計算機圖形與圖形圖像處理技術的相互結合

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

【關鍵詞】處理；計算機；圖形圖像；應用

【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

1.1計算機圖形

計算機圖形學是計算機科學的一個分支，通過數學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節的處理來達到人們生活及生產所需要的目的，無論是三維空間的數字建模，還是二維平面的圖像設定，計算機能夠高度且真實還原實物的形態，細膩地呈現出每一個細節，其次還能對其進行再利用，甚至通過設計制作的模型模具，進行模擬實體成型實驗。通俗來講，計算機圖形學是運用數字化圖形和計算機視覺的交互過程，通過構建一整套完善的圖形圖像繪制標準，讓每一個圖像都生動形象。各行各業需要持續發展才能滿足日益增長的需求，計算機圖形學也不例外，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，系統性地計算紋路質感、虛擬光源等一系列材質的相關屬性。這意味著，我們需要將幾何設計學的智慧融入計算機圖形學中，從而創造出更加出色的實踐效果[1]。

從計算機誕生以來，它引領眾多行業從零開始，實現了從無序到有序、從效仿到創新的過程，如今，可視化已成為計算機發展的嶄新風向標，引導我們探索除數字符號之外的多元顯示形態。在計算機圖形學的殿堂里，CAD、BIM等系列軟件猶如建筑領域的關鍵，通過精心繪制的工程圖紙和建模圖形，讓我們的生產和交付效率得以顯著提升。與傳統模式的手工繪制圖紙相比，應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后來者逐步踏上建模過程，無形中節省了計算機渲染的寶貴資源。隨著應用軟件在廣泛應用和不斷發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。作為應用軟件的核心，圖形圖像處理技術充分展現了計算圖形學在圖形圖像處理領域的堅實后盾作用，堅定不移地支撐著科技的進步與發展。

1.2圖形圖像技術

計算機圖形和圖像是由硬件與軟件協同編織出來的豐富視覺表現。要達到高質量的圖形和圖像效果，僅僅靠技術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揮著至關重要的作用，它以強大的處理和存儲能力為后盾，使復雜的計算任務得以輕松完成，并減輕了整個系統的負擔，使計算機的操作系統運行起來更加流暢[2]。另外，像噴墨打印機這些圖像輸出設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，這些輸出設備起著舉足輕重的作用。

計算機圖形和圖像處理系統具有輸入、輸出、處理、計算、記錄和對話功能。計算機圖形學和圖像處理技術在信息技術和科學發展中非常重要，輸入和輸出功能處理、編輯和保存工程圖像、復制和發送圖像。計算是對計算機數據的分析、維護和檢索，對話是計算機和人類使用設備進行通信的過程。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計。

1.3計算機圖形學與圖形圖像處理技術之間的區別及聯系

計算機圖形學、圖像處理和圖形學之間有著密切的關系，但也存在著顯著的差異。計算機圖形學的數據結構主要由三部分組成：點、線和面，這些點、線和面都有缺陷。如果處理的圖形過于復雜，將直接導致大量數據的產生，并且在計算機上處理的應用程序數量將繼續增長。計算機圖形學和圖像處理在這一領域具有優勢，不再以點、線和面的形式出現，而是以特定的形式出現。

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。在電腦的發展過程中，我們常常把電腦圖形和圖像學相融合，兩者的界線逐漸模糊，兩種圖像處理方法也逐漸失去了區別，在實踐中常常是相互結合的。

2計算機圖形學、圖形圖像處理技術融合的必要性

審視現狀，發現兩者雖然在市場層面呈現出一定程度的水乳交融，但實質上依然是兩個涇渭分明的領域[3]。計算機圖形學作為一門高深的數學科學，它借助精密的數學算法，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，數據的轉換依賴于符號學內部的原理作為支撐，這無疑是計算機圖形在繼續前進的道路上必須引起高度重視的關鍵問題。當前，計算機圖形學科面臨著更加復雜多變的挑戰，行業持續繁榮，行業深度融合。在此背景下，該學科既需要對各行業、各領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，才能以行業發展格局和市場需求為導向，更好地適應不斷變化的市場環境，滿足日益增長的現實需求。展望未來，我們有理由相信，電腦圖形學一定能開辟出一條更加寬廣的發展之路。

