計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)的應(yīng)用

摘 要：在我國(guó)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展過(guò)程中，人們逐漸開(kāi)始對(duì)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的研究表達(dá)出濃厚的興趣。由于現(xiàn)今社會(huì)對(duì)于圖形圖像的描述更加嚴(yán)格和規(guī)范化。因此，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域逐漸衍生出計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)，使其成為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的關(guān)鍵技術(shù)。計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)應(yīng)用范圍廣、可操作性強(qiáng)，因此該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于多媒體、廣播電視臺(tái)、現(xiàn)代醫(yī)療、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域，從而得到了各個(gè)行業(yè)的關(guān)注和支持。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究;應(yīng)用方向;核心處理技術(shù);多媒體

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2021.02.031

本文著錄格式：方小娟.計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)的應(yīng)用[J].軟件，2021，42（02）：102-104

Application of Computer Graphics and Image Processing Technology

FANG Xiaojuan

（Henan Institute of traffic technicians， Zhumadian? Henan? 463000）

【Abstract】：In the development of modern science and technology in China， people gradually begin to express a strong interest in the research of computer field. Nowadays， the description of graphics and images is more strict and standardized. Therefore， computer graphics and image processing technology is gradually derived from the computer field， making it the key technology of computer graphics. Computer graphics and image processing technology has a wide range of applications and strong operability， so it is widely used in multimedia， radio and television stations， modern medical treatment， industrial innovation technology and other fields， which has been concerned and supported by various industries.

【Key words】：computer graphics research;application direction;core processing technology;multimedia

計(jì)算機(jī)的圖形圖像處理技術(shù)是一種具體的處理分析技術(shù)，而計(jì)算機(jī)圖形學(xué)所應(yīng)用的技術(shù)正是這一技術(shù)的體現(xiàn)，兩者是相輔相成，互相促進(jìn)，共同協(xié)調(diào)的;隨著圖形圖像處理技術(shù)的不斷發(fā)展，能夠越來(lái)越全面地體現(xiàn)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域方面的作用和價(jià)值。同時(shí)，研究計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該考慮到我國(guó)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究方面發(fā)展薄弱環(huán)節(jié)，以及傳統(tǒng)圖形學(xué)不符合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)于圖形圖像處理的需求，因此，在不斷完善計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域的缺口的同時(shí)，需要大力發(fā)展計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)，并使其廣泛應(yīng)用到生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，不斷創(chuàng)新發(fā)展。

1計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)的綜合概念

1.1關(guān)于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的具體概念

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是指通過(guò)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，再利用數(shù)據(jù)的編程程序相關(guān)算法，將實(shí)際的平面圖形經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)運(yùn)算轉(zhuǎn)化，成為立體的三維圖形，最后將三維圖形的數(shù)據(jù)組成，通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)備表示出來(lái)的一項(xiàng)計(jì)算機(jī)學(xué)科。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研究范圍較廣，比如：高校教師在進(jìn)行計(jì)算機(jī)教學(xué)時(shí)，可以將書(shū)本上的平面圖形通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的系統(tǒng)操作，進(jìn)行轉(zhuǎn)化為三維立體圖形，從而讓高校學(xué)生更加直觀(guān)、真實(shí)地感受到圖形的內(nèi)部和空間結(jié)構(gòu)。此外，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)還應(yīng)用于立體圖形三維建模展示、圖形轉(zhuǎn)化研究、動(dòng)畫(huà)研究等方面[1]。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用可以更加直接地將二維圖形與三維圖形之間進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，從而奠定計(jì)算機(jī)圖形學(xué)作為圖形圖像處理技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)，促進(jìn)我國(guó)各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域?qū)τ谟?jì)算機(jī)科學(xué)的全面普及。

1.2關(guān)于計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)的具體概念

計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)是依據(jù)計(jì)算機(jī)對(duì)于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的立體圖形圖像進(jìn)行具體處理的一項(xiàng)操作技術(shù)。該技術(shù)可以將對(duì)于兩種不同形態(tài)的圖形和圖像分為圖形處理技術(shù)和圖像處理技術(shù)。其中，圖形處理技術(shù)主要是對(duì)立體圖形的數(shù)據(jù)進(jìn)行具體分析，從而構(gòu)建出直觀(guān)的模型結(jié)構(gòu)。而圖像處理技術(shù)是在原有的立體圖形上進(jìn)行優(yōu)化所得到的一項(xiàng)技術(shù)。綜上所述，計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)的推廣應(yīng)用做出了巨大貢獻(xiàn)，從而通過(guò)計(jì)算機(jī)終端設(shè)備呈現(xiàn)出優(yōu)化圖形或建立模型效果圖形的一種先進(jìn)方法[2]。

