摘要：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖像處理是兩個相互獨(dú)立又緊密相關(guān)的學(xué)科。本文集中敘述了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理的相關(guān)概念以及其實(shí)現(xiàn)的原理，并分析探討了擴(kuò)充到各個領(lǐng)域中的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)方式方法。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；圖形處理；圖像處理；技術(shù)

中圖分類號：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 17-0000-02

隨著計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，在20世紀(jì)末期，產(chǎn)生了運(yùn)用計(jì)算機(jī)處理圖形圖像的新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)，這種技術(shù)主要是通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、儲存和修改圖片，其中，圖形圖像的設(shè)計(jì)與修改是通過CAD、CAM等的軟件來實(shí)現(xiàn)的。

1 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基本含義和主要內(nèi)容

在1962年，首次提出了計(jì)算機(jī)圖形這個術(shù)語ComputerGraphics。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是通過計(jì)算機(jī)處理圖像、設(shè)計(jì)圖片、顯示生成的一門學(xué)科。計(jì)算機(jī)圖形制作的內(nèi)容十分廣泛，它囊括圖形硬件和事物造型等多方面的內(nèi)容。通過計(jì)算機(jī)運(yùn)用軟件的功能輔助完成真實(shí)感的圖形。為此，利用幾何的方式建立圖形描述的場景，運(yùn)用光照模型來綜合表現(xiàn)出材質(zhì)在相關(guān)光源下的效果。因此，計(jì)算機(jī)的圖形學(xué)和計(jì)算機(jī)輔助幾何制作有著密切的關(guān)系。同時，真實(shí)感的圖形所顯示的是一個數(shù)字性結(jié)果，計(jì)算機(jī)的圖形和圖像的修改間有一定的聯(lián)系關(guān)系。比如：做一張獨(dú)角獸的圖形，我們就需要先運(yùn)用3D MAX來做一個獨(dú)角獸的整體模型，然后，在進(jìn)行展UV貼圖，再渲染，這樣就能得到一張極富真實(shí)感的圖片。如下圖所示：

2 計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)的基本含義

計(jì)算機(jī)的圖形圖像完善技術(shù)手段主要通過一定的概念和幾何方式，運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件完成相關(guān)操作的步驟，由圖形編制的二維技術(shù)和三維技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。這其中涉及到的內(nèi)容有以下幾個方面：第一、圖形到數(shù)字化的轉(zhuǎn)換，相關(guān)的圖像的復(fù)原等；第二、幾何的移植，例如平移、旋轉(zhuǎn)等；第三、建立實(shí)物模型；第四、線條的色彩調(diào)度；第五、曲線以及曲面的運(yùn)用；第六、色彩間的變換。在這需要說明的是圖形、圖像的有關(guān)創(chuàng)作是基于這兩大組成要素為基點(diǎn)，運(yùn)用一系列創(chuàng)作方法與步驟在計(jì)算機(jī)上操作實(shí)現(xiàn)的。

3 計(jì)算機(jī)圖形、圖像兩者間的區(qū)別和聯(lián)系

3.1 圖形與圖像間的區(qū)別

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理兩者最大的區(qū)別就是計(jì)算機(jī)軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不一樣。圖形是由點(diǎn)、線、面等這些基本元素構(gòu)成的，因此，如果圖形簡單，那么所需的數(shù)據(jù)也就簡單，數(shù)據(jù)量也就少，相對的，圖形復(fù)雜，數(shù)據(jù)量也會相應(yīng)的增多；而圖像處理是針對一幅畫進(jìn)行的一個二維數(shù)據(jù)組表示的，每一個像素都是該數(shù)據(jù)組的一個元素，因此，它的數(shù)據(jù)量很大。

3.2 圖形與圖像間的聯(lián)系

圖形處理和圖像處理兩者間具有一定的共性和依賴性，在實(shí)際運(yùn)用中，如果圖形與圖像處理技術(shù)結(jié)合使用可以使圖片的視覺效果和質(zhì)量更加完美和清晰。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，二者間的界限也日趨模糊，他們間的關(guān)聯(lián)和轉(zhuǎn)換入下圖所示：

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的逆過程是分析、識別、輸入圖像，從中提取二維或者是三維的數(shù)據(jù)模型。如：手寫識別、機(jī)器視覺等。

4 計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)的相關(guān)運(yùn)用

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)在不斷的發(fā)展，他們的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)大。目前，計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用到以下方面：

4.1 計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)和制造（CAD/CAM）

在工業(yè)領(lǐng)域中，CAD和CAM是計(jì)算機(jī)圖形操作的運(yùn)用最廣泛的軟件。計(jì)算機(jī)的圖形操作被廣泛運(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)和室內(nèi)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，并且，飛機(jī)與汽車等交通工具的外形設(shè)計(jì)也運(yùn)用了這些技術(shù)。此外，在印刷電板路和網(wǎng)絡(luò)分析等方面也采用了這項(xiàng)技術(shù)，給領(lǐng)域提供了很大的便利。CAD是一種運(yùn)用在國內(nèi)工程建筑圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中的三維軟件。這樣的三維模型是建立在二維的基礎(chǔ)上，從中提煉出三維的相關(guān)信息，針對這些信息重新編排和分類，這就形成了一個與二維相對應(yīng)的三維模式，并從點(diǎn)擴(kuò)充到線，再完成模型的整體。

4.2 計(jì)算機(jī)圖形化的用戶接口

在一定的程度上，一個良好的圖形化的用戶界面能夠增強(qiáng)軟件的實(shí)用構(gòu)造，美國的Apple公司推出了相應(yīng)的圖形操作軟件，特別是windows，已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)廣泛運(yùn)用，這就象征著，計(jì)算機(jī)的圖形學(xué)已經(jīng)邁入了計(jì)算機(jī)的各大主流之中。

4.3 國家的地形、地貌圖與自然資源圖

對于一個國家來說，經(jīng)濟(jì)重要構(gòu)成元素就是國土的掌控信息。通過現(xiàn)實(shí)的相關(guān)信息能夠得到地形平面圖與三維圖形地貌，為國土的整體預(yù)測提供有效的方法與數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)國土資源的合理規(guī)范與管理，保障了信息的科學(xué)性，并給軍事方面帶來了巨大的便利。

4.4 計(jì)算機(jī)動畫設(shè)計(jì)和藝術(shù)設(shè)計(jì)

在動畫設(shè)計(jì)和藝術(shù)設(shè)計(jì)所能用到計(jì)算機(jī)軟件很多，比如：3D MAX、MAYA、FLASH、PS、PR等等。這些軟件在現(xiàn)代社會中的其他領(lǐng)域中都得到廣泛的運(yùn)用，并發(fā)揮著積極的作用。

5 結(jié)束語

在現(xiàn)今社會，計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)的圖形、圖像技術(shù)在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中得到最大程度的運(yùn)用，它的創(chuàng)作是人們最大層次的發(fā)揮了主觀能動性，并且，產(chǎn)生很多形式多樣且富有新意的視覺景象，為人們的生產(chǎn)生活活動帶來了便利，改變了人們的生活環(huán)境與生活設(shè)施。圖形圖像技術(shù)的運(yùn)用與相關(guān)的技術(shù)處理不僅能夠創(chuàng)作出豐富多彩的生活，還能構(gòu)造美好的生活藍(lán)圖。

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