計算機圖形學與圖形圖像的處理技術研究

王艷芳

計算機圖形學與圖形圖像處理技術有著不同的概念，它們屬于不同的學科。圖形學以及圖形圖形處理技術既獨立有統一，二者有著不可分割的特殊聯系。隨著我國科技的不斷進步，在實際應用過程中，它們二者之間的界限變得越來越不清晰。該文從計算機圖形學以及圖形圖像處理技術入手分析，對二者的概念以及聯系與區別進行了闡述。并且對這兩種學科技術在實際生活中的應用進行了研究。

計算機圖形學 計算機圖形圖像處理技術 區別 應用研究

中圖分類號：TP911??文獻標識碼：A???文章編號：1672-3791（2021）02（b）-0000-00

Computer graphics and graphics and image processing technology have different concepts， and they belong to different disciplines. Graphics and graphics and graphics processing technology are independent and unified， and they have an inseparable special connection. With the continuous advancement of science and technology in our country， the boundary between the two has become increasingly unclear in the actual application process. This article starts with the analysis of computer graphics and image processing technology， and expounds the concepts， connections and differences between the two. And the application of these two disciplines in real life is studied.

Computer graphics; Computer graphics and image processing technology; Difference; Applied research

自從改革開放以來，我國的科學技術迅猛發展，計算機技術被應用到了各個領域之中。圖形學以及圖像處理技術在各行各業中都起到了積極的促進作用。比如：在藝術作品設計中就需要用到計算機的圖形圖像處理進行作品的設計。除此之外，在工業制造業領域以及設計等領域都會應用到計算機的這兩大處理技術。計算機的這兩大技術主要是可以對圖片進行設計，可以存儲相關的資料以及對圖片進行修改，通過不同的軟件來實現對圖形的設計與處理。相關技術人員，如果想要加強自己計算機圖形圖像處理技術，那么就要深入了解計算機圖形圖片處理技術的原理以及對計算機圖形學能夠充分掌握。理解二者的區別與聯系，更好地將相關技術應用到需要的領域之中。

1.1 計算機圖形學概述

計算機圖形學在技術領域中比較具有前瞻性。計算機圖形學包含很多內容，圖像交互、圖形標準化以及圖形圖像可視化等都屬于計算機圖形學領域。在對計算機圖形學進行操作與研究時，主要是利用計算機技術以及相關的軟件，讓通過計算機相關技術制作出來的圖形具有極強的真實感。相關技術人員在使用計算機圖形學進行工作時，要熟悉系統的各種功能，可以靈活地處理以及運用圖形與圖像的處理技術，對相應的圖像進行處理。與此同時，還要具備處理計算機硬件以及各種操作軟件的能力。關于計算機圖形學，硬件主要包括3個部分：第一，圖形輸入裝置，就是可以通過計算機，將原始圖片傳到相應的軟件之中。第二，圖形輸出裝置，即可以將處理好的圖形向外傳輸。第三，處理器裝置，其涉及很多類型的處理器，根據不同的處理器可以實現的不同功能。處理器起著橋梁的作用，將計算機與圖形終端聯系起來，是圖形圖像處理技術實現的關鍵。通過相應的處理器，可以針對圖形以及圖形的數據進行計算，從而讓相關系統中的圖片可以更加清晰地顯現出來。隨著我國科技的不但進步，計算機技術也在一定程度上得到了提升，軟件也隨之發展起來。直到現在，我國的科技研究人員已經研發出來各種各樣的圖像處理軟件系統，并且基本上都可以穩定運行，這就使得我國的計算機圖形學又得到了進一步發展，新增了很多圖形處理功能。計算機圖形學的不斷發展與完善對我國計算機領域以及制造業等領域的發展有著很大的促進作用。比如信息輸入、傳輸以及存儲計算功能等計算機圖形處理功能，在使用計算機進行工作時，計算功能可以將一些應用的數據進行匯總運算，如將不同的元素進行合成或者將坐標進行轉換等。對于存儲信息的功能，工作人員可以將一些圖形數據信息進行存儲，在必要的時候，可以對圖形信息進行檢索以及維護。除此之外，還有一個信息輸入與輸出的功能，這個功能主要是針對圖形數據的寫入以及輸出。

