朱 斌，刘晓婷，曲 孟

(长安大学 公路养护装备国家工程实验室，西安 710064)

0 引 言

图形变换是将几何图形按照某种法则或规律变成另一种几何图形的过程，它是CAD/CAM和计算机图形学等课程的重要教学内容[1-4]，也是学生学习和理解CAD基本原理的基础，其算法具有广泛的工业应用[5-8]。该内容兼顾理论性和实践性，在传统的图形变换教学中，矩阵运算是其主要内容，教师在授课过程中经常需要把大量的时间花费在矩阵的各种推导和计算上，而对图形变换的原理和变换过程无法直观演示，缺少必要的软件实验环节，学生难以领会和掌握图形变换的算法和实现技巧[9]。

为使学生深入理解图形变换的基本原理和实现方法，课题组经多年教学探索和实践，提出了基于模块化程序设计思想和Matlab软件的图形变换教学方法，并开发了相应的Matlab程序，该程序可直观、形象地展示平移、旋转、比例等基本几何变换和更为复杂的复合变换。学生通过上机实验，可交互式完成各种图形变换。此外，在此基础上学生还可以结合自己的学习兴趣进行多种拓展练习，形成理论与实践互动。实践表明，该方法的应用有助于提高学习积极性、培养学习兴趣，深入理解和掌握图形变换的基本原理和实现方法。

1 Matlab图形变换原理与流程

Matlab是美国MathWorks公司于1984年推出的商业数学软件，是matrix&laboratory两个词的组合，即矩阵实验室。该软件具有强大的数值分析、矩阵运算等功能，已成为大学教学和科研中必不可少的工具之一[10-11]。……