計算機圖形圖像處理的關(guān)鍵技術(shù)

摘 要伴隨科技的不斷發(fā)展，計算機技術(shù)同樣取得了十足的進步，圖形圖像處理技術(shù)是計算機技術(shù)中的重要組成部分，也是現(xiàn)代應(yīng)用科學(xué)中得廣泛推廣的一項技術(shù)。計算機圖形圖像處理技術(shù)為人們?nèi)粘Ｉ?、工作、學(xué)習(xí)等帶來了諸多便利，也對人們承受的視覺帶來了強烈沖擊。文章通過闡述計算機圖形學(xué)、計算機圖形圖像處理技術(shù)，分析計算機圖形與圖像技術(shù)相互區(qū)別、聯(lián)系，對計算機圖形圖像處理的關(guān)鍵技術(shù)實踐應(yīng)用展開探討，旨在為如何促進計算機圖形圖像處理技術(shù)有序健康發(fā)展研究適用提供一些思路。

【關(guān)鍵詞】計算機 圖形圖像 處理技術(shù)

計算機圖形圖像處理技術(shù)形成于二十世紀80年代，其是一項通過應(yīng)用計算機開展圖形圖像設(shè)計、調(diào)整、美化的科學(xué)技術(shù)。該項技術(shù)作為一個新興產(chǎn)業(yè)，其有著十分可觀的發(fā)展前景，通常計算機圖形圖像處理技術(shù)有著諸多應(yīng)用軟件，包括CAD、CAE等。除此之外，計算機圖形圖像處理技術(shù)的廣泛推廣，一方面可為人們?nèi)粘Ｉ?、工作、學(xué)習(xí)等帶來了極大便利，一方面可促進與其相關(guān)的產(chǎn)業(yè)得以更有序地發(fā)展。由此可見，對計算機圖形圖像處理的關(guān)鍵技術(shù)開展研究，有著十分重要的現(xiàn)實意義。

1 計算機圖形學(xué)概述

1.1 計算機圖形學(xué)

計算機圖形學(xué)是一門前沿應(yīng)用科學(xué)，對應(yīng)涉及覆蓋面十分大的研究內(nèi)容，包括有圖形圖像可視化研究、圖形標準化研究、圖形建模研究、圖像交互研究等。對于計算機圖形學(xué)研究而言，其主要是借助相應(yīng)計算機方式，從而呈現(xiàn)出極具真實感的圖形圖像。在開展計算機圖形學(xué)研究期間，要得到一系列幾何設(shè)計理論的重要支撐。

1.2 計算機圖形系統(tǒng)

1.2.1 計算機圖形系統(tǒng)組成

在開展計算機圖形圖像處理期間，要求得到計算機圖形系統(tǒng)的支持，而計算機圖形系統(tǒng)是由計算機硬件、相關(guān)處理軟件組成的。其中，硬件設(shè)備分別有處理器裝置、圖形輸入裝置、圖形輸出裝置等，處理器在系統(tǒng)中扮演著十分重要的角色，其屬于實現(xiàn)計算機與圖形終端設(shè)備相互連接的樞紐。處理器一方面可對相關(guān)圖形圖像數(shù)據(jù)信息進行處理、存儲，一方面可對圖形幾何函數(shù)開展運算，進一步促使計算機圖形系統(tǒng)具備更為強勁的圖形顯示功能及更為高效的圖像呈現(xiàn)速率。伴隨硬件設(shè)備的不斷發(fā)展進步，計算機圖形系統(tǒng)相關(guān)處理軟件技術(shù)也收獲了十足的發(fā)展?，F(xiàn)已推出了各式各樣可用于圖形處理的應(yīng)用程序，如此使得計算機圖形系統(tǒng)功能變得進一步完善。

1.2.2 計算機圖形系統(tǒng)功能

就計算機、工程制造等行業(yè)領(lǐng)域而言，計算機圖形系統(tǒng)發(fā)展進步有著極為深遠的意義。計算機圖形系統(tǒng)包括包括有：計算功能、信息輸入功能、信息輸出功能、信息存儲功能及對話功能等。其中，對于計算功能來說，其可實現(xiàn)圖形設(shè)計、處理中相關(guān)運算分析及匯總，諸如元素合成、坐標轉(zhuǎn)換等。對于信息輸入輸出功能來說，其可實現(xiàn)一系列數(shù)據(jù)參數(shù)、命令的輸入，并借助相關(guān)設(shè)備達成對圖形數(shù)據(jù)信息的輸出。對于信息存儲功能來說，其可達成對圖形數(shù)據(jù)信息的存儲，并且可達成對相關(guān)數(shù)據(jù)信息的檢索、維護。對于對話功能來說，其可達成借助顯示設(shè)備或人機交換設(shè)備而開展人機信息傳輸共享。

