計算機圖形學與圖形圖像處理技術的應用

文/張軼　黃成

計算機圖形圖像處理技術是計算機技術在圖形學領域的延伸。因此其具有圖形學技術共有的應用價值。同時，由于其計算機實際技術載體的特殊性，其還具有傳統(tǒng)圖形學所不具備的其他應用價值。因此，通過研究計算機圖形圖像處理技術的技術特點，以及技術實際應用方向。可以顯著完善計算機圖形學應用理論。同時，也能進一步豐富各個領域對于計算機技術應用的實際經驗。

1　計算機圖形學與圖形圖像處理技術概述

1.1　計算機圖形學

計算機圖形學是通過計算機技術，利用計算機程序算法，將二維圖形通過程序的數(shù)學運算將其轉換為三維立體圖形。同時，把三維立體圖形數(shù)據(jù)通過顯示器或其他計算機外接設備呈現(xiàn)出來的一種科學技術。因此，它能夠更加直接的實現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)與實際三維圖形之間的相互轉換。同時，也是計算機圖形圖像處理技術的理論基礎。

1.2　計算機圖形圖像處理技術

計算機圖形圖像處理技術是計算機對三維圖形圖像的分析處理技術。具體根據(jù)圖形圖像形態(tài)的不同可區(qū)分為圖形處理技術和圖像處理技術。其中，圖形處理技術主要側重于通過對幾何圖形的數(shù)據(jù)進行分析，構建出可視性的幾何模型。二圖像處理技術則側重于，通過對圖像數(shù)據(jù)進行分析處理，來對原有圖像進行優(yōu)化?？傮w來說，計算機圖形圖像處理技術是指通過軟件對圖形圖像數(shù)據(jù)進行技術分析，再經由程序算法進行優(yōu)化或構建技術處理，最后經由硬件設備呈現(xiàn)出處理結果的技術。

2　計算機圖形圖像處理技術主要功能

2.1　處理技術的輔助加工功能

計算機圖形圖像處理技術中對圖形圖像的優(yōu)化處理是通過數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)優(yōu)化、數(shù)據(jù)與圖形圖像轉換這一步驟實現(xiàn)的。因此，其在圖形圖像構建優(yōu)化上，效果更為顯著，同時圖形圖像呈現(xiàn)效果更為準確。鑒于這一技術特點，計算機圖形圖像處理技術可以被很好的應用于工業(yè)模型的加工工作中。

2.2　處理技術的輔助造型功能

計算機圖形圖像技術在三維圖形的數(shù)據(jù)分析方面對于數(shù)據(jù)的分析處理，以及對曲面曲線數(shù)據(jù)的細節(jié)處理也更為準確，同時對不規(guī)則圖形各個細節(jié)的數(shù)據(jù)表達也更加準確直接。因此，計算機圖形圖像處理技術可以被應用于結構復雜的曲面曲線設計造型工作。

2.3　處理技術的輔助觀感功能

通過3DS技術對實際模型設計中的細節(jié)材質進行調配，只能從技術處理上對模型的設計圖形進行調配處理。但是，新材質的實際應用效果并不能在這些設計圖形得到視覺呈現(xiàn)。而需要通過計算機圖形圖像處理技術，生成更加形象的圖形圖像模型，對實際模型的材質調配工作有更加完善的觀感。

2.4　處理技術的仿真功能

當前，我國對于實際物體的仿真處理中主要應用TDI技術和3DS技術作為仿真圖形圖像構建的處理技術。其中，TDI技術相較于3DS技術來說，在仿真功能上表現(xiàn)更佳。出現(xiàn)這一結果的主要原因就是，TDI技術中，AMAP很好的融合了植物學相關領域對植物視覺表現(xiàn)方面的研究成果，同時把這些數(shù)據(jù)成果借由計算機圖形圖像處理技術很好的呈現(xiàn)出來，使TDI技術在處理自然植物仿真工作時，處理結果更加理想。

3　計算機圖形圖像處理技術的實際應用方向分析

3.1　工業(yè)制造業(yè)的應用

在當前計算機信息化高速發(fā)展的背景下，我國工業(yè)制造業(yè)也開始使用了計算機圖像圖形處理技術，其中應用比較廣泛的就是計算機輔助設計。這項技術能夠將人們頭腦中浮現(xiàn)出來的圖形，通過計算機直觀的體現(xiàn)在人們的面前，顯著提高了設計的效率。不僅如此，計算機輔助設計還能夠將細化產品的各項參數(shù)，并將其引入到后續(xù)產品生產過程中。一方面能夠增強產品生產的效率，另一方面也能夠在產品具體生產的時候，根據(jù)實際情況來調整各項參數(shù)，提高產品設計的最終成效。

3.2　藝術創(chuàng)作中的應用

計算機圖形圖像處理在很多藝術創(chuàng)作中也得到了深入的應用，特別是當前動畫技術高速發(fā)展的背景下，圖形圖像處理能夠顯著提高各個圖片的真實性和形象性，最終產生更為真實的形象。這項技術在美術藝術中的應用前景非?？捎^，并且也形成了較多在當今市場中也比較廣泛的軟件，比如Photoshop、3DMAX等，極大的滿足了我國美術創(chuàng)作的各類需求，同時在室內設計與裝修等方面也有較強的應用內涵。

3.3　可視化技術發(fā)展中的應用

可視化技術主要是指通過建模、渲染等各類手段來形成一些非常清晰的圖像。關于可視化的設想，在很早的時候就有人提出了，但當時的技術水平有限，使得這個設想很難實現(xiàn)。而目前在計算機圖形圖像處理技術不斷發(fā)展與深入應用的背景下，可視化技術的設想也能夠真正得到實現(xiàn)，并且在醫(yī)療、氣象等各個領域也有較好的應用效果。比如在醫(yī)療領域中，可以輔助醫(yī)療過程使得醫(yī)務人員能夠看到更為清晰和全面的圖畫，提高病情診治的效率。

3.4　地圖研究繪制方面的應用

在使用了計算機圖形圖像處理技術以后，我國地圖繪制等方面的工作也有了較大的轉變。一方面，這項技術的使用能夠顯著的提高地圖地貌繪制過程中的清晰度，并且能夠形成相應的二維圖和三維圖，使得地圖信息總量得到了極大程度的拓展。另一方面，這項技術的使用來可以提高地圖信息的使用范疇，能夠在自然環(huán)境治理、軍事等各個領域都有較強的應用價值。

4　結語

總的來說，目前我國對于計算機圖形圖像處理技術仍有非常廣闊的應用前景。同時，隨著計算機圖形圖像處理技術的不斷發(fā)展，會有越來越多的領域可以應用的其技術優(yōu)勢帶來的方便和快捷。因此，本文通過對當下計算機圖形圖像處理技術進行理論分析，同時，對其在圖形學處理技術中的實際技術優(yōu)勢進行分析。并以此對其在各個領域的實際應用方向進行探討。分別分析了計算機圖形圖像處理技術在工業(yè)、醫(yī)療、藝術創(chuàng)作以及地圖繪制等具體工作中的實際應用技巧。