計算機技術在圖形圖像處理中的應用及關鍵技術研究

陳冬梅，王宏宇

（遼寧行政學院，遼寧沈陽，110161）

計算機技術在圖形圖像處理中的應用及關鍵技術研究

陳冬梅，王宏宇

（遼寧行政學院，遼寧沈陽，110161）

隨著計算機科學技術的發展，計算機圖形學已經成為現代計算機應用科學的一們重要學科，在社會各個領域計算機圖形圖像處理技術得到了廣泛的應用。本文對計算機圖形學的發展以及研究內容進行描述，對圖形圖像系統組成和基本內容進行了研究，對計算機圖形學中圖形圖像處理應用的關鍵技術進行了研究。

計算機技術；圖形圖像處理技術；計算機圖形學

1 計算機圖形學與圖形圖像處理技術研究

計算機圖形學主要是以計算機為主要工具，對圖形圖像進行處理的一門計算機技術。計算機圖形學研究內容包括圖形硬件、圖形交互技術和科學計算可視化等。計算機圖形圖像處理技術主要是利用計算機來表達圖形圖像的真實感，所以需要建立圖形描述的幾何表示的場景，利用光照模型技術制造出虛擬的光源和光照明效果等，由此看來計算機圖形圖像處理技術和計算機幾何學設計有著密切的關系。表示幾何場景的曲面造型技術和實體造型技術都可以作為計算機圖形圖像處理技術的研究內容。計算機圖形圖像處理技術和計算機圖形學有著密切的關系，都是以數字圖像的方式來提供真實感的計算結果。計算機圖形系統的組成主要有硬件系統和圖形圖像軟件系統兩部分，高質量的計算機硬件設備是高質量的計算機圖形圖像處理技術的重要基礎保證，圖形圖像系統硬件包括圖形系統處理器、圖形圖像輸入和輸出設備。圖形圖像系統結構的重要部件是圖形圖像處理器，圖形處理器是計算機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備，負責圖形圖像的處理和計算，以及對圖形圖像進行存儲。幫助CPU更好的進行數據處理工作，圖形處理器性能的好壞直接決定系統圖形圖像顯示的效果，以及計算機圖形圖像處理的能力。圖形圖像輸入設備主要是鍵盤和鼠標等硬件設備，通過圖形軟件用鍵盤和鼠標輸入圖形信息，其它的輸入設備還有光筆、空間球和觸摸屏等。圖形圖像輸出設備可以對圖形進行快速的處理，可以把圖形圖像輸出到存儲的介質中，把圖形圖像永久的保存下來，圖形圖像輸出設備主要包括顯示器和打印機等設備。計算機圖形軟件也在不斷完善，目前有很多軟件系統都支持計算機圖形技術，計算機圖形系統的發展也提出了圖形軟件標準化問題的產生。圖形系統的主要功能要具有計算功能，比如圖元坐標的變換都需要計算和分析，還要具有存儲功能，支持圖形幾何數據的存儲以及數據的維護，圖形系統還具有輸入和輸出功能，以及對話功能通過圖形顯示器實現人與機器的交互操作，這些都是圖形系統最基本的功能。

計算機圖形圖像的數據來源都是來自客觀世界和主觀世界的，計算機圖像的處理主要是圖像增強和圖像變換等，計算機圖形處理包括幾何變換、曲面擬合和產生紋理等。計算機圖像處理主要是針對數字信號進行處理和概率統計概率等，計算機圖形處理主要是放射變換和計算幾何等概論。計算機圖像處理主要應用于醫學和航空航天等領域，計算機圖形處理主要應用于CAD計算機藝術制作和計算機動畫等領域。但是在實際應用中，計算機圖像處理技術和計算機圖形處理技術相互之間是有關聯性的，只有真正的把計算機圖像和計算機圖形處理技術結合起來，才可以達到更好的視覺效果和質量。

2 計算機圖形圖像處理主要應用領域及技術

計算機圖形圖像處理設計的領域比較廣泛，比如曲線建模和虛擬現實等結構單元，主要是通過計算機系統把真實感的圖形圖像表達出來。所以工作人員要把圖形表示的幾何場景模型搭建起來，進行多方面的光照想過計算，計算機圖形圖像還能夠把幾何場景的曲面和實物模型表示出來。計算機圖形圖像處理是用計算機對以數學方式描述的物體的幾何模型進行顯示、修改和存儲等操作過程，圖形圖像處理內容包括平移、縮放和透視等幾何變換；圖形圖像的數字化、圖像增強和圖像分析；曲線的擬合；模型造型設計；圖形圖像的明暗處理；貼圖紋理和圖像的色彩設計。在計算機輔助設計CAD和計算機動畫制造等領域都需要計算機圖形圖像處理技術，尤其在計算機輔助設計CAD中計算機圖形圖像處理技術被應用的最為廣泛。計算機圖形圖形處理應用于計算機輔助設計和制造等領域，比如建筑施工和機械產品的制造等，計算機圖形操作程序最為常見的是CAD和CAM，CAD主要應用于現代建筑中三位工程圖紙的設計，通過二維信息進行信息的提取和綜合處理，搭建立體空間的框架結構。計算機圖形處理用戶接口也可以應用計算機圖形圖像處理技術，對圖形化的界面進行設計和維護。地形地貌模擬演示可以應用計算機圖形圖像處理技術，計算機圖形圖像處理技術可以把一切國土基本的信息進行整理表示出來，以平面的形態表示出來，或者建立三維地形地貌立體圖，使國土資源實現多元化的利用，為國土資源的開發提供指導作用。計算機圖形圖像處理技術可以為計算機動畫和藝術領域提供軟件的指導，比如二維的photoshop軟件和三維的3DMAX軟件，都可以為動畫的制造提供輔助作用。

計算機圖形圖像處理技術中的一個關鍵性技術就是真實感圖形技術，也就是我們通常說的光柵圖形技術。真實感圖形技術是計算機圖形生成技術，首先把場景的幾何模型在計算機中構建出來，然后根據光照條件，對景物表面圖形的可見光的亮度進行計算，這樣可以達到真實實物的視覺效果，隨著計算機圖形圖像處理技術的應用，在我們的生產和生活中真實感圖形技術被廣泛的應用。隨著計算機圖形和圖像綜合處理技術的不斷發展，兩者交互式的界面也變的模糊，光柵模型是計算機真實感的圖形圖像技術，光柵圖形顯示器是由一系列像素組成的，真實感圖形的生產，要對畫面上圖像圖像上的景物表現區的顏色進行相應的計算。在進行計算的時候要考慮到在區域的入射光的光源的的光亮度，還要考慮到表面區域光源的方向，以及材料的反射性等，所以這種計算式基于光照明模型的。光柵圖形屏幕是由百萬個像素組成的，所以真實感圖形處理技術研究的重要內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

計算機圖形和圖像處理技術被廣泛的應用到人們生活和生產的各個領域中，在計算機圖形圖像處理中應用先進計算機技術作為技術手段，才能發揮計算機圖像圖像處理的作用。基于計算機技術的圖像圖像處理技術的研究可以為我國的圖形圖像處理研究奠定一定的理論基礎。

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[3]周蓉.基于智能可視定制平臺CVIDraw的圖形圖像Web發布的研究[D].合肥工業大學.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