1.3關(guān)于圖形與圖像處理技術(shù)之間的區(qū)分和聯(lián)系

通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)可以展示出立體圖形更加清晰、美觀(guān)的視覺(jué)效果，還可以將圖形圖像處理技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)課堂，激發(fā)高校學(xué)生在科學(xué)技術(shù)應(yīng)用方面的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，使學(xué)生對(duì)于科技和科學(xué)實(shí)驗(yàn)方面的學(xué)習(xí)更加豐富多彩。接下來(lái)我們通過(guò)對(duì)于不同形態(tài)的圖形、圖像處理技術(shù)進(jìn)行分析和聯(lián)系，以促進(jìn)高校學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)的深層次掌握和了解。

第一，兩種技術(shù)處理數(shù)據(jù)的主要來(lái)源不同。計(jì)算機(jī)處理圖形圖形信息的采集技術(shù)側(cè)重于主觀(guān)世界，而圖像信息的來(lái)源更是存在于人們所生活的客觀(guān)環(huán)境中。第二，兩種技術(shù)的應(yīng)用理論不同。對(duì)于圖形處理技術(shù)所應(yīng)用的理論是幾何分析、圖形數(shù)據(jù)處理等多種理論。而對(duì)于圖像處理技術(shù)所應(yīng)用的理論則是優(yōu)化幾何模型、建立數(shù)學(xué)模型等多種理論。第三，兩種技術(shù)對(duì)于圖形圖像的處理方式不同[3]。針對(duì)圖形信息進(jìn)行處理時(shí)，通過(guò)對(duì)三維圖形的形狀規(guī)則程度以及曲線(xiàn)擬合方式進(jìn)行處理。而圖像信息的處理則是采用優(yōu)化三維圖形的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)方式，并對(duì)幾何圖形進(jìn)行不斷的修訂來(lái)進(jìn)行處理的。第四，兩者的用途也具有相當(dāng)大的差異。圖形處理技術(shù)主要在數(shù)學(xué)建模、動(dòng)畫(huà)模擬操作等方面進(jìn)行應(yīng)用。而圖像處理技術(shù)大多應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、制造業(yè)等領(lǐng)域中。從目前的情況來(lái)看，雖然兩種處理技術(shù)具有差異性，但是在現(xiàn)代社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域中，需要將兩種技術(shù)進(jìn)行互相融合和互相轉(zhuǎn)化，才能使圖像的呈現(xiàn)更加合理和全面。

2 對(duì)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)識(shí)

2.1對(duì)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的組成進(jìn)行認(rèn)識(shí)

計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)運(yùn)用于處理技術(shù)過(guò)程中，它具體包括計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備和軟件操作系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中又含有控制圖形輸入與輸出設(shè)備以及處理器裝置，其中處理器的運(yùn)用對(duì)于整個(gè)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)具有重要作用。它能將圖形數(shù)據(jù)信息傳遞到計(jì)算機(jī)中，在一定程度上對(duì)相關(guān)的圖形圖像信息進(jìn)行儲(chǔ)存和保護(hù)，與此同時(shí)，還可以對(duì)圖形的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，進(jìn)而使計(jì)算機(jī)圖形終端系統(tǒng)提高顯示圖形的效率。在計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備發(fā)展時(shí)，相關(guān)的操作軟件也進(jìn)行了技術(shù)升級(jí)，使整個(gè)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)在圖形圖像處理技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中更加方便和快捷，體現(xiàn)出圖形圖像學(xué)技術(shù)所發(fā)揮的重要作用和價(jià)值。

2.2對(duì)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的功能進(jìn)行認(rèn)識(shí)