2 計算機圖形圖像處理技術(shù)概述

計算機圖形圖像處理技術(shù)指的是借助計算機強勁運行水平來達成對圖形圖像的高速高效處理，現(xiàn)階段計算機圖形圖像處理技術(shù)存在多種不同種類，每一種功能亦不盡相同。近些年，各領(lǐng)域通常結(jié)合維度差異把圖形圖像處理軟件、處理系統(tǒng)劃分成二維圖形圖像處理技術(shù)、三維圖形圖像處理技術(shù)，其中，前一種處理技術(shù)強調(diào)的是色彩設(shè)計，經(jīng)由對圖形圖像的復(fù)原、增強以及分割等操作達成對圖形圖像的處理；后一種處理技術(shù)強調(diào)的是圖像的縮放、透視以及投影，對于圖形圖像三維立體關(guān)系而言更具備加工、處理能力。在開展圖形圖像處理期間，一些時候應(yīng)當(dāng)對該兩種圖形圖像處理技術(shù)開展有效結(jié)合，如此方可將圖形圖像處理技術(shù)發(fā)揮至最理想水平，從而為生產(chǎn)、生活提供更有利的支持。

3 計算機圖形與圖像技術(shù)相互區(qū)別、聯(lián)系

3.1 相互間數(shù)據(jù)信息來源存在區(qū)別

圖形信息來源于主觀世界；圖像信息則來源于客觀存在的環(huán)境中。

3.2 相互間處理手段存在區(qū)別

對圖形開展處理過程中，通常選取圖形裁剪、幾何轉(zhuǎn)換及曲線擬合等相關(guān)手段開展；而對圖像開展處理過程中，則大多選取圖像識別、幾何修訂及信息強化等相關(guān)手段開展。

3.3 相互間對應(yīng)應(yīng)用理論存在區(qū)別

在對圖形開展過程中，通常應(yīng)用到幾何理論、分形理論及仿射理論等相關(guān)理論；而對圖像開展處理過程中，通常應(yīng)用到統(tǒng)計理論、數(shù)據(jù)信息處理理論及模糊數(shù)學(xué)模型理論等。

3.4 相互間應(yīng)用領(lǐng)域存在區(qū)別

圖形處理技術(shù)通常應(yīng)用于計算機模擬、CAD、動畫模擬等相關(guān)領(lǐng)域；而圖像處理技術(shù)則通常應(yīng)用于制造領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域及航空航天領(lǐng)域等領(lǐng)域中。

在現(xiàn)階段實踐應(yīng)用中，計算機圖形處理技術(shù)與計算機圖像處理技術(shù)相互間存在緊密聯(lián)合，唯有將兩種技術(shù)開展有效結(jié)合，方可實現(xiàn)對圖形圖像處理的進一步規(guī)范、完美。計算機圖形處理技術(shù)與計算機圖像處理技術(shù)相互間聯(lián)系與轉(zhuǎn)換，見圖1。

4 計算機圖形圖像處理的關(guān)鍵技術(shù)實踐應(yīng)用

圖形圖像處理技術(shù)是計算機技術(shù)中的重要組成部分，在計算機系統(tǒng)中借助相關(guān)圖形圖像處理軟件可達成各式各樣數(shù)據(jù)信息的呈現(xiàn)、修改以及存儲，促進計算機設(shè)計、成像技術(shù)不斷發(fā)展，促進其在日常生活、實際工作中得到更廣泛的推廣。

4.1 在不同領(lǐng)域的實踐應(yīng)用

伴隨科技的飛速發(fā)展，計算機圖形圖像處理技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉ?、工作、學(xué)習(xí)等涉及的諸多領(lǐng)域得到了廣泛推廣。就好比在生產(chǎn)期間，該項技術(shù)所應(yīng)用于的領(lǐng)域，分別有計算可視化、計算機輔助制造CAM、計算機輔助設(shè)計CAD等。其中，計算機輔助設(shè)計CAD屬于時常應(yīng)用的領(lǐng)域之一。對于現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域而言，計算機輔助制造CAM、計算機輔助設(shè)計CAD則屬于計算機圖形圖像處理技術(shù)得以廣泛推廣的工具。

