計(jì)算機(jī)圖形與圖像處理相關(guān)的論文
計(jì)算機(jī)圖形與圖像處理相關(guān)的論文
伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)逐漸成熟。下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家推薦的計(jì)算機(jī)圖形與圖像處理相關(guān)的論文,希望大家喜歡!
計(jì)算機(jī)圖形與圖像處理相關(guān)的論文篇一
《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)淺析》
摘要:伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)逐漸成熟。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)在現(xiàn)代各領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越重要,從而逐漸受到了人們的廣泛關(guān)注。本文通過(guò)分析計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的系統(tǒng)組成、功能以及應(yīng)用領(lǐng)域等內(nèi)容,詳細(xì)分析了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)的特點(diǎn)。
關(guān)鍵字:圖形學(xué) 圖形圖像 處理技術(shù)
計(jì)算機(jī)技術(shù)在近年來(lái)的發(fā)展速度極為迅速,如今在各個(gè)領(lǐng)域中都應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)。從20世紀(jì)50年代開始,人們開始利用計(jì)算機(jī)技術(shù)處理圖形,而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟,人們開始利用計(jì)算機(jī)技術(shù)處理圖形與圖像信息,隨著這種圖形與圖像處理技術(shù)的不斷成熟與完善,最終形成了備受人們重視的新型學(xué)科。這種計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)于各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展有很重要的意義,因此對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)進(jìn)行研究分析,對(duì)各領(lǐng)域的發(fā)展非常重要。
1 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)概述
1.1 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的主要內(nèi)容
計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的研究?jī)?nèi)容包含了許多方面,其中包含了圖形硬件、圖形交互技術(shù)、曲面曲線建模、虛擬實(shí)現(xiàn)以及實(shí)物造型等。這是一種利用數(shù)學(xué)算法將相應(yīng)二維與三維圖形轉(zhuǎn)化到計(jì)算機(jī)中顯示出來(lái)。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)科成立的主要目的是為了讓計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)換出來(lái)的圖像更加的真實(shí),而要讓計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)化的圖形具備更強(qiáng)的真實(shí)感,就必須要建立圖形描述場(chǎng)景的幾何表示,從中計(jì)算出虛擬的光源、紋理以及材質(zhì)屬性產(chǎn)生的效果。因此計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與幾何設(shè)計(jì)學(xué)的聯(lián)系非常緊密。在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中,主要的研究?jī)?nèi)容包括幾何場(chǎng)景中的曲線曲面造型技術(shù)以及實(shí)體造型技術(shù)。而由計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)化出的圖形,通常都需要對(duì)圖形進(jìn)行再一次的處理,因此計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與相應(yīng)的圖形圖像處理技術(shù)需要緊密聯(lián)系起來(lái),這樣才能夠產(chǎn)生更好的圖形真實(shí)感。
1.2 圖形圖像處理技術(shù)的基本概念
