基于計算機圖形學(xué)和圖形圖像處理技術(shù)有關(guān)思考

摘要：計算機圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)是兩種完全相同的學(xué)科，二者相互獨立，卻又存在某種密切的內(nèi)在聯(lián)系。隨著現(xiàn)代社會科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，計算機圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)之間的界限在實際應(yīng)用的過程中愈發(fā)模糊，本文簡要闡述了計算機圖形學(xué)和圖形圖像處理技術(shù)相關(guān)概念，對計算機圖形學(xué)和圖形圖像處理技術(shù)的實際應(yīng)用進行深入探究，以期能夠進一步探索計算機圖形學(xué)和圖形圖像處理技術(shù)的應(yīng)用趨勢，為這一領(lǐng)域的發(fā)展做出一份貢獻。

關(guān)鍵詞：計算機圖形學(xué)；圖形圖像；處理技術(shù)

隨著現(xiàn)代社會科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，計算機圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域中，比如：藝術(shù)作品設(shè)計、圖像處理技術(shù)、工業(yè)制造領(lǐng)域、設(shè)計與制作領(lǐng)域等；在實際應(yīng)用的過程中，計算機圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)的實現(xiàn)主要是通過設(shè)計圖片、儲存資料、修改圖片，通過各種軟件系統(tǒng)完成工作目標(biāo)。工作人員要想進一步發(fā)揮計算機圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，就要理解計算機圖形學(xué)的內(nèi)涵與功能，掌握圖形圖像處理技術(shù)的應(yīng)用要點，把握二者之間的關(guān)系，從而將其應(yīng)用到更多的領(lǐng)域中，為我國社會的發(fā)展做出一份貢獻[1]。

1、計算機圖形學(xué)和圖形圖像處理技術(shù)相關(guān)概述

1.1 計算機圖形學(xué)

計算機圖形學(xué)（圖一）是一門較為前沿的學(xué)科，其內(nèi)容廣泛，包括：圖像交互、圖形模型建立、圖形標(biāo)準(zhǔn)化、圖形圖像的可視化等；在研究計算機圖形學(xué)的過程中，主要是利用計算機，通過系統(tǒng)軟件，展示出具有較強真實感的圖形圖像。

在計算機圖形學(xué)系統(tǒng)使用的過程中，對圖形與圖像進行處理，需要靈活運用多種系統(tǒng)功能，同時包括計算機硬件設(shè)備及相關(guān)處理軟件；其中計算機硬件設(shè)備包括：圖形輸入裝置、圖形輸出裝置、處理器裝置，其中處理器是計算機與圖形終端之間的紐帶，對處理圖形圖像工作至關(guān)重要，還可以結(jié)合具體的圖像數(shù)據(jù)展開運算，促使圖形系統(tǒng)具有更優(yōu)質(zhì)的圖形顯示功能與更高等級的呈現(xiàn)速率。隨著現(xiàn)代社會科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，軟件技術(shù)得以發(fā)展，現(xiàn)如今，研究人員已經(jīng)研發(fā)出了多種圖形處理軟件系統(tǒng)，進一步完善了計算機圖形系統(tǒng)功能[2]。

計算機圖形系統(tǒng)功能的完善與發(fā)展對于計算機領(lǐng)域與工程制造領(lǐng)域而言十分重要，比如：圖形數(shù)據(jù)計算功能、信息儲存工作、信息輸入與傳輸功能、對話功能。關(guān)于計算功能，工作人員可以利用這一功能完成相應(yīng)的圖形設(shè)計與處理中的運算與數(shù)據(jù)匯總工作，比如：元素合成、轉(zhuǎn)換坐標(biāo)；關(guān)于信息儲存功能，工作人員可以利用這一功能儲存圖形信息數(shù)據(jù)，檢索與維護相關(guān)數(shù)據(jù)信息；關(guān)于信息輸入與傳輸功能，工作人員能夠利用這一功能實現(xiàn)對各類數(shù)據(jù)的寫入，通過設(shè)備輸出圖形信息；關(guān)于對話功能，工作人員能夠通過計算機顯示設(shè)備實現(xiàn)人機交互與信息交流[3]。

1.2 圖形圖像處理技術(shù)

圖形圖像處理技術(shù)是計算機圖形學(xué)實現(xiàn)具體工作目標(biāo)的一種技術(shù)手段，工作人員可以利用具體的圖形概念與幾何方式，通過計算機軟件系統(tǒng)完成相應(yīng)的操作，通過圖形編制的二維技術(shù)與三維技術(shù)實現(xiàn)。在這一過程中，涉及到較多的內(nèi)容，比如：圖形與數(shù)字化的轉(zhuǎn)換、圖像的復(fù)原、幾何圖形的平移、變換色彩、調(diào)度線條色彩、根據(jù)實物建立模型、曲線與曲面的運用。工作人員要想實現(xiàn)以上功能，需要緊緊把握圖形與圖像這兩大元素，通過計算機硬件設(shè)備、軟件系統(tǒng)，通過一系列的操作實現(xiàn)[4]。

