【摘要】從學(xué)科分類角度來分析，計算機圖形學(xué)與計算機圖形圖像處理分別屬于不同方向的研究學(xué)科，無論是從概念上還是從所涉及的理論、知識領(lǐng)域來比較，兩者有著截然不同的特點及研究方向。在信息技術(shù)突飛猛進發(fā)展的時代，計算機圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域的界限越來越模糊，兩者相互補充、相輔相成的趨勢愈發(fā)明顯。該文以計算機圖形學(xué)以及圖形圖像處理技術(shù)為基礎(chǔ)，對二者的概念以及聯(lián)系與區(qū)別進行了具體的分析，并且對這兩門學(xué)科技術(shù)在實際生活中的應(yīng)用進行了多個維度的研究。

【關(guān)鍵詞】處理；計算機；圖形圖像；應(yīng)用

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.06.068

Combination of Computer Graphics and Graphic Image Processing Technology

HAO Yan

（Shanxi Vocational and Technical College， Taiyuan 030000， China）

Abstract： From the perspective of disciplinary classification， computer graphics and computer graphics image processing belong to different research disciplines， with distinct characteristics and research directions when compared conceptually or in terms of the theoretical and knowledge fields involved. In the era of rapid development of information technology， the boundaries between computer graphics and image processing technology in application fields are becoming increasingly blurred， and the trend of mutual complementarity and supplementarity between them is becoming more and more obvious. This article is based on computer graphics and graphic image processing technology， and provides a specific analysis of their concepts， connections， and differences. It also conducts multidimensional research on the application of these two disciplinary technologies in practical life.

Keywords： handle； computer； graphic images； application

1計算機圖形、圖形圖像處理技術(shù)

1.1計算機圖形

計算機圖形學(xué)是計算機科學(xué)的一個分支，通過數(shù)學(xué)計算加以算法模型的支持，能夠使得二維平面及三維立體圖形，通過一系列的計算、視覺效果和交互等環(huán)節(jié)的處理來達到人們生活及生產(chǎn)所需要的目的，無論是三維空間的數(shù)字建模，還是二維平面的圖像設(shè)定，計算機能夠高度且真實還原實物的形態(tài)，細膩地呈現(xiàn)出每一個細節(jié)，其次還能對其進行再利用，甚至通過設(shè)計制作的模型模具，進行模擬實體成型實驗。通俗來講，計算機圖形學(xué)是運用數(shù)字化圖形和計算機視覺的交互過程，通過構(gòu)建一整套完善的圖形圖像繪制標(biāo)準，讓每一個圖像都生動形象。各行各業(yè)需要持續(xù)發(fā)展才能滿足日益增長的需求，計算機圖形學(xué)也不例外，為了保證圖形的真實感，我們必須深入探索，全面建立圖形的描繪幾何表示，系統(tǒng)性地計算紋路質(zhì)感、虛擬光源等一系列材質(zhì)的相關(guān)屬性。這意味著，我們需要將幾何設(shè)計學(xué)的智慧融入計算機圖形學(xué)中，從而創(chuàng)造出更加出色的實踐效果[1]。

從計算機誕生以來，它引領(lǐng)眾多行業(yè)從零開始，實現(xiàn)了從無序到有序、從效仿到創(chuàng)新的過程，如今，可視化已成為計算機發(fā)展的嶄新風(fēng)向標(biāo)，引導(dǎo)我們探索除數(shù)字符號之外的多元顯示形態(tài)。在計算機圖形學(xué)的殿堂里，CAD、BIM等系列軟件猶如建筑領(lǐng)域的關(guān)鍵，通過精心繪制的工程圖紙和建模圖形，讓我們的生產(chǎn)和交付效率得以顯著提升。與傳統(tǒng)模式的手工繪制圖紙相比，應(yīng)用軟件便能大幅減輕人力的重負。此外，它們還擁有令人嘆為觀止的自動輸入及信息智能識別能力，它的獨特片面建模形式引領(lǐng)后來者逐步踏上建模過程，無形中節(jié)省了計算機渲染的寶貴資源。隨著應(yīng)用軟件在廣泛應(yīng)用和不斷發(fā)展的過程中逐漸走向成熟，他們所蘊含的實踐意義和價值也日益彰顯，熠熠生輝。作為應(yīng)用軟件的核心，圖形圖像處理技術(shù)充分展現(xiàn)了計算圖形學(xué)在圖形圖像處理領(lǐng)域的堅實后盾作用，堅定不移地支撐著科技的進步與發(fā)展。