1.2 計算機圖形圖像處理技術概述

如果說計算機圖形學是理論，那么圖形圖像處理技術就是實踐應用。計算機圖形學通過圖形圖像處理技術完成工作目標。相關的技術人員通過圖形的定義以及相關的幾何手段，利用計算機軟件完成圖形的處理工作。在圖形處理過程中，既可以是二維的圖形，也可以是三維的圖像。在進行計算機圖形圖像處理的過程中，與多方面的內容都會有關聯。比如圖像的復原、圖形的平移與旋轉變換以及顏色的變化等。相關的技術人員若想使用上述的一些功能，就要對圖形與圖像有一定程度上的掌握，然后將計算機軟硬件結合起來，進行技術操作。

1.3 計算機圖形學與圖形圖像處理技術之間的區別以及聯系

計算機圖形圖像處理技術以及圖形學之間有著緊密的聯系，但同時二者之間有著很大的不同。它們最主要的不同之處在計算機處理軟件數據結構上。計算機圖形學在數據結構方面主要有3個部分構成，分別是點、線以及面。這種點線面的形式存在著弊端，如果所要處理的圖形特別的復雜，就會直接導致數據變得很復雜。因為一旦圖形比較復雜，那么就會產生更多的數據，計算機所要處理的程序也就隨之不斷增加。計算機的圖形圖像處理在這方面就比較有優勢。它不在是點線面的形式，而是將某個具體的圖像作為目標。比如利用二維數據或者三維數據將一幅圖表示出來。通過這種形式，數據組中就具備了成千上萬的元素。所以，在進行圖像處理的過程中會處理很多的數據。它們二者之間除了不同外還有著一定程度上的共通性，在實際工作過程中，可以把兩種不同的技術進行結合，通過這種結合的方式，可以讓圖片的內容更加豐富，讓圖片的視覺效果更加強烈。同時，還能夠增強圖片的清晰程度。隨著計算機時代的到來，人們已經習慣將計算機圖形圖像與圖形學進行結合，二者之間的界限變得越來越模糊，人們開始不再對兩種圖形處理技術進行區分，使用中增加了它們轉換的次數。

2.1 ?藝術作品設計

在我國的計算機技術還不發達的時候，工作人員在進行藝術作品的設計時，基本上都是通過手工繪制圖形。工藝作品的設計，需要經過很多次的修改，這些都是工作人員手工操作去修改圖紙，非常辛苦，從而也導致了藝術作品制作過程極其的漫長，要花費很多的時間，并且通過手繪的方式很難將藝術作品的效果展現出來。在我國計算機計算機技術興起以后，計算機的圖形圖像處理技術以及圖形學應運而生，開始被廣泛地應用到各個領域之中，給工藝作品的設計工作帶來了一定程度上的便利。工藝作品的設計人員從此省去了反復修改的時間，并且可以通過計算機軟件，將具有3D效果的圖像展現到人們面前，讓抽像的概念變得更加具體以及直觀化。如果在設計中有一些瑕疵，完全可以利用計算機中的數據處理以及計算功能進行消除工作，讓工藝作品無論是在設計方面還是在創造方面都更加完善。