計算機圖形圖像處理技術(shù)在機械設(shè)備設(shè)計、工程圖紙設(shè)計以及室內(nèi)裝飾設(shè)計等領(lǐng)域同樣得到廣泛推廣，諸如汽車、輪船、飛機等大型設(shè)備的外形設(shè)計均離不開計算機圖形圖像處理技術(shù)的有力支持。對于電子工業(yè)領(lǐng)域而言，其中印刷電路板、集成電路等設(shè)計需要應(yīng)用到計算機圖形圖像處理技術(shù)，且于該領(lǐng)域有著十分突出的應(yīng)用優(yōu)勢。以計算機輔助設(shè)計技術(shù)為例，其是通過三維形體建模方式開展工程圖紙設(shè)計，三維形體建模推行原理是基于二維信息所提取的相應(yīng)三維信息，進而對此部分提取信息開展特定方式處理，從而為三維空間中構(gòu)建與二維信息相對應(yīng)的三維形體，進一步對形體開展重新建立。除此之外，計算機圖形圖像處理技術(shù)還可應(yīng)用于地形圖紙測繪領(lǐng)域，國土基礎(chǔ)信息是國家經(jīng)濟系統(tǒng)中必不可少的一部分，其同時囊括了國家地理圖、自然資源圖，鑒于此，地形測繪人員可經(jīng)由對平面圖、三維地形地貌圖開展設(shè)計，以對采集的地形信息開展存儲，從而為高層次國土整治提供切實依據(jù)，進一步促進自然資源得以被科學(xué)有效利用。

4.2 計算機輔助設(shè)計

在產(chǎn)品研發(fā)期間，要求研發(fā)者通過參數(shù)形式把研發(fā)流程步驟輸進計算機中，一方面可為研發(fā)過程提供指導(dǎo)，一方面可對產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量、形狀開展監(jiān)控，從而為設(shè)計生成產(chǎn)品的性能提供有利保障。通過引入計算機繪圖平臺，不僅可很大程度上改善設(shè)計人員工作效率，還可改善產(chǎn)品質(zhì)量。就好比，在對汽車零件開展設(shè)計過程中，傳統(tǒng)汽車零件測試方式通常要實際存在的物件，只有通過開展實物測試，方可獲取實驗結(jié)果，并對結(jié)果開展分析。該種測試方式顯然會造成不必要的人力、物力資源浪費，同樣實驗結(jié)果并不一定十分精準。而通過采取數(shù)字化方式來開展汽車零件設(shè)計，則能夠顯著改善設(shè)計人員工作效率，并可為產(chǎn)品設(shè)計準確性提供有利保障。同時，借助CAD等對實驗過程進行模擬，并對汽車零件安全性能、結(jié)構(gòu)強度等評定汽車控制系統(tǒng)過程中，通常是引入計算機輔助控制系統(tǒng)來開展分析。此類系統(tǒng)可通過圖形圖像形式來對系統(tǒng)操作方式進行呈現(xiàn)，進一步保證該系統(tǒng)操作可為更多使用人員所掌握。

5 結(jié)束語

總而言之，伴隨計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機圖形圖像技術(shù)實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，并在生產(chǎn)、生活等多個行業(yè)領(lǐng)域得到廣泛推廣，計算機圖形圖像技術(shù)為人們生產(chǎn)、設(shè)計過程創(chuàng)造了便利，促進了創(chuàng)作水平的不斷提升。相關(guān)人員務(wù)必要不斷鉆研研究、總結(jié)經(jīng)驗，清楚認識計算機圖形圖像技術(shù)內(nèi)涵，強化計算機圖形圖像處理關(guān)鍵技術(shù)的實踐應(yīng)用，積極促進計算機圖形圖像處理技術(shù)有序健康發(fā)展。

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作者簡介

張艷華（1972-），女， 河南省平頂山市人。大學(xué)本科學(xué)歷?，F(xiàn)為平頂山市工業(yè)學(xué)校計算機部講師。研究方向為計算機。

作者單位

平頂山市工業(yè)學(xué)校 河南省平頂山市 467000