[發(fā)明專利]一種計算機圖形學(xué)教學(xué)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110289955.3
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113160619B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李謙;王仁芳;方聰;洪鑫華
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江萬里學(xué)院
• 主分類號: G09B5/02
• 分類號: G09B5/02;G09F9/33;G03B21/54
• 代理公司: 武漢智盛唯佳知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42236
• 代理人: 楊遠(yuǎn)見

本發(fā)明公開了一種計算機圖形學(xué)教學(xué)裝置，包括上柜體、投影機構(gòu)、調(diào)節(jié)機構(gòu)和展示裝置，所述上柜體的一側(cè)安裝有PLC控制器；本發(fā)明在實際環(huán)境下，利用投影機構(gòu)模擬實現(xiàn)一組空間平面坐標(biāo)系，并以三組LED點陣屏分別作為V面、H面以及W面，通過由調(diào)節(jié)機構(gòu)裝載展示裝置中的棱柱體、棱錐體等標(biāo)準(zhǔn)立體模型，由投影機構(gòu)進行三面投射，通過模型本身遮光后所達(dá)到的投影效果反饋于LED點陣屏，并與PLC控制器進行信號交互，利用三點匯聚法將LED點陣屏中所感光及每個棱邊的LED點進行點亮與匯聚，并進行反向點亮及熄滅，最終在LED點陣屏上展示出每個空間假象面上的投影外廓，幫助學(xué)生更直觀、更便捷、更有效的了解圖形學(xué)投影法的原理與效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三維建模教學(xué)工具技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種計算機圖形學(xué)教學(xué)裝置。

背景技術(shù)

計算機輔助設(shè)計與制造(CAD/CAM)是計算機圖形學(xué)最廣泛、最重要的應(yīng)用領(lǐng)域，它使近百年來的工程設(shè)計的方法發(fā)生了巨大的改變，利用交互式計算機圖形生成技術(shù)進行土建工程、機械結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品的設(shè)計正在迅速取代繪圖板加工字尺的傳統(tǒng)手工設(shè)計方法，擔(dān)負(fù)起繁重的日常出圖任務(wù)以及總體方案的優(yōu)化和細(xì)節(jié)設(shè)計工作；事實上，一個復(fù)雜的大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路板圖根本不可能手工設(shè)計和繪制，近現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展也與CAD/CAM及計算機圖形學(xué)的發(fā)展有著密不可分的關(guān)系；

現(xiàn)有的計算圖形建模通常為投影法，而對于學(xué)生教學(xué)而言，如何幫助學(xué)生有效地在思維層面建立投影的位置與空間感知（即傳統(tǒng)意義上的“線動成面，面動成體”），是一個值得研討與發(fā)展的方向，沒有相應(yīng)的空間感知體系，則學(xué)生無法以計算機為基礎(chǔ)進行圖形學(xué)設(shè)計；而傳統(tǒng)的教學(xué)方法通常為教師進行板繪，或是用計算機圖形設(shè)計本身進行演示，這類教學(xué)方法存在諸多弊端，首先前者用平面反饋立體教學(xué)本身并不科學(xué)直接，對于沒有接觸過類似學(xué)科的學(xué)生而言難以接受，而后者在學(xué)生沒有建立空間思維的情況下進行計算機演示過于超前，對于部分空間思維能力較差的學(xué)生而言，其教學(xué)效果并不理想。

為此，提出一種計算機圖形學(xué)教學(xué)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種計算機圖形學(xué)教學(xué)裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種計算機圖形學(xué)教學(xué)裝置，包括上柜體、投影機構(gòu)、調(diào)節(jié)機構(gòu)和展示裝置，所述上柜體的一側(cè)安裝有PLC控制器，所述投影機構(gòu)包括四個固定殼體、四個伺服電缸、三個連接框、三個LED點陣屏、兩個投影燈具、投影燈環(huán)和六個支撐基座，所述伺服電缸通過螺栓螺紋連接于所述固定殼體的內(nèi)側(cè)壁，兩個所述固定殼體焊接于所述上柜體的另一側(cè)，另兩個所述固定殼體焊接于所述上柜體的后表面，兩個所述伺服電缸的活塞桿與兩個所述連接框的外表面固定連接，另一個所述連接框的外表面通過銷軸與一個所述連接框的外表面鉸接，所述LED點陣屏的外表面安裝于所述連接框的內(nèi)側(cè)壁，兩個所述投影燈具均安裝于所述上柜體的上表面，所述投影燈環(huán)的外表面安裝于所述上柜體的上表面中部，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)安裝于所述上柜體的內(nèi)側(cè)壁。

作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)選的：所述上柜體的下表面焊接有下柜體，所述下柜體的下表面通過螺栓螺紋連接有四個萬向輪，所述下柜體的外表面通過銷軸鉸接有門體。

作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)選的：所述展示裝置包括棱柱體、棱錐體、圓柱體、圓錐體、球體和齒輪，所述棱柱體、所述棱錐體、所述圓柱體、所述圓錐體、所述球體和所述齒輪的下表面分別與一個所述支撐基座的上表面粘接。

作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)選的：所述支撐基座的下表面環(huán)形均勻焊接有插銷。