針對(duì)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域和工程建筑領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)占據(jù)了十分重要的地位，其中包括以下四個(gè)方面。第一，對(duì)于圖形數(shù)據(jù)的計(jì)算功能。在對(duì)圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)會(huì)根據(jù)圖形數(shù)據(jù)處理進(jìn)行合理的運(yùn)算操作，進(jìn)而對(duì)圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和總結(jié)。比如：在對(duì)高校學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中，利用計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)對(duì)項(xiàng)目坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，還可以對(duì)項(xiàng)目元素進(jìn)行分析。第二，對(duì)于數(shù)據(jù)信息的儲(chǔ)存功能。第三，利用圖形系統(tǒng)可以對(duì)信息進(jìn)行輸入和輸出操作。第四，交流溝通功能。計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)可以利用計(jì)算機(jī)硬件中的顯示設(shè)備[4]，將數(shù)據(jù)的立體圖形通過(guò)顯示設(shè)備展現(xiàn)出來(lái)，使人們更加直觀(guān)的感受到現(xiàn)代計(jì)算機(jī)處理技術(shù)為人們生活的方方面面帶來(lái)的便利，人們能夠更加信賴(lài)當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)的操作，從而更順暢地進(jìn)行人與機(jī)器之間的交流。

3 圖形圖像處理技術(shù)的具體功能

3.1圖形圖像處理技術(shù)的輔助數(shù)據(jù)加工功能

計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)對(duì)于數(shù)據(jù)的加工具有輔助功能。圖形圖像處理技術(shù)對(duì)于圖形圖像的優(yōu)化作用是通過(guò)對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行具體分析和具體加工而實(shí)現(xiàn)的。因此，圖形圖像處理技術(shù)的數(shù)據(jù)加工功能能夠使圖形的轉(zhuǎn)換效果更加顯著，提高整個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程的效率，使該項(xiàng)處理技術(shù)能夠得到適當(dāng)?shù)耐茝V。

3.2圖形圖像處理技術(shù)的輔助圖形圖像觀(guān)感功能

通過(guò)圖形圖像處理技術(shù)能夠?qū)?xiàng)目模型中的設(shè)計(jì)圖形進(jìn)行優(yōu)化，使圖形圖像的呈現(xiàn)具有一定的觀(guān)感呈現(xiàn)效果，進(jìn)而使圖形圖像模型更加生動(dòng)形象。

3.3圖形圖像處理技術(shù)的輔助圖形圖像造型功能

圖形圖像的處理技術(shù)在對(duì)立體圖形進(jìn)行分析設(shè)計(jì)和處理時(shí)，能夠更加準(zhǔn)確地對(duì)圖形曲線(xiàn)進(jìn)行細(xì)節(jié)化的處理，對(duì)不規(guī)則圖形的曲面造型進(jìn)行更加準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)，從而使計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)對(duì)于造型方面擁有了巨大輔助作用和突破，目前，該技術(shù)經(jīng)常使用在分析和演示復(fù)雜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品功能造型結(jié)構(gòu)，圖形圖像提取和分離中。

3.4圖形圖像處理技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行仿真的功能

在現(xiàn)代社會(huì)中，仿真技術(shù)主要應(yīng)用于仿真圖像的構(gòu)建中。利用計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)可以對(duì)虛擬物體進(jìn)行仿真處理，使其達(dá)到更加逼真的效果。同時(shí)，可以將圖形圖像的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出最佳效果，使其處理結(jié)果更加理想化。

4 圖形圖像處理技術(shù)的應(yīng)用

4.1關(guān)于藝術(shù)展示中的應(yīng)用

圖形圖像處理技術(shù)在藝術(shù)展示中的應(yīng)用十分廣泛。在現(xiàn)代社會(huì)動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)技術(shù)以及動(dòng)畫(huà)模擬技術(shù)快速發(fā)展的條件下，藝術(shù)工作者逐漸將圖形圖像處理技術(shù)融入藝術(shù)展示的創(chuàng)作中，使人們感受到生動(dòng)而形象的藝術(shù)作品展示，為我國(guó)在世界藝術(shù)界的發(fā)展過(guò)程中奠定基礎(chǔ)，滿(mǎn)足我國(guó)對(duì)于藝術(shù)創(chuàng)作的種種需求。同時(shí)，該技術(shù)也廣泛應(yīng)用于住宅中的房屋設(shè)計(jì)，室內(nèi)外裝修裝潢、景觀(guān)設(shè)計(jì)等方面。

