分析當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)在圖形處理中的應(yīng)用

劉星

摘要；隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷加快，在人民生活質(zhì)量提高的同時(shí)，也帶動(dòng)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。計(jì)算機(jī)技術(shù)作為時(shí)代發(fā)展的前沿技術(shù)，其在眾多領(lǐng)域皆有應(yīng)用。本文則主要針對(duì)當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)中圖形處理技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù)；圖形處理技術(shù)；發(fā)展與應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2017）07-0229-02

在網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代背景下，計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，而計(jì)算機(jī)技術(shù)中圖形處理技術(shù)已從開始時(shí)的圖形修改與設(shè)計(jì)方面，發(fā)展為現(xiàn)階段具有較強(qiáng)專業(yè)性的學(xué)科。這表明，計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，其在圖形處理中的應(yīng)用也就越來(lái)越廣泛，越來(lái)越重要。運(yùn)用當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)圖形進(jìn)行處理，比人工處理的效果更好，效率更高，因此，計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)的應(yīng)用，是時(shí)代發(fā)展的必然產(chǎn)物。

1計(jì)算機(jī)技術(shù)的圖形處理技術(shù)

1.1計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)概述

計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)的發(fā)展是以計(jì)算機(jī)與其外圍設(shè)備的產(chǎn)生為前提的。其是近代計(jì)算機(jī)技術(shù)與電視、雷達(dá)技術(shù)發(fā)展融合所形成的碩果，圖形的處理是計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的重要方面。

自60年代初期始，計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)從一開始用于簡(jiǎn)單的圖形處理，已發(fā)展為一門包含圖形硬件、圖形專用算法以及圖形軟件等研究?jī)?nèi)容的學(xué)科。而關(guān)于計(jì)算機(jī)圖形處理的準(zhǔn)確描述或者說(shuō)基本內(nèi)容，即研究如何使用計(jì)算機(jī)技術(shù)滿足人們生產(chǎn)各種圖形的需求。這里所說(shuō)的“生產(chǎn)”即表示人們?cè)谟?jì)算機(jī)所輸入的信息本身并不是圖形，而是各種描述圖形的數(shù)據(jù)或與之相關(guān)的信息，只有通過(guò)輸入計(jì)算機(jī)并經(jīng)過(guò)系統(tǒng)處理后，所輸出的最后結(jié)果才是人們要求的各種圖形。

1.2計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)的特征

當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的圖形處理技術(shù)，在科技創(chuàng)新的推動(dòng)下，主要形成以下幾點(diǎn)特征；

（1）計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)具有很強(qiáng)的再現(xiàn)功能。在利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)圖形進(jìn)行處理的過(guò)程中，當(dāng)代的計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)不會(huì)因?yàn)閺?fù)制或者儲(chǔ)存而降低圖形的質(zhì)量，復(fù)制后的圖形仍保持的較高的清晰度，而傳統(tǒng)圖形處理技術(shù)復(fù)制后圖形質(zhì)量變差，清晰度不高，相對(duì)而言，前者對(duì)圖形的再現(xiàn)功能較強(qiáng)。

（2）計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)頻帶較寬。將計(jì)算機(jī)的語(yǔ)音信息與圖形信息對(duì)比發(fā)現(xiàn)，圖形信息所占的頻帶數(shù)量較大，因此計(jì)算機(jī)在對(duì)圖形進(jìn)行處理時(shí)的難度也相對(duì)較高。

（3）計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)應(yīng)用范圍寬。由于科技的進(jìn)步使得數(shù)據(jù)資源的獲取渠道變得更寬廣，如利用顯微鏡獲取的圖形，抑或天文鏡截取的圖像等，此類圖形均可利用當(dāng)代計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)進(jìn)行處理。

（4）計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)靈活性強(qiáng)。在網(wǎng)絡(luò)覆蓋及智能終端普及的時(shí)代背景下，計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)可以靈活應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ钪羞壿嬜兓驍?shù)學(xué)公式、美術(shù)教學(xué)等，很多生活中與圖形相關(guān)的內(nèi)容皆可采用計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)進(jìn)行處理。

1.3計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)越來(lái)越成熟，人們的生活也越來(lái)越離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)，而計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)作為與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的一種技術(shù)，已受到廣泛關(guān)注。分析其未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，主要朝著以下幾個(gè)方面；（1）在當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，未來(lái)計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)會(huì)朝著全自動(dòng)化、高清化與三維立體成像等方向發(fā)展。（2）在高清、自動(dòng)化發(fā)展的基礎(chǔ)上，計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)會(huì)向著實(shí)際操作、運(yùn)用便捷以及處理功能集中化的方向發(fā)展。（3）時(shí)代的不斷更替，計(jì)算機(jī)技術(shù)需要不斷創(chuàng)新才能適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求，理論作為計(jì)算機(jī)圖形處理的實(shí)踐基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)為未來(lái)的發(fā)展中，會(huì)以全新的算法和先進(jìn)的理論作為指導(dǎo)方向，使計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)向著更為廣闊的方向發(fā)展。