充分顯示圖形的外部狀態是計算機圖形學的一項重要成就，在一定程度上代表了計算機圖形學的發展狀況。由于信息化環境的影響，計算機圖形學在物理建模和硬件等領域得到了廣泛的應用。然而，在實際設計過程中，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，強調圖形的基本材料。在這種情況下，設計師必須構建一個基于圖表的光影投射的作品設計，了解圖表的外部現實和目標，并在既定的知識框架內，我們致力于描繪出目標圖形的藍圖。客戶需要的不只是一個完整的圖形的設計和創作，而且是一個起點，不斷地探索，不斷地創新。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，實現價值最大化，基于圖形分析與創造的圖像處理是一個融合藝術與科技、電腦圖形、圖像處理技術與電腦本身相互融合的過程。計算機在圖形圖像的優化和構建過程中，必須不斷地推動軟件、硬件和技術的發展，才能以圖像處理技術來呈現圖像。因此，我們需要致力于推動計算機設計與其他相關部門的深度融合，并將其建設成為有力支撐社會經濟發展的一項重要工作。隨著技術的不斷進步與創新，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將在更多領域扮演重要角色。

3計算機圖形與圖形圖像技術的結合應用

3.1軌道交通車輛設計與制造領域的應用

首先，生產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。這需要技術人員的高度專業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、緊固件標簽的發布、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，汽車制造商發現很難滿足鐵路車輛生產效率和質量的要求。汽車制造商正在積極推廣下一代信息技術和集成生產技術，越來越多地參與計算機圖形、圖像處理和圖形技術的開發。基于零件視覺、機械臂協調和高速自動裝配車輪柔性生產線的質量控制。將基于神經網絡配電板的視覺和人工檢測、油漆過程的內部檢測以及列車外各種緊固件的安裝狀態檢測應用于計算機圖形學和圖像處理圖形學技術[4]。

3.2運用生產和設計

電腦圖形圖像處理技術為我們的工作和生活帶來了深遠的意義。想要提高效率，優化生活體驗，應用計算機圖形圖像處理信息技術，希望為各行各業的應用帶來質的飛躍。當探討計算機圖形與圖像處理的關系時，圖形與圖像被復雜程序抓拍、壓縮并保存，化為實用的信息輸出并服務于人類，這便是計算機圖像處理技術的特點所在。當前，信息處理的速度尚顯遲緩，但當我們將其運用于生產和設計領域時，每一個細節都顯得至關重要。在這一過程中，計算機系統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在地圖設計中的應用

電腦制圖在其領域早已占據了舉足輕重的地位，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的蓬勃發展。圖像技術的巧妙運用，在設計過程中能夠對坐標進行細致的校正和統一，為地圖設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的同時，也更加規范了地圖的設計。此外，讓地圖成品生成速度更快，制作周期更短。快速發展的圖形圖像技術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計不再受地域限制，實現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出來，無疑是圖形圖像技術的發展為地圖設計注入了新的活力。

3.4影視的運用

如今，計算機圖形學和圖形技術是電影和電視行業廣泛使用的圖像處理技術，通過對電影和電視屏幕的特殊處理來恢復獨立的場景。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，他們才散發出獨特的魅力。另外，除了拍攝圖像，成像技術還可以用來實現視頻資源的動態，然后利用處理技術將資源轉換為整個視頻風格。大多數電影和電視節目都使用合成技術，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的發展[5]。這體現在以人工智能技術為核心的顯卡行業的普及，連接現實與虛擬人物，并將其轉化成視頻、表情等多種形態。

4結束語

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

【參考文獻】

[1]孫麗君，曾祥潘，吳俊杰.基于計算機圖形學的植物果實輪廓特征差異性檢驗[J].中國信息技術教育，2022（13）：73-75.

[2]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.

[3]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.

[4]寧玉門.計算機圖形圖像處理技術在銅礦石識別中的運用[J].電子技術與軟件工程，2021（11）：136-137.

[5]韓雪菲.計算機圖形學與圖形圖像的處理技術[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）