當今時代，科技的不斷發展，在制圖上研發出了很多新的軟硬件設備。相關的技術人員可以通過手繪板、手寫筆以及圖形交匯技術等完成圖像的設計。同時，我國的軟件建設也得到了一定程度的完善，技術人員可以通過相關軟件完成工藝作品的修改以及作品細節的繪制，這樣可以讓所設計的工藝作品得到更多人的喜愛，滿足現代工藝品市場的需求。除了可以設計工藝作品的之外，計算機圖形圖像處理技術以及圖形學還可以應用在其他方面。比如對一些文字進行藝術設計，以及設計外包裝以及動畫的設計等。在計算機圖形學以及圖形圖像處理技術在文字設計中，對文字進行設計的過程是非常簡單的，它對工作人員的專業程度沒有太大的要求，設計人員只需要選擇軟件中的文本框，在文本框中輸入所要設計的文字;然后找到對應的工具欄，工具欄中可以對文字的大小以及類型顏色等進行修改。當然為了讓設計出的文字更加美觀，設計人員也需要在設計時花費一些心思，使用一些小的技巧，對文文字數據進行掌控，讓所設計的文字更加協調。在文字顏色的設計上要有一些新鮮感，能夠做到迅速吸引人們的眼球，讓人一眼就可以看到。以當下比較火的一個設計軟件Photoshop為例。工作人員如果想通過Photoshop設計一些文字。首先要找到工具欄中的“T”字標志，這個是文本輸入的意思。在輸入相關的文字之后，可以通過工具欄中的文字改編功能對字體、字號以及顏色進行修改。除此之外，該軟件中還可以讓文字動態呈現，要通過對文字進行路徑設計，就可以實現動態文字的功能。其次，計算機的圖形圖像處理技術以及圖形學在包裝中的應用。隨著我國經濟的提高，人們的的購買力大大增加，購物已經成為了人們生活中不可或缺的一部分。人們在購買商品時，包裝的優劣直接會對人們的購買欲望產生影響。總體來說，好的包裝設計是可以在一定程度上增加商品銷量的。所以，商品的包裝設計非常關鍵。Photoshop是一個功能十分強大的軟件。設計人員還是可以應用Photoshop進行商品包裝的設計。無論是零食的外包裝，還是一些生活用品的外包裝，都可以通過Photoshop來進行設計，最終形成優美的平面設計，進而引起人們的關注，從而增加商品的銷售量。對于動畫設計，計算機圖形與圖像處理技術是展現動畫的主要方式。在從前計算機處理技術還不成熟時，一些動畫的設計并不連貫，不能給人帶來良好的視覺效果。在現在，技術人員可以利用一些三維處理技術或者VR技術等與計算機圖形處理技術相結合。不斷優化動畫效果，讓所展示出來的動畫畫面連貫性更強，同時還能增強畫面的真實感。通過將現代化的技術手段與計算機圖形處理技術的結合，可以有效的促進我國動畫領域的進步。

2.2 圖像處理技術

計算機圖形圖像處理技術以及圖形學可以在圖像處理過程中得到很好的應用。比如：處理失真的圖像，讓其恢復到原始清晰狀態，再對圖形細節進行美化。對于失真圖像的處理，可以通過點位預測的方式解決失真問題，利用點位不斷地對圖像進行調整，通過這種方式來提高圖形的清晰程度。在真正圖像處理過程中，設計人員要找到圖像中的指定區域，結合數學中的概率統計知識。確定圖片中的相關點位，選擇圖像中的關鍵像素點。通過這樣的方式可以在改動最小的情況下達到最佳的效果。一張圖片在經過放大之后就會出現失真的情況，設計人員同樣可以利用點位預測的方式處理圖片放大后的失真情況。在圖形的細節美化方面，設計人員設計對圖片進行設計時，要重視細節的處理。無論是在亮度上還是在圖片的曝光度上，都要有所掌控，不能因為沒有處理好二者的關系，從而造成圖片的不清晰。如果圖片出現不清晰的現象，可以利用Photoshop中的濾鏡功能進行調整。

2.3 應用在工業制造領域

除了應用在工藝品的設計以及圖像處理上之外，計算機圖形處理技術對工業制造業領域有所幫助。相關的技術人員可以通過將計算機軟件與相關的工業數據結合，把工業制造中的真實情景還原出來 。工業制造中涉及的圖形一般較為特殊，技術人員完全可以利用計算機圖形處理技術對三維立體模型進行建構，對工業零件等實現更加直觀的觀看效果。

綜上所述，計算機圖形圖像處理技術與計算機圖形學雖然有著明顯的不同，但是可以將二者進行結合使用，可以帶來更好的效果。利用好這兩種技術，對我國各個領域的發展都有積極的意義。

[1] 陶鏞澤，郭天太，胡佳成，等.基于OpenCV和OpenGL的計算機視覺虛擬實驗開發[J].實驗室研究與探索，2021，40（4）：108-114.

[2] 谷國太，孫陸鵬，張紅艷，等.一種基于GPU的枚舉排序算法及其并行化[J].河南理工大學學報：自然科學版，2020，39（6）：139-143，158.

[3] 張萍宇.基于圖形處理器的并行加速雙能計算機層析成像重建方法[J].激光與光電子學進展，2020，57（12）：84-90.

[4] 畢韋達.關于計算機圖形學與圖形圖像的處理技術研究[J].藝術科技，2017，30（5）：85-85.

[5] 趙靖.計算機圖形學與圖形圖像處理技術的應用[J].電子技術與軟件工程，2021，（10）：113-114.

[6] 劉嘉. 基于深度學習的圖像知識提取技術研究與應用[D].成都：電子科技大學，2019.