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1、2022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(shū)《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(guò)對(duì)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(duì)象是高一年級(jí)的學(xué)生。他們通過(guò)前兩節(jié)課時(shí)的學(xué)
2、習(xí)，了解了位圖圖像的基本知識(shí)，具有一定圖形圖像知識(shí)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(shuō)形式。通過(guò)對(duì)具體實(shí)例的解說(shuō)，讓學(xué)生掌握矢量圖的定義、記錄原理，并通過(guò)一些小組討論和活動(dòng)加深理解。
【教學(xué)方法】：講述法、實(shí)踐法
【教學(xué)過(guò)程】：
一、 課題的引入
以右圖為例，10×10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(méi)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(lái)描述的，這些指令描述了一幅圖中所包含的基
3、本圖形，如直線、圓、弧線、矩形等的大小和形狀。
說(shuō)到底是把圖形分解成基本圖形來(lái)記錄。
2、 矢量圖的記錄原理。
常見(jiàn)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(zhǎng)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(shí)】：
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
4、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(dòng)】：根據(jù)以下圖形寫(xiě)出其編碼(x、y軸不屬于圖形一部分)
30o
(
5、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(huà)圖指令畫(huà)出圖形
4、 矢量圖特點(diǎn)：
（1） 矢量圖縮放不存在
6、失真現(xiàn)象。因?yàn)槭噶繄D無(wú)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(lèi)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(zhǎng)。系統(tǒng)打開(kāi)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(zhǎng)。
（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(wú)限接近真實(shí)，就要把無(wú)限的畫(huà)面細(xì)節(jié)轉(zhuǎn)化為各種規(guī)則
7、圖形、曲線等，這會(huì)使得矢量圖文件無(wú)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(chǔ)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(méi)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(guò)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(dòng)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(guò)程，因此先設(shè)定一種簡(jiǎn)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(guò)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(shí)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(dòng)是采用搶答的形式來(lái)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(shí)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)。
2022年高中信息技術(shù) 《矢量圖形》教學(xué)案例 粵教版選修2