1.2圖形圖像技術(shù)

計算機圖形和圖像是由硬件與軟件協(xié)同編織出來的豐富視覺表現(xiàn)。要達到高質(zhì)量的圖形和圖像效果，僅僅靠技術(shù)人員的雙手是不夠的，還必須擁有一臺性能卓越的機器，即處理器在連接顯示器到計算機中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，它以強大的處理和存儲能力為后盾，使復(fù)雜的計算任務(wù)得以輕松完成，并減輕了整個系統(tǒng)的負擔(dān)，使計算機的操作系統(tǒng)運行起來更加流暢[2]。另外，像噴墨打印機這些圖像輸出設(shè)備也可以保留原有圖形和圖像的功能。因此，在計算機圖形和圖像的處理過程中，這些輸出設(shè)備起著舉足輕重的作用。

計算機圖形和圖像處理系統(tǒng)具有輸入、輸出、處理、計算、記錄和對話功能。計算機圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)在信息技術(shù)和科學(xué)發(fā)展中非常重要，輸入和輸出功能處理、編輯和保存工程圖像、復(fù)制和發(fā)送圖像。計算是對計算機數(shù)據(jù)的分析、維護和檢索，對話是計算機和人類使用設(shè)備進行通信的過程。在此過程中，客戶可以進行小的更改并補充不滿意的圖形設(shè)計。

1.3計算機圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)之間的區(qū)別及聯(lián)系

計算機圖形學(xué)、圖像處理和圖形學(xué)之間有著密切的關(guān)系，但也存在著顯著的差異。計算機圖形學(xué)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要由三部分組成：點、線和面，這些點、線和面都有缺陷。如果處理的圖形過于復(fù)雜，將直接導(dǎo)致大量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，并且在計算機上處理的應(yīng)用程序數(shù)量將繼續(xù)增長。計算機圖形學(xué)和圖像處理在這一領(lǐng)域具有優(yōu)勢，不再以點、線和面的形式出現(xiàn)，而是以特定的形式出現(xiàn)。

這兩種方法也有一些共性，在實踐中，可以將這兩種方法有機地融合起來，使圖像的內(nèi)容變得更為豐富，既可以增加畫面的立體感，又可以加強畫面的清晰度。在電腦的發(fā)展過程中，我們常常把電腦圖形和圖像學(xué)相融合，兩者的界線逐漸模糊，兩種圖像處理方法也逐漸失去了區(qū)別，在實踐中常常是相互結(jié)合的。

2計算機圖形學(xué)、圖形圖像處理技術(shù)融合的必要性

審視現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)兩者雖然在市場層面呈現(xiàn)出一定程度的水乳交融，但實質(zhì)上依然是兩個涇渭分明的領(lǐng)域[3]。計算機圖形學(xué)作為一門高深的數(shù)學(xué)科學(xué)，它借助精密的數(shù)學(xué)算法，把二維、三維的圖形世界變成計算機可以理解和分析的語言。而在這一過程中，數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換依賴于符號學(xué)內(nèi)部的原理作為支撐，這無疑是計算機圖形在繼續(xù)前進的道路上必須引起高度重視的關(guān)鍵問題。當(dāng)前，計算機圖形學(xué)科面臨著更加復(fù)雜多變的挑戰(zhàn)，行業(yè)持續(xù)繁榮，行業(yè)深度融合。在此背景下，該學(xué)科既需要對各行業(yè)、各領(lǐng)域的基本需求有深入的洞察，又需要尋求解碼與編碼的新平衡。唯有如此，才能以行業(yè)發(fā)展格局和市場需求為導(dǎo)向，更好地適應(yīng)不斷變化的市場環(huán)境，滿足日益增長的現(xiàn)實需求。展望未來，我們有理由相信，電腦圖形學(xué)一定能開辟出一條更加寬廣的發(fā)展之路。

