编程自制数学小游戏大全 学完高等数学可以做哪些有意思的事情 – 游戏开发 – 前端

你随意找一个方向，左手捧一套高数，右手捧一台电脑，一头扎下去。

相信都能找到无数可以摆弄的事情。

一、图形学

图形学的目标是创造一个真实的三维场景供你在里面漫游，它是所有三维游戏的基础。它的原理很简单，在一个空间里放上三角形、箱子、机器人或云，摆好摄像头，放置光源，然后计算摄像头应该看到什么，把结果显示在电脑屏幕上。不仅是静态的成像，动态的物理过程也可以实现，比如雾、碰撞、重力等等。

二、图像处理

很多图像应用都需要对图像进行必要地预处理，如去噪、融合、分割、去雾、去模糊、视频去抖动等等，这个领域非常广泛，有大量模型和理论支撑。各位常用的Photoshop和美图秀秀里面成百上千的滤镜，可以说每一个背后都有一个数学模型。

经过分割后，图像被过度分割成了很多小块，这时就可以用模式识别的算法把属于同一类的小块们再合在一起。利用分割+分类的算法，可以把三维CT图像中的骨头全自动剔除。

CT图像去骨的结果

三、计算机视觉

计算机视觉的目标是理解摄像机拍摄的图像，它的研究范围极其广泛，比如人脸识别、文字识别、目标追踪等等。在此介绍这一领域几个重要的方向。大家都知道图像是二维的，而真实世界是三维的，上面介绍的图形学的原理是预先建一个三维场景然后研究摄像头看到的图像是什么样子，计算机视觉的野心则大得多：给你几幅二维图像，还原三维场景是什么。

一幅图像与测量

拿到一幅图像，可以获得平行关系，测量图像中不同物体的长度比值。

四、模式识别

模式识别研究输入和输出的关系，比如给你一系列病人的体征和谁有病谁没病，模式识别需要找一个模型建立体征和是否有病之间的函数关系。在图像处理、计算机视觉、医疗、生物、社会学中具有非常广泛的应用。在The Elements of Statistical Learning的第一章里提出了四个典型问题：

垃圾邮件和正常邮件的区分

前列腺癌症确诊

数字手写字符识别

DNA序列和性状的关系

模式识别把这些具体问题背后共同的模式抽象出来，集中精力研究什么样的特征判别能力更强以及什么样的模型正确分类效率高。

五、综合应用

当你掌握的知识和技能足够多了，就可以做一些需要很多环节的大项目，随便举几个例子：

在你家门口摆一台摄像机，自动识别和记录身高在1米7到1米8之间、身材姣好、长发、爱笑的女生的一举一动。一旦记录到一个符合要求的女生，将她加入数据库，以后单独更新，不同女生之间不能搞混。

买一个机器人（带轱辘能自由移动并且安有摄像头的电脑），让它自己漫游探测环境，建立三维地图，搞清楚自己在哪，这也是计算机视觉中的一个已经理论上完美解决的重要问题：即时定位与地图构建 (Simultaneous localization and mapping, SLAM)。

做一架飞机，它的功能是无论谁在追它都尽量甩掉；做一枚导弹，它的功能是尽量追上飞机，或者在附近爆炸；再做一个酷炫的供军区司令观赏的三维场景显示环境，把一些飞机和导弹放进去追着打去吧。

理性派，用数学完成你想做的一切，Fellow me！

鼓励孩子学习编程的话？

编程给孩子带来的一些变化：

1.培养孩子的逻辑思维能力

其实通过编程做一个作品的过程，就是孩子自己创造一个事物过程。最起码孩子首先要在心里大致构造出自己想要的作品模样，然后开始思考第一步该怎么做，第二步该怎么做。

这就是所谓“编程思维（computational thinking）”：“理解问题——找出路径”的思维过程，它由分解、模式识别、抽象、算法四个步骤组成。通过这四个步骤，一个棘手的复杂问题先被拆解成一系列好解决的小问题；每一个小问题被单独检视、思考，搜索解决方案；然后，聚焦几个重要节点，忽视小细节，形成解决思路；最后，设计步骤，执行——问题解决。

这一点大家认为是对孩子成长、培养高效的思考模式、做事视角，帮助最大的。

2.编程提高孩子解决实际问题的能力

孩子会为了让程序里的小动物动起来都急哭了，然后问了老师，改正确之后又高兴的手舞足蹈，这个过程大家觉得很锻炼孩子面对问题，排查问题，解决问题的能力。

3.编程培养孩子的数理和计算思维

程序的核心是算法，是算法就离不开数学和计算思维，因此编程能强化孩子对数学重要性的认识。

4.编程帮助孩子养成细心的习惯

程序有错就不会按编程者的意愿运行，这可以让孩子意识到粗心的危害，并逐步养成细心的习惯。学编程的孩子都知道：编程世界里从没有“差不多”二字，只有“严谨和准确”。你可以发现身边很多孩子学完编程后，做计算题都莫名其妙的不跳步骤了，后来问了孩子才知道，编程写多了，跳了步骤怕程序“走不通了”。

5.编程让孩子从玩游戏到编写游戏

学习编程，孩子从游戏的俘虏一跃成为游戏的创造者，对游戏的认识将有本质的改变，这对戒掉游戏瘾大有裨益。看着孩子自己设计一个小游戏，然后发给他的朋友玩的嘚瑟劲，大家觉得这对孩子建立自信心和在小伙伴中的威信力也特别有帮助。

除此之外，学习编程对孩子们的团队协作能力、解决问题能力等等都有很大的帮助！

有很多家长朋友们问大家，应该给孩子学一点什么？最好是孩子未来必须的一些基础技能。大家都会郑重地说：编程。

因为人工智能时代需要的是：能够和机器人协调工作并且富有创意和想象力的复合型人才。

奥数、美术、钢琴、跆拳道，以前也许会让孩子脱颖而出，但不足以让孩子在人工智能时代立足。

未来如果大家的孩子不懂编程，它是无法和智能机器沟通的。

数学建模的一般步骤是什么？

1、模型准备

首先要了解问题的实际背景，明确建模目的，搜集必需的各种信息，尽量弄清对象的特征。

2、模型假设

根据对象的特征和建模目的，对问题进行必要的、合理的简化，用精确的语言作出假设，是建模至关重要的一步。如果对问题的所有因素一概考虑，无疑是一种有勇气但方法欠佳的行为，所以高超的建模者能充分发挥想象力、洞察力和判断力，善于辨别主次，而且为了使处理方法简单，应尽量使问题线性化、均匀化。

3、模型构成

根据所作的假设分析对象的因果关系，利用对象的内在规律和适当的数学工具，构造各个量间的等式关系或其它数学结构。这时，大家便会进入一个广阔的应用数学天地，这里在高数、概率老人的膝下，有许多可爱的孩子们，他们是图论、排队论、线性规划、对策论等许多许多，真是泱泱大国，别有洞天。不过大家应当牢记，建立数学模型是为了让更多的人明了并能加以应用，因此工具愈简单愈有价值。

4、模型求解

可以采用解方程、画图形、证明定理、逻辑运算、数值运算等各种传统的和近代的数学方法，特别是计算机技术。一道实际问题的解决往往需要纷繁的计算，许多时候还得将系统运行情况用计算机模拟出来，因此编程和熟悉数学软件包能力便举足轻重。

5、模型分析

对模型解答进行数学上的分析。横看成岭侧成峰，远近高低各不?quot;，能否对模型结果作出细致精当的分析，决定了你的模型能否达到更高的档次。还要记住，不论那种情况都需进行误差分析，数据稳定性分析。