶繄D無論是放大還是縮小，計(jì)算機(jī)只是按照某一數(shù)學(xué)公式再現(xiàn)一次圖像。因此不存在類似位圖那樣額外增加象素而出現(xiàn)的失真現(xiàn)象。 （2） 矢量圖的文件大小與圖形內(nèi)容相關(guān) 矢量圖等比放大后所得到的圖像應(yīng)和原圖形文件大小一樣。 圖形尺寸相同的矢量圖的文件大小不一定相同。 向一矢量圖中添加圖形將影響其文件大小。 （3） 圖形復(fù)雜度越高，再現(xiàn)的時(shí)間越長。系統(tǒng)打開矢量圖的時(shí)候要根據(jù)各個(gè)分解圖形一一再現(xiàn)，當(dāng)矢量圖的內(nèi)容的復(fù)雜度越高的時(shí)候，需要的時(shí)間就越長。 （4） 不適用于細(xì)膩的，不均勻變化的或不規(guī)則的圖形，例如人像等——如果要無限接近真實(shí)，就要把無限的畫面細(xì)節(jié)轉(zhuǎn)化為各種規(guī)則圖形、曲線等，這會使得矢量圖文件無限大。 5、 常用編輯矢量圖的軟件。 三、 總結(jié) 【小組討論】：如果有這樣一幅圖，圖中內(nèi)容是1000個(gè) 基本圖形，為了減少存儲空間，用點(diǎn)陣圖方式好還是矢量圖方式好？ 【答案】：應(yīng)視具體情況而定，讓學(xué)生有足夠的討論空間。 總結(jié)：位圖和矢量圖兩者沒有好壞之分，只是用途不同而已。因此，整合位圖和矢量圖兩者的優(yōu)點(diǎn)，才是處理計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像的最佳方法。 四、 課后反思 1、 在課題的引入時(shí)，通過聯(lián)系上節(jié)課的內(nèi)容再進(jìn)行設(shè)疑是比較成功的，能調(diào)動起學(xué)生的積極性，取得較好的效果。 2、 由于本課涉及到矢量圖編碼的過程，因此先設(shè)定一種簡單的編碼規(guī)則是很重要的。而編碼是一個(gè)需要邏輯推理的過程，因此在講課時(shí)要主意講得仔細(xì)和耐心。 3、 在講述完矢量圖的記錄原理后，由于課堂的時(shí)間所限，選取一個(gè)既需要綜合運(yùn)用前面講述的知識又不至于使用大量煩瑣運(yùn)算的思考題是很關(guān)鍵的，這樣既考驗(yàn)了學(xué)生綜合運(yùn)用的能力，又不至于打擊學(xué)生參與思考的積極性。 4、 本課的小組活動是采用搶答的形式來總結(jié)矢量圖形的特點(diǎn)，一方面能夠讓學(xué)生回顧本課的知識點(diǎn)；另一方面也能拓寬學(xué)生的思維，效果較佳，但在時(shí)間上的控制還有必要進(jìn)一步加強(qiáng)。