2當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的圖形處理技術(shù)的應(yīng)用

在當(dāng)代社會(huì)背景下，由于計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備與軟件等技術(shù)的更新?lián)Q代，以及圖形處理系統(tǒng)功能的不斷擴(kuò)充，計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)日趨成熟，計(jì)算機(jī)技術(shù)在圖形處理上的應(yīng)用變得越來(lái)越廣泛。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域主要有以下幾個(gè)。

2.1計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

在計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)所應(yīng)用的領(lǐng)域中，用于輔助設(shè)計(jì)是其應(yīng)用最為活躍的領(lǐng)域。當(dāng)代的計(jì)算機(jī)處理技術(shù)被人們廣泛用來(lái)進(jìn)行工程建筑、機(jī)械結(jié)構(gòu)與零部件的設(shè)計(jì)，其詳細(xì)包括發(fā)電廠的設(shè)計(jì)、化工廠的設(shè)計(jì)、汽車車身的設(shè)計(jì)、飛機(jī)與船舶外形的設(shè)計(jì)以及電子線路或器件的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)師利用計(jì)算機(jī)將樣圖展現(xiàn)在顯示屏上，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行圖形的審視與修改。當(dāng)圖形設(shè)計(jì)完成后，可輸入自動(dòng)繪圖口令讓自動(dòng)繪圖機(jī)繪制出所需求的圖形，同時(shí)還可以復(fù)制、攝影或存入計(jì)算機(jī)等。也可以獎(jiǎng)加工信息輸出，以供生產(chǎn)時(shí)使用，因?yàn)橄到y(tǒng)中設(shè)有一套交互式圖形處理裝置，可實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話。例如，在飛機(jī)制造工業(yè)中，飛機(jī)制造方案的選擇與飛機(jī)外形的設(shè)計(jì)需要落實(shí)到飛機(jī)結(jié)構(gòu)圖紙以及飛機(jī)幾何外形圖紙上，而這些工作均可以使用計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)完成。其可以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)外部形狀展現(xiàn)、曲線與曲面的擬合、外形數(shù)學(xué)模型的建立等過(guò)程。

2.2計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)

在課改的推動(dòng)下，創(chuàng)新教學(xué)的理念以在各大學(xué)校開展，在這個(gè)“創(chuàng)新理念”中，其中以計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)最為突出。而在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的應(yīng)用中，又以計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛。因?yàn)楝F(xiàn)階段的教育中，不管是高中的數(shù)學(xué)、物理，還是大學(xué)的高數(shù)、美術(shù)等課程，課程中都包含著許多圖形，比如說(shuō)數(shù)學(xué)的幾何圖形、物理的拋物線等，都屬于圖形。因此，在教學(xué)中，利用計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)輔助教學(xué)，不但可以使教學(xué)過(guò)程變得形象化、直觀化、生動(dòng)化，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，同時(shí)還能營(yíng)造一個(gè)充滿趣味的課堂，從根本上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)效果。例如，教師在進(jìn)行數(shù)學(xué)幾何圖形教學(xué)時(shí)，可以在連接多媒體的計(jì)算機(jī)上輸入想要繪制的圖形的相關(guān)信息，利用計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)將所需的幾何圖形通過(guò)多媒體展現(xiàn)在學(xué)生面前，并向?qū)W生解釋當(dāng)中的繪制原理。

2.3計(jì)算機(jī)輔助勘測(cè)圖形繪制

隨著我國(guó)的建設(shè)工程不斷增多，工程勘測(cè)工作的任務(wù)量也隨之加大。當(dāng)代計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)的發(fā)展，很大程度上減少了工程勘測(cè)的工作量，有助于促進(jìn)勘測(cè)工作效率的提升。由于工程勘測(cè)的地質(zhì)數(shù)據(jù)不僅數(shù)量很多，而且還具有多樣性和計(jì)算復(fù)雜性，因此繪制勘測(cè)圖形的難度相當(dāng)大，再加上目前市場(chǎng)上數(shù)據(jù)處理軟件的品種很多，導(dǎo)致工程勘測(cè)出現(xiàn)數(shù)據(jù)計(jì)算的復(fù)雜性與處理方法多樣性的局面。因此需要尋求有效的方法對(duì)勘測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以繪制準(zhǔn)確的勘測(cè)圖。而計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)，可以根據(jù)勘測(cè)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，在勘測(cè)人員輸入各種相關(guān)的勘測(cè)數(shù)據(jù)之后，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并根據(jù)勘測(cè)人員所輸入的各種指令完成勘測(cè)圖形的繪制、復(fù)制與存儲(chǔ)等。