充分顯示圖形的外部狀態(tài)是計算機圖形學(xué)的一項重要成就，在一定程度上代表了計算機圖形學(xué)的發(fā)展?fàn)顩r。由于信息化環(huán)境的影響，計算機圖形學(xué)在物理建模和硬件等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而，在實際設(shè)計過程中，大量用戶對所提出的外部圖形的有效性表示滿意，這些圖形的完成能夠顯示出真實的光影變化，強調(diào)圖形的基本材料。在這種情況下，設(shè)計師必須構(gòu)建一個基于圖表的光影投射的作品設(shè)計，了解圖表的外部現(xiàn)實和目標(biāo)，并在既定的知識框架內(nèi)，我們致力于描繪出目標(biāo)圖形的藍圖?？蛻粜枰牟恢皇且粋€完整的圖形的設(shè)計和創(chuàng)作，而且是一個起點，不斷地探索，不斷地創(chuàng)新。這一舉措旨在確保我們不僅滿足客戶的基本需求，更能在市場競爭中脫穎而出，實現(xiàn)價值最大化，基于圖形分析與創(chuàng)造的圖像處理是一個融合藝術(shù)與科技、電腦圖形、圖像處理技術(shù)與電腦本身相互融合的過程。計算機在圖形圖像的優(yōu)化和構(gòu)建過程中，必須不斷地推動軟件、硬件和技術(shù)的發(fā)展，才能以圖像處理技術(shù)來呈現(xiàn)圖像。因此，我們需要致力于推動計算機設(shè)計與其他相關(guān)部門的深度融合，并將其建設(shè)成為有力支撐社會經(jīng)濟發(fā)展的一項重要工作。隨著技術(shù)的不斷進步與創(chuàng)新，為人類社會的繁榮與進步貢獻更多力量的計算機圖形圖像處理技術(shù)將在更多領(lǐng)域扮演重要角色。

3計算機圖形與圖形圖像技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用

3.1軌道交通車輛設(shè)計與制造領(lǐng)域的應(yīng)用

首先，生產(chǎn)校準和其他重要部件要求非常嚴格。校準包括車輪、車軸、制動盤和變速箱。在裝配過程中，所有零件都必須暴露在千分尺精度的干擾下。此外，車輪和重型車軸等部件的重量使校準變得困難。這需要技術(shù)人員的高度專業(yè)精神和員工的高度體力和腦力。二是需要大量緊固件（好幾萬件）和線材才能安裝高鐵列車。對一系列緊固件、齒輪和附件的安裝、緊固件標(biāo)簽的發(fā)布、汽車座椅安裝元件之間的距離、座椅安裝、多條管道、道路打磨、半徑彎曲、外觀和防止管道影響都有嚴格的要求。因此，僅僅依靠目視檢查說明和簡單的工具，汽車制造商發(fā)現(xiàn)很難滿足鐵路車輛生產(chǎn)效率和質(zhì)量的要求。汽車制造商正在積極推廣下一代信息技術(shù)和集成生產(chǎn)技術(shù)，越來越多地參與計算機圖形、圖像處理和圖形技術(shù)的開發(fā)?；诹慵曈X、機械臂協(xié)調(diào)和高速自動裝配車輪柔性生產(chǎn)線的質(zhì)量控制。將基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)配電板的視覺和人工檢測、油漆過程的內(nèi)部檢測以及列車外各種緊固件的安裝狀態(tài)檢測應(yīng)用于計算機圖形學(xué)和圖像處理圖形學(xué)技術(shù)[4]。