1.3 計算機圖形學(xué)與圖形圖像之間的區(qū)別與聯(lián)系

在計算機圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)的使用過程中，可以發(fā)現(xiàn)，二者之間既具有密切的聯(lián)系，又具有一定的區(qū)別。

一方面，計算機圖形學(xué)與圖形圖像之間存在區(qū)別。二者之間最大的區(qū)別就是計算機處理軟件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，圖形主要是由點、線、面構(gòu)成，這就導(dǎo)致圖形的復(fù)雜程度直接影響著數(shù)據(jù)的復(fù)雜程度，若圖形較為復(fù)雜，則數(shù)據(jù)信息較多，處理程序較多，數(shù)據(jù)量也隨之增加。圖像處理主要就是針對某一個圖像目標(biāo)，比如：一幅畫、一面墻等，通過二維數(shù)據(jù)或者三維數(shù)據(jù)進行表示，每一個像素都是數(shù)據(jù)組中的一個元素；因此，圖像處理需要的數(shù)據(jù)量較大。

另一方面，計算機圖形學(xué)與圖形圖像之間存在密切聯(lián)系。圖形與圖像處理之前存在一定的共通性，在實際應(yīng)用的過程中，若圖形與圖像處理技術(shù)相結(jié)合，則可以豐富圖片內(nèi)容，強化圖片的視覺效果，促使圖片畫面更加清晰與完美。隨著現(xiàn)代社會計算機技術(shù)的飛快發(fā)展，計算機圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)之間的界限愈發(fā)迷糊，二者之間的關(guān)聯(lián)愈發(fā)密切，轉(zhuǎn)換頻率不斷提高。

2、計算機圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)應(yīng)用探究

2.1 藝術(shù)作品設(shè)計

在傳統(tǒng)的藝術(shù)作品設(shè)計的過程中，工作人員需要通過手動操作的形式完成畫稿與修改工作，這是一個漫長的過程，需要消耗較多的時間，缺乏設(shè)計效果的呈現(xiàn)環(huán)節(jié)；在計算機圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計工作之后，工作人員不僅可以節(jié)省大量的修改時間，還可以將復(fù)雜的概念更加完美的呈現(xiàn)在觀眾眼前，同時能夠利用計算機數(shù)據(jù)處理與計算工作，盡可能的消除設(shè)計中的瑕疵，進一步完善藝術(shù)作品的設(shè)計與創(chuàng)作。現(xiàn)階段，工作人員能夠借助圖形交互技術(shù)，利用鼠標(biāo)、感光筆等設(shè)備完成制圖工作，還能夠利用軟件系統(tǒng)完成修復(fù)與細(xì)節(jié)設(shè)計工作，以此滿足現(xiàn)代社會藝術(shù)作品設(shè)計需求。此外，計算機圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)還可以運用于文字設(shè)計、包裝設(shè)計與動畫設(shè)計中。

首先，計算機圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)還可以運用于文字設(shè)計中，其具有操作簡單，使用靈活的特點。在實際過程中，工作人員在計算機的文本框中輸入相應(yīng)的文字，之后在“工具欄”中尋找文字修改功能，對文字的字體大小、字體類型、字體顏色等進行設(shè)計。在文字設(shè)計時，工作人員需要適當(dāng)使用一些技巧，以此掌控文字?jǐn)?shù)據(jù)，保證文字具備良好的協(xié)調(diào)性與美觀性。舉例分析，工作人員使用Photoshop進行文字設(shè)計，只要在“工具欄”對字體大小、顏色、字體類型進行選擇，再結(jié)合路徑設(shè)計就可以得到想要的文字。

其次，計算機圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)可以運用于包裝設(shè)計。購物是人們?nèi)粘Ｉ钪械某Ｒ娦袨?，人們在購物的過程中會著重考量商品的包裝，可以說，包裝是商品銷售的重要元素之一；因此，包裝設(shè)計極為重要。工作人員可以利用上述的Photoshop等軟件，利用軟件功能，對零食包裝、服裝包裝、辦公用品包裝進行設(shè)計，最終形成視覺效果良好的平面設(shè)計，達到吸引人們關(guān)注、宣傳商品內(nèi)涵的目的。

最后，動畫設(shè)計是計算機圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)應(yīng)用的主要體現(xiàn)形式之一。在現(xiàn)代社會中，人們利用三維處理技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等手段，結(jié)合圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)，優(yōu)化動畫畫面，促使動畫畫面更具銜接性、流暢性與真實性，促使畫面更加真實，進一步促進動畫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2.2 圖像處理技術(shù)