4.2關(guān)于制造業(yè)方面的應(yīng)用

在我國(guó)信息化時(shí)代高速發(fā)展的前提下，手工制造業(yè)和工業(yè)制造業(yè)都開(kāi)始大量運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)。因?yàn)樵摷夹g(shù)能夠輔助制造業(yè)對(duì)于圖形圖像的供應(yīng)需求，將人們所想象出來(lái)的圖形圖像通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)，可以更加直觀(guān)地將產(chǎn)品使用狀態(tài)展示出來(lái)，從而提高整個(gè)制造業(yè)的工作效率。與此同時(shí)，該處理技術(shù)還能夠?qū)⒅圃斓漠a(chǎn)品進(jìn)行參數(shù)計(jì)算和儲(chǔ)存，從而得到更加細(xì)化的產(chǎn)品參數(shù)，并將其帶到產(chǎn)品的后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中，從而起到美化制造產(chǎn)品的最終展現(xiàn)效果作用。

4.3關(guān)于視覺(jué)呈現(xiàn)中的應(yīng)用

圖形圖像處理技術(shù)對(duì)于可視化技術(shù)在視覺(jué)呈現(xiàn)中的應(yīng)用提供了可實(shí)施的操作方法。可視化技術(shù)具體是指通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模、圖形渲染等方式，呈現(xiàn)出的是一些清晰的視覺(jué)圖像和產(chǎn)品三維結(jié)構(gòu)方案[5]。其實(shí)，關(guān)于圖形圖像在視覺(jué)呈現(xiàn)中可視化理念在很久之前就已經(jīng)出現(xiàn)了，但是由于當(dāng)時(shí)的科技水平還沒(méi)有到達(dá)一定的高度，導(dǎo)致可視化技術(shù)的研發(fā)過(guò)程經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的一段時(shí)間，直到圖形圖像處理技術(shù)的出現(xiàn)，才使可視化技術(shù)也得到了真正地實(shí)現(xiàn)，并在當(dāng)前較多領(lǐng)域內(nèi)被應(yīng)用，比如：在醫(yī)療方面的應(yīng)用，能夠使醫(yī)生對(duì)于患者的檢查結(jié)果圖像進(jìn)行更準(zhǔn)確地觀(guān)察，從而提高醫(yī)生的接診效率[6]。

4.4關(guān)于地圖設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

目前，我國(guó)在進(jìn)行對(duì)地圖設(shè)計(jì)的研究過(guò)程中，不斷將計(jì)算機(jī)技術(shù)參與進(jìn)來(lái)。一方面，計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)能夠?qū)Φ貓D中的地理位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位;另一方面，該技術(shù)能夠使地圖將二維圖形轉(zhuǎn)化為三維圖形，從而使地圖上的信息量得到極大程度的展示，使我國(guó)在地圖設(shè)計(jì)方面表現(xiàn)出良好的優(yōu)勢(shì)[7]。圖形圖像處理技術(shù)對(duì)于地圖設(shè)計(jì)的開(kāi)展起到推動(dòng)作用，使我國(guó)對(duì)于地圖設(shè)計(jì)方面充滿(mǎn)信心，同時(shí)能夠?qū)⒏珳?zhǔn)的地圖設(shè)計(jì)呈現(xiàn)在人們的視野中，使人們更加了解和掌握各個(gè)國(guó)家的地理位置信息[8]。與此同時(shí)，通過(guò)圖形圖像處理技術(shù)可以將地圖設(shè)計(jì)中的地理范圍進(jìn)行調(diào)整，無(wú)論人們需要范圍較廣的地圖設(shè)計(jì)還是范圍較狹窄的地圖設(shè)計(jì)，該技術(shù)都會(huì)呈現(xiàn)出人們所需要的圖形圖像，從而提供給人們進(jìn)行參考。

5結(jié)語(yǔ)

從計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，該處理技術(shù)仍具有非常良好的發(fā)展前景并且在多個(gè)領(lǐng)域內(nèi)都能發(fā)揮其作用和價(jià)值，應(yīng)當(dāng)使高校學(xué)生對(duì)于圖形圖像處理技術(shù)進(jìn)行多角度、多方位的學(xué)習(xí)，不斷突出我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)我國(guó)關(guān)于圖形圖像技術(shù)的不斷探究和發(fā)展。

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