圖形圖像處理技術(shù)主要是將數(shù)學(xué)描述中的幾何數(shù)據(jù)與幾何模型,用計(jì)算機(jī)技術(shù)將其進(jìn)行相應(yīng)的修改、存儲(chǔ)以及完善。其主要處理技術(shù)包括幾何變換、圖像數(shù)字化、建模造型設(shè)計(jì)、隱線與隱面的消除以及各種色彩設(shè)計(jì)等。在圖形與圖像處理技術(shù)中,通常需要用的計(jì)算機(jī)軟件包括一般的輔助設(shè)計(jì)軟件CAD、制造軟件CAM、輔助教育軟件CAI等,同時(shí)還需要應(yīng)用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)藝術(shù)設(shè)計(jì)、模擬、動(dòng)畫以及虛擬實(shí)現(xiàn)等知識(shí)技術(shù)領(lǐng)域。
1.3 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)與功能
計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)主要由相應(yīng)的硬件設(shè)備以圖形圖像軟件組成,計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)中的硬件設(shè)備主要有圖形輸入、輸出設(shè)備以及相應(yīng)的圖形處理設(shè)備。其中圖形處理設(shè)備是硬件設(shè)備中的核心,圖形處理設(shè)備的主要功能是存儲(chǔ)于處理圖形,同時(shí)也能夠完成圖形處理過(guò)程中復(fù)雜的函數(shù)計(jì)算,因此圖形處理設(shè)備也能夠減輕系統(tǒng)CPU的負(fù)擔(dān),最終能夠?qū)D形系統(tǒng)的顯示速度與質(zhì)量進(jìn)行提升。圖形系統(tǒng)中的硬件輸入設(shè)備主要是鍵盤與鼠標(biāo),通過(guò)鼠標(biāo)與鍵盤執(zhí)行相應(yīng)的命令來(lái)完成各種圖形的繪制,比如在輔助設(shè)計(jì)軟件CAD中就主要依靠這兩種硬件設(shè)備。而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,如今的硬件設(shè)備還有空間球、數(shù)據(jù)手套、光筆以及觸摸屏等。圖形系統(tǒng)硬件設(shè)備中的圖形輸出設(shè)備主要是指系統(tǒng)中的顯示系統(tǒng)、繪圖系統(tǒng)等,顯示系統(tǒng)是為了讓圖形可以快速的生成與處理,而匯通系統(tǒng)則是為了讓圖形能夠永久的保存,如顯示器、繪圖儀以及打印機(jī)等。
圖形系統(tǒng)在設(shè)計(jì)與繪制各種圖形的過(guò)程中,必須具備輸入、輸出、存儲(chǔ)、對(duì)話以及計(jì)算等能力,因此圖形系統(tǒng)的功能主要包括:能夠輸入各種命令與幾何參數(shù)的輸入功能、能夠讓圖形保持顯示狀態(tài)且可永久保存的輸出功能、能夠存放所有幾何數(shù)據(jù)并能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)與檢測(cè)的存儲(chǔ)功能、能夠進(jìn)行人機(jī)通信的對(duì)話功能以及設(shè)計(jì)過(guò)程中需要的各種計(jì)算分析功能。
2 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)的應(yīng)用
隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)不斷發(fā)展與成熟,這種技術(shù)應(yīng)用開始在許多領(lǐng)域中進(jìn)行了應(yīng)用,其中主要的應(yīng)用領(lǐng)域包括工業(yè)領(lǐng)域、商業(yè)領(lǐng)域、藝術(shù)領(lǐng)域等。
2.1 工業(yè)領(lǐng)域
工業(yè)領(lǐng)域是計(jì)算機(jī)圖像學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一,隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展,人們?cè)谥圃旄鞣N精密的儀器以及設(shè)計(jì)各種機(jī)械產(chǎn)品的過(guò)程中,都需要應(yīng)用計(jì)算機(jī)中的圖像學(xué)以及相應(yīng)的圖形圖像處理技術(shù),其中計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造軟件CAD與CAM,已經(jīng)在如今的工業(yè)領(lǐng)域中進(jìn)行了廣泛應(yīng)用,比如各種汽車、船舶以及飛機(jī)的設(shè)計(jì)制造,各種廠房的建造布局等,都需要應(yīng)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)以及圖形圖像處理技術(shù)。如法國(guó)的空客飛機(jī)公司就是因?yàn)閼?yīng)用了CAD系統(tǒng),對(duì)空客A300飛機(jī)的外形設(shè)計(jì)、內(nèi)部組裝等進(jìn)行了模擬,從而使得制造成本降低了30%以上。
2.2 商業(yè)領(lǐng)域
