【摘要】：繪畫是兒童教育中的重要環(huán)節(jié),而線條圖形繪制學習是小學生的必修美術課之一。為適應實際繪畫的需要,將物體的形狀用流暢的線條圖形連接起來,隨心所欲地表現出看到的和想到的畫面成為兒童美術繪畫教學的基本要求。當前,緩解傳統(tǒng)教學中教師的教學壓力和教育資源匱乏的需求迫在眉睫。同時,隨著信息技術普及生態(tài)保護的呼聲高漲,低齡學生的繪圖自動教學技術研究成為熱點。不同于文字書寫,線條圖形的筆畫元集合無界,且筆畫起、落點無嚴格規(guī)定,筆畫形態(tài)多變,筆畫之間存在較多的幾何關系,不能直接套用文字類的自動教學方法。服務于低齡用戶的繪畫自動教學系統(tǒng)所必須滿足的基本要求之一是繪制結構的正確率不能過高,重點是多檔位評價繪制質量。線條圖形手繪自動教學的實現需要突破的難點主要有:(1)筆畫繪畫過程的跟蹤、分析與指導意見產生;(2)繪畫結構合格后對繪畫質量的評價;(3)差質識別模型的建立及其標記等。本文探索了基于模糊技術的自動教學方法,獲得的成果及創(chuàng)新點列舉如下:1、定義具有高自由度繪制的開環(huán)、閉環(huán)線條及其獨特關系。將線條圖形分為單線條子圖和多線條子圖兩大類。其中,單線條子圖分為開環(huán)和閉環(huán)線條子圖,子圖之間的空間幾何關系分為單線條和多線條子圖關系。同時分析了低齡兒童的實際繪畫筆跡特點,提出實時跟蹤指導繪畫過程、質量評價等概念。2、給出知識圖形的形式化結構描述及繪制結構的粗放式識別。教學知識為手繪的模板線條圖形,由教師繪制錄入,用于跟蹤指導實際繪畫過程,識別繪制結構和對繪制質量的評價。作為自由式線條圖形繪圖自動教學,無需對繪制對象的結構作精準識別,識別結果正確率大于等于某設定閾值便可。3、設計面向單線條子圖、多線條子圖的繪制質量分析模糊機制。當繪畫結構合格后,通過關鍵點及端點連線偏角對開環(huán)線條,筆段結構、比例、角度及弧度等對閉環(huán)線條;相對位置距離、質心距離對線條子圖關系等的繪制質量進行模糊分析,構建實繪質量模糊隸屬度向量,并與模板模糊隸屬度向量進行貼近度比對,獲得總體的繪制質量層次評價。4、建立差質識別模型及其標記策略。單線條子圖的差質形態(tài)主要有長短偏差、折波線筆段數目不準、緊鄰線條鏈接端點不重疊、筆段交叉等;多線條子圖的差質形態(tài)多表現為線條關系、子圖關系等。教師-系統(tǒng)批改作業(yè)對比實驗表明,該方法的結構識別分差、評價等級差及差質標注次數差等指標均與教師的主觀評價結果相吻合,滿足實用性要求,且指導意見客觀實時。
【圖文】：

摸信息經接口送入 ARM，ARM 分析是功能信息還是筆跡信息。如則運行相應的功能模塊，如果是筆跡信息則按觸摸坐標送入觸摸顯M 分析書寫內容后進行識別及質量評價，如果需要語音提示用戶示內容送往語音器進行語音輔導。ARM 通過 USB 接口、以太網互信息，構建書繪教學教室系統(tǒng)，實現作業(yè)的聯(lián)網收發(fā)、在線評能。書繪指導系統(tǒng)實物圖如下圖 2.2所示。

條開環(huán)線條筆段[53]。質量分析特征參數設置筆段結構、寬高比例、直的兩邊夾角及曲線類子圖的弧度等 4 類模糊子集，，分別記為 、 、模糊子集的集合用c 表示，即 ={ , , , }。（1）筆段結構特征：設置 4 個模糊子集，即0 、45 、90 、135 等 4段數目模糊子集，論域為同類直線的筆段數，用 表示。4 個模糊子集 ={ 1 , 2 , 3 , 4 }。（2）比例特征：對于某類圖形來說繪畫的寬高比例影響著子圖的形態(tài)長方形”與“正方形”、“圓形”與“橢圓形”等。設置 1 個比例特征模記為 ，論域為閉環(huán)線條子圖的寬高比值，用 表示，max minmax min( )( )x xy y （對表 3.2 中的閉環(huán)線條按文獻[45]所呈現的標準形態(tài)繪畫并作統(tǒng)計得到子圖的寬高比例特征統(tǒng)計圖如圖 4.2 所示。理想繪畫的寬高比例值多數0.8 之間，因此比例特征中心點 [0.6, 0.8]。
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：G623.75


本文編號：2524401