陳冬梅，王宏宇

（遼寧行政學(xué)院，遼寧沈陽，110161）

計(jì)算機(jī)技術(shù)在圖形圖像處理中的應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)研究

陳冬梅，王宏宇

（遼寧行政學(xué)院，遼寧沈陽，110161）

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用科學(xué)的一們重要學(xué)科，在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。本文對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展以及研究?jī)?nèi)容進(jìn)行描述，對(duì)圖形圖像系統(tǒng)組成和基本內(nèi)容進(jìn)行了研究，對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中圖形圖像處理應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。

計(jì)算機(jī)技術(shù)；圖形圖像處理技術(shù)；計(jì)算機(jī)圖形學(xué)

1 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)研究

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)主要是以計(jì)算機(jī)為主要工具，對(duì)圖形圖像進(jìn)行處理的一門計(jì)算機(jī)技術(shù)。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究?jī)?nèi)容包括圖形硬件、圖形交互技術(shù)和科學(xué)計(jì)算可視化等。計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)主要是利用計(jì)算機(jī)來表達(dá)圖形圖像的真實(shí)感，所以需要建立圖形描述的幾何表示的場(chǎng)景，利用光照模型技術(shù)制造出虛擬的光源和光照明效果等，由此看來計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)幾何學(xué)設(shè)計(jì)有著密切的關(guān)系。表示幾何場(chǎng)景的曲面造型技術(shù)和實(shí)體造型技術(shù)都可以作為計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)的研究?jī)?nèi)容。計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)有著密切的關(guān)系，都是以數(shù)字圖像的方式來提供真實(shí)感的計(jì)算結(jié)果。計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的組成主要有硬件系統(tǒng)和圖形圖像軟件系統(tǒng)兩部分，高質(zhì)量的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備是高質(zhì)量的計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)的重要基礎(chǔ)保證，圖形圖像系統(tǒng)硬件包括圖形系統(tǒng)處理器、圖形圖像輸入和輸出設(shè)備。圖形圖像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重要部件是圖形圖像處理器，圖形處理器是計(jì)算機(jī)和顯示終端的連接紐帶，圖形處理器是圖形圖像處理的核心設(shè)備，負(fù)責(zé)圖形圖像的處理和計(jì)算，以及對(duì)圖形圖像進(jìn)行存儲(chǔ)。幫助CPU更好的進(jìn)行數(shù)據(jù)處理工作，圖形處理器性能的好壞直接決定系統(tǒng)圖形圖像顯示的效果，以及計(jì)算機(jī)圖形圖像處理的能力。圖形圖像輸入設(shè)備主要是鍵盤和鼠標(biāo)等硬件設(shè)備，通過圖形軟件用鍵盤和鼠標(biāo)輸入圖形信息，其它的輸入設(shè)備還有光筆、空間球和觸摸屏等。圖形圖像輸出設(shè)備可以對(duì)圖形進(jìn)行快速的處理，可以把圖形圖像輸出到存儲(chǔ)的介質(zhì)中，把圖形圖像永久的保存下來，圖形圖像輸出設(shè)備主要包括顯示器和打印機(jī)等設(shè)備。計(jì)算機(jī)圖形軟件也在不斷完善，目前有很多軟件系統(tǒng)都支持計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)，計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的發(fā)展也提出了圖形軟件標(biāo)準(zhǔn)化問題的產(chǎn)生。圖形系統(tǒng)的主要功能要具有計(jì)算功能，比如圖元坐標(biāo)的變換都需要計(jì)算和分析，還要具有存儲(chǔ)功能，支持圖形幾何數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)以及數(shù)據(jù)的維護(hù)，圖形系統(tǒng)還具有輸入和輸出功能，以及對(duì)話功能通過圖形顯示器實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器的交互操作，這些都是圖形系統(tǒng)最基本的功能。

計(jì)算機(jī)圖形圖像的數(shù)據(jù)來源都是來自客觀世界和主觀世界的，計(jì)算機(jī)圖像的處理主要是圖像增強(qiáng)和圖像變換等，計(jì)算機(jī)圖形處理包括幾何變換、曲面擬合和產(chǎn)生紋理等。計(jì)算機(jī)圖像處理主要是針對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理和概率統(tǒng)計(jì)概率等，計(jì)算機(jī)圖形處理主要是放射變換和計(jì)算幾何等概論。計(jì)算機(jī)圖像處理主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)和航空航天等領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)圖形處理主要應(yīng)用于CAD計(jì)算機(jī)藝術(shù)制作和計(jì)算機(jī)動(dòng)畫等領(lǐng)域。但是在實(shí)際應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)相互之間是有關(guān)聯(lián)性的，只有真正的把計(jì)算機(jī)圖像和計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)結(jié)合起來，才可以達(dá)到更好的視覺效果和質(zhì)量。

2 計(jì)算機(jī)圖形圖像處理主要應(yīng)用領(lǐng)域及技術(shù)