計算機圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)可以運用到圖像處理中，比如：圖像失真與圖形細(xì)節(jié)的美化。針對圖像失真問題，工作人員可以利用點位預(yù)測的方法，借助特定的點位，對圖形圖像進行處理，以此提高圖形圖像的視覺效果，強化圖像處理的針對性。在實際圖像處理的工作中，工作人員要針對某一特定區(qū)域，借助數(shù)學(xué)概率理論，明確目標(biāo)圖像中的點位，以此選取需要處理的像素點，通過最小的改變實現(xiàn)最優(yōu)的處理效果；若處理放大之后的圖片，也可以運用點位預(yù)測法，避免圖像由于放大導(dǎo)致失真。

針對圖形細(xì)節(jié)美化工作，工作人員要首先處理好圖像細(xì)節(jié)，在獲取圖像的過程中，控制目標(biāo)圖像的亮度與曝光度之間的關(guān)系，避免圖像出現(xiàn)成像不清晰的情況。若后期出現(xiàn)圖像不清晰的情況，則需要借助具有特定功能的軟件，比如：PS軟件，利用其中的濾鏡提升圖像對比度，以此消除圖像邊緣的噪聲（點），之后，需要對目標(biāo)圖像中的人物圖像進行處理，提高圖像中的畫面邊緣細(xì)節(jié)與光滑度，獲得更精致的圖像。

2.3 可視化技術(shù)與三維技術(shù)

可視化技術(shù)是計算機圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)中的重要內(nèi)容，主要是指通過渲染、建模等多種手段，形成一些非常清晰的圖像。可視化理念的提出時間較早，發(fā)展時間較長，現(xiàn)已經(jīng)形成了較為成熟的應(yīng)用與操作方法，并且在氣象、醫(yī)療等多個領(lǐng)域應(yīng)用，舉例分析，在醫(yī)療領(lǐng)域中，可視化技術(shù)作為醫(yī)療輔助技術(shù)之一，為醫(yī)療人員提供了更加清晰的畫面，以此提高醫(yī)療水平。

三維技術(shù)是一種較為常見的計算機圖形圖像處理技術(shù)體現(xiàn)形式之一，現(xiàn)已經(jīng)被人們廣泛應(yīng)用于地質(zhì)測繪、地圖繪制等多個領(lǐng)域。舉例分析，三維技術(shù)在地圖繪制中的應(yīng)用，進一步提升了我國地圖繪制成果的清晰度，結(jié)合相應(yīng)的數(shù)據(jù)資料，生成相應(yīng)的三維地圖，拓展地圖信息總量，以此提高地圖的可利用率。

2.4 工業(yè)制造領(lǐng)域的應(yīng)用

計算機圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)被運用于工業(yè)制造領(lǐng)域中，工作人員利用相應(yīng)計算機軟件系統(tǒng)，結(jié)合具體的數(shù)據(jù)資料，還原真實的場景，在實際工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的谷草中，可以利用光照模型呈現(xiàn)出不同材質(zhì)材料在同一光源下的效果，將其作為重要的產(chǎn)品方案設(shè)計依據(jù)，以此選擇合適的制作材料，提高工業(yè)制造業(yè)整體水平。面對特殊圖形的設(shè)計工作，工作人員可以利用計算機圖形圖像技術(shù)，根據(jù)具體需求，構(gòu)建三維立體模型（如圖二），利用模型進行貼圖、渲染等，以此得到最終的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計效果，將工業(yè)產(chǎn)品的制作成品直觀呈現(xiàn)在眼前，為工業(yè)制造提供重要參考。

此外，計算機圖形圖像技術(shù)還可以運用于飛機、輪船、汽車等大型交通工具的制作設(shè)計中，利用圖像處理技術(shù)，促使設(shè)計方案更加合理，以便于獲得最直觀的工業(yè)設(shè)計效果，為后期的制作與生產(chǎn)提供重要依據(jù)。工作人員還可以利用CAM技術(shù)開展印刷電路設(shè)計，對數(shù)據(jù)信息進行分類與組件，構(gòu)建成為具體的三維模型，從而豐富視覺效果，實現(xiàn)印刷電路設(shè)計精細(xì)化管理，為行業(yè)的發(fā)展與進步提供助力。

結(jié)語

綜上所述，計算機圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)的推廣與應(yīng)用，不僅為現(xiàn)代社會人們的日常工作生活提供了多種便利，更直接影響了藝術(shù)作品設(shè)計、文字設(shè)計、包裝設(shè)計、動畫設(shè)計、圖像失真處理與美化、可視化技術(shù)發(fā)展、地圖研究繪制、工業(yè)制造等多個領(lǐng)域，為我國社會的整體發(fā)展與進步提供了巨大的助力?；诖耍M一步深入發(fā)掘計算機圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)，在推廣的過程中不斷優(yōu)化與創(chuàng)新，以此強化應(yīng)用效果，為人們呈現(xiàn)出更好視覺效果。

參考文獻：

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作者簡介：劉敏，私立華聯(lián)學(xué)院，教研室主任，講師，碩士，研究方向：計算機圖形學(xué)、軟件開發(fā)。