3.2運用生產(chǎn)和設(shè)計

電腦圖形圖像處理技術(shù)為我們的工作和生活帶來了深遠的意義。想要提高效率，優(yōu)化生活體驗，應(yīng)用計算機圖形圖像處理信息技術(shù)，希望為各行各業(yè)的應(yīng)用帶來質(zhì)的飛躍。當(dāng)探討計算機圖形與圖像處理的關(guān)系時，圖形與圖像被復(fù)雜程序抓拍、壓縮并保存，化為實用的信息輸出并服務(wù)于人類，這便是計算機圖像處理技術(shù)的特點所在。當(dāng)前，信息處理的速度尚顯遲緩，但當(dāng)我們將其運用于生產(chǎn)和設(shè)計領(lǐng)域時，每一個細節(jié)都顯得至關(guān)重要。在這一過程中，計算機系統(tǒng)處理程序精準地掌控著影像的每一次展開，幾何理論與分析理論在這里為我們揭示了圖形圖像處理的原理。展望未來，計算機圖像處理技術(shù)的研究將更加注重依靠先進的圖形圖像處理軟件。

3.3在地圖設(shè)計中的應(yīng)用

電腦制圖在其領(lǐng)域早已占據(jù)了舉足輕重的地位，而在這背后，推動其不斷前進的核心動力就是圖形圖像技術(shù)的蓬勃發(fā)展。圖像技術(shù)的巧妙運用，在設(shè)計過程中能夠?qū)ψ鴺?biāo)進行細致的校正和統(tǒng)一，為地圖設(shè)計帶來了前所未有的便捷和精確，使地圖的使用精準度得到了極大的提升，在大大減輕工作人員負擔(dān)的同時，也更加規(guī)范了地圖的設(shè)計。此外，讓地圖成品生成速度更快，制作周期更短?？焖侔l(fā)展的圖形圖像技術(shù)也帶來了地圖制作的革命性變化。同時，遠程傳輸功能的加入讓地圖設(shè)計不再受地域限制，實現(xiàn)了跨時空的即時傳遞。因此，讓地圖上的各種地理位置信息更加直觀生動地展現(xiàn)出來，無疑是圖形圖像技術(shù)的發(fā)展為地圖設(shè)計注入了新的活力。

3.4影視的運用

如今，計算機圖形學(xué)和圖形技術(shù)是電影和電視行業(yè)廣泛使用的圖像處理技術(shù)，通過對電影和電視屏幕的特殊處理來恢復(fù)獨立的場景。同時，后期制作和剪輯用他們的想象力拓寬了影視作品的世界觀，正因為如此，他們才散發(fā)出獨特的魅力。另外，除了拍攝圖像，成像技術(shù)還可以用來實現(xiàn)視頻資源的動態(tài)，然后利用處理技術(shù)將資源轉(zhuǎn)換為整個視頻風(fēng)格。大多數(shù)電影和電視節(jié)目都使用合成技術(shù)，可以通過堆疊、切割等方法進行處理，同時使用新媒體來促進合成技術(shù)的發(fā)展[5]。這體現(xiàn)在以人工智能技術(shù)為核心的顯卡行業(yè)的普及，連接現(xiàn)實與虛擬人物，并將其轉(zhuǎn)化成視頻、表情等多種形態(tài)。

4結(jié)束語

綜上所述，我們可以看到，在日常生活、學(xué)習(xí)和工作中，電腦繪圖和圖像處理的技術(shù)已經(jīng)越來越普遍。這兩種方式的有機融合，可以讓這兩款產(chǎn)品的性能得到極大地提升，從而進一步增強我們的視覺經(jīng)驗和人生經(jīng)驗。本文通過對電腦圖形和圖像處理技術(shù)的相關(guān)知識的了解，對其在視覺傳播體系中的應(yīng)用進行了剖析，期望可以彌補這一方面的不足，使設(shè)計師的工作更加完美。

【參考文獻】

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[5]韓雪菲.計算機圖形學(xué)與圖形圖像的處理技術(shù)[J].電子測試，2015（17）：72-73，142.

【作者簡介】

郝燕，女，1980年出生，碩士，研究方向為計算機圖形圖像。

（編輯：于淼）