計(jì)算機(jī)圖形圖像處理設(shè)計(jì)的領(lǐng)域比較廣泛，比如曲線建模和虛擬現(xiàn)實(shí)等結(jié)構(gòu)單元，主要是通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)把真實(shí)感的圖形圖像表達(dá)出來。所以工作人員要把圖形表示的幾何場(chǎng)景模型搭建起來，進(jìn)行多方面的光照想過計(jì)算，計(jì)算機(jī)圖形圖像還能夠把幾何場(chǎng)景的曲面和實(shí)物模型表示出來。計(jì)算機(jī)圖形圖像處理是用計(jì)算機(jī)對(duì)以數(shù)學(xué)方式描述的物體的幾何模型進(jìn)行顯示、修改和存儲(chǔ)等操作過程，圖形圖像處理內(nèi)容包括平移、縮放和透視等幾何變換；圖形圖像的數(shù)字化、圖像增強(qiáng)和圖像分析；曲線的擬合；模型造型設(shè)計(jì)；圖形圖像的明暗處理；貼圖紋理和圖像的色彩設(shè)計(jì)。在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD和計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制造等領(lǐng)域都需要計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)，尤其在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD中計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)被應(yīng)用的最為廣泛。計(jì)算機(jī)圖形圖形處理應(yīng)用于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造等領(lǐng)域，比如建筑施工和機(jī)械產(chǎn)品的制造等，計(jì)算機(jī)圖形操作程序最為常見的是CAD和CAM，CAD主要應(yīng)用于現(xiàn)代建筑中三位工程圖紙的設(shè)計(jì)，通過二維信息進(jìn)行信息的提取和綜合處理，搭建立體空間的框架結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)圖形處理用戶接口也可以應(yīng)用計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)，對(duì)圖形化的界面進(jìn)行設(shè)計(jì)和維護(hù)。地形地貌模擬演示可以應(yīng)用計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)，計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)可以把一切國(guó)土基本的信息進(jìn)行整理表示出來，以平面的形態(tài)表示出來，或者建立三維地形地貌立體圖，使國(guó)土資源實(shí)現(xiàn)多元化的利用，為國(guó)土資源的開發(fā)提供指導(dǎo)作用。計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)可以為計(jì)算機(jī)動(dòng)畫和藝術(shù)領(lǐng)域提供軟件的指導(dǎo)，比如二維的photoshop軟件和三維的3DMAX軟件，都可以為動(dòng)畫的制造提供輔助作用。

計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)中的一個(gè)關(guān)鍵性技術(shù)就是真實(shí)感圖形技術(shù)，也就是我們通常說的光柵圖形技術(shù)。真實(shí)感圖形技術(shù)是計(jì)算機(jī)圖形生成技術(shù)，首先把場(chǎng)景的幾何模型在計(jì)算機(jī)中構(gòu)建出來，然后根據(jù)光照條件，對(duì)景物表面圖形的可見光的亮度進(jìn)行計(jì)算，這樣可以達(dá)到真實(shí)實(shí)物的視覺效果，隨著計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)的應(yīng)用，在我們的生產(chǎn)和生活中真實(shí)感圖形技術(shù)被廣泛的應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)圖形和圖像綜合處理技術(shù)的不斷發(fā)展，兩者交互式的界面也變的模糊，光柵模型是計(jì)算機(jī)真實(shí)感的圖形圖像技術(shù)，光柵圖形顯示器是由一系列像素組成的，真實(shí)感圖形的生產(chǎn)，要對(duì)畫面上圖像圖像上的景物表現(xiàn)區(qū)的顏色進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。在進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候要考慮到在區(qū)域的入射光的光源的的光亮度，還要考慮到表面區(qū)域光源的方向，以及材料的反射性等，所以這種計(jì)算式基于光照明模型的。光柵圖形屏幕是由百萬個(gè)像素組成的，所以真實(shí)感圖形處理技術(shù)研究的重要內(nèi)容是景物空間的連貫性和圖像空間的連貫性如何被利用。

3 總結(jié)

計(jì)算機(jī)圖形和圖像處理技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到人們生活和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域中，在計(jì)算機(jī)圖形圖像處理中應(yīng)用先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)作為技術(shù)手段，才能發(fā)揮計(jì)算機(jī)圖像圖像處理的作用?；谟?jì)算機(jī)技術(shù)的圖像圖像處理技術(shù)的研究可以為我國(guó)的圖形圖像處理研究奠定一定的理論基礎(chǔ)。

[1]丁可.基于工作過程的圖形圖像專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系改革研究初探[J].課程教育研究.2012年36期.

[2]田學(xué)艷,趙慶展.圖形圖像及多媒體類課程內(nèi)容整合與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探討[J].高等理科教育.2007年06期.

[3]周蓉.基于智能可視定制平臺(tái)CVIDraw的圖形圖像Web發(fā)布的研究[D].合肥工業(yè)大學(xué).2004年.

The computer technology application in image processing and key technology research

Chen Dongmei,Wang Hongyu
(Liaoning Academy of Governance, Shenyang Liaoning,110161)

with the development of computer science and technology, computer graphics has become a modern science and one of the most important subject in the computer application, in social fields of computer graphics image processing technology has been widely used. In this paper, the development of computer graphics and the research content, composition and basic content of graphics system was studied, on the application of the computer graphics image processing key technology were studied.

computer technology; Graphic image processing technology; Computer graphics