2.4系統(tǒng)模擬及動(dòng)畫

科技的創(chuàng)新使得人們對(duì)圖形的表現(xiàn)形態(tài)提出更高的要求，人們不再滿足于圖形的靜態(tài)模式，對(duì)動(dòng)態(tài)圖形的表現(xiàn)也更為關(guān)注。因此，在人們需求的驅(qū)使下，當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)可以用來(lái)處理隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)圖形或者是受到外力作用下而產(chǎn)生變化的圖形，計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)都可以講這些圖形的變化過(guò)程展現(xiàn)或模擬出來(lái)，如化學(xué)反應(yīng)、物體在負(fù)載下變形等。同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)還可以用來(lái)處理向動(dòng)畫這類特殊的圖形，將其運(yùn)用至動(dòng)畫圖形處理中，具有較高的藝術(shù)價(jià)值及使用效果。例如，利用計(jì)算機(jī)的圖形處理技術(shù)處理隨時(shí)間變化而變化的飛行動(dòng)畫，不僅可以獲取飛行器實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)的軌跡圖形，同時(shí)還可以創(chuàng)造出云、霧或不同大小和形狀的飛機(jī)圖形。

2.5計(jì)算機(jī)輔助園林圖形設(shè)計(jì)

運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)輔助現(xiàn)代園林景觀的虛擬設(shè)計(jì)，是我國(guó)現(xiàn)代園林建設(shè)的主要手段。設(shè)計(jì)設(shè)通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形處理系統(tǒng)，采用繪圖功能，可以將整體的園林立體圖形很好的展現(xiàn)，同時(shí)利用圖形處理技術(shù)對(duì)虛擬景觀進(jìn)行設(shè)計(jì)及修改，最終形成專業(yè)的、標(biāo)準(zhǔn)的圖形，從而應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)的籌建之中。在園林建設(shè)中，利用計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)，能夠體現(xiàn)圖形的設(shè)計(jì)的真實(shí)性與直觀性，使得設(shè)計(jì)師在對(duì)園林的整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)演示時(shí)，體現(xiàn)出良好的表現(xiàn)效果，這就能夠有效減少建造過(guò)程中材料的浪費(fèi)，降低建筑成本。同時(shí)，計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)園林虛擬景觀動(dòng)態(tài)瀏覽及三維動(dòng)畫呈現(xiàn)，方便人們從多角度對(duì)園林進(jìn)行觀察。

2.6計(jì)算機(jī)輔助電視廣告、影視動(dòng)畫設(shè)計(jì)

在我們的日常生活中，我們所看到的電視、電影等動(dòng)態(tài)畫面，其實(shí)都是由靜態(tài)圖形或圖像演變而來(lái)的。由于市場(chǎng)供求關(guān)系的變化，消費(fèi)者成為了市場(chǎng)的主導(dǎo)者，因此為獲得更多的利潤(rùn)各商家、企業(yè)不得不利用廣告對(duì)經(jīng)營(yíng)的產(chǎn)品進(jìn)行推廣、宣傳。在眾多廣告宣傳方式中，其中以電視廣告使用最為廣泛。從而使得計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)在電、影視動(dòng)畫設(shè)計(jì)及制作上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。廣告制作人員通過(guò)計(jì)算機(jī)將產(chǎn)品信息及圖形輸入至系統(tǒng)中，利用圖形處理技術(shù)中的三維立體結(jié)構(gòu)，能夠?qū)a(chǎn)品的整體信息與形態(tài)很好的展現(xiàn)在消費(fèi)者面前，讓人們通過(guò)欣賞商品動(dòng)畫信息，激發(fā)其對(duì)商品的潛在需求。

3小結(jié)

現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)已成為時(shí)代發(fā)展的必然產(chǎn)物，在未來(lái)的社會(huì)發(fā)展中，計(jì)算機(jī)技術(shù)必不可少的關(guān)鍵技術(shù)。在我們的生活和工作中，不管是工程設(shè)計(jì)、教學(xué)指導(dǎo)、工程勘測(cè)、園林設(shè)計(jì)領(lǐng)域，還是在動(dòng)畫模擬、電視廣告等方面，都存在著各種各樣的圖形，而利用當(dāng)代成熟的計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)對(duì)上述領(lǐng)域的圖形進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)、教學(xué)、模擬等，能夠有效提高圖形設(shè)計(jì)的效果、提升各相關(guān)領(lǐng)域工作人員在圖形處理上的效率，這對(duì)于促進(jìn)我國(guó)社會(huì)發(fā)展具有積極的幫助作用。所以，當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)在圖形處理中的應(yīng)用，必然是未來(lái)時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)。