計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)在商業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用主要包括各種廣告設(shè)計(jì)、游戲開發(fā)設(shè)計(jì)、動(dòng)畫制作以及各種影視中的特技制作。人們可以利用計(jì)算機(jī)的圖形圖像處理技術(shù)將書法中的藝術(shù)添加到各種廣告設(shè)計(jì)中,比如在各種包裝中添加的廣告字體,通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠?qū)⒏鞣N廣告字體變得新云流水,將字體的藝術(shù)性添加進(jìn)去,可在很大程度上提升這種宣傳效果,在顧客心中留下深刻印象。還比如在影視行業(yè)中,同樣可以應(yīng)用計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù),來(lái)制作各種特寫鏡頭,像各種驚險(xiǎn)的特技效果以及各種大型建筑物的倒坍效果等。
2.3 藝術(shù)領(lǐng)域
計(jì)算機(jī)在藝術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用,是一種新興的學(xué)科,同時(shí)也是一種具有時(shí)代氣息的新型領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在藝術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用,正是計(jì)算機(jī)與藝術(shù)學(xué)結(jié)合的一種代表,這種結(jié)合可讓兩者皆得到發(fā)展與進(jìn)步。通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)在藝術(shù)領(lǐng)域中完成各種藝術(shù)品的制造與設(shè)計(jì),可以讓藝術(shù)品表現(xiàn)的更加完美,比如在在繪制二維與三維圖形時(shí),可利用各種計(jì)算機(jī)軟件讓圖形變得更加完美精確,而在設(shè)計(jì)空間結(jié)構(gòu)、體操舞蹈等藝術(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程中,人們可以利用計(jì)算機(jī)的圖形圖像處理技術(shù),在虛擬空間中讓其變得更加細(xì)膩、生動(dòng)與自然,如計(jì)算機(jī)中的三維軟件3DMAX、Maya等。通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)來(lái)完成藝術(shù)設(shè)計(jì),一般需要設(shè)計(jì)人員具備較高的藝術(shù)功底,同時(shí)也需要配置高端的硬件與軟件設(shè)備。
2.4 科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域
人類在進(jìn)行各種科學(xué)研究與計(jì)算分析的過(guò)程中,往往需要轉(zhuǎn)換大量的數(shù)據(jù)才能夠?qū)⑾鄳?yīng)的圖形與圖像轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái),并且對(duì)最后得到的圖像還有非常高的要求。通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù),能夠?qū)⒆尭鞣N虛擬的圖像更直觀的展現(xiàn)出來(lái),同時(shí)也能夠幫助人們處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,因此這種圖形圖像處理技術(shù)已經(jīng)成功在各個(gè)科學(xué)研究領(lǐng)域中進(jìn)行了應(yīng)用。如在環(huán)境保護(hù)、生物分析等領(lǐng)域,人們通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù),可讓其中的各種圖像以及模型分析更加的生動(dòng),對(duì)科學(xué)研究有很重要的意義。
3 圖形與圖像的關(guān)系
圖形圖像處理技術(shù)中,圖形與圖像之間存在著一定的區(qū)別,但同時(shí)也存在一定的聯(lián)系。它們之間的區(qū)別包括數(shù)據(jù)來(lái)源、處理方法、理論基礎(chǔ)以及用途四個(gè)方面。數(shù)據(jù)來(lái)源中:圖像是來(lái)自客觀世界,而圖形來(lái)自主觀世界。處理方法中:圖像的處理方法是幾何修正以及圖像的各種變換、識(shí)別以及理解等。而圖形的處理方法是幾何變換以及圖形的各種修剪、消除以及隱藏等。在理論基礎(chǔ)上:圖像的主要理論基礎(chǔ)是以概率統(tǒng)計(jì)、模糊數(shù)學(xué)等相關(guān)理論作為理論基礎(chǔ)。而圖形時(shí)以計(jì)算幾何、樣條幾何等相關(guān)的理論做為理論基礎(chǔ)。最后的在用途上:圖像的處理用途主要是應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)學(xué)等方面,而圖形處理則主要應(yīng)用于動(dòng)畫、藝術(shù)等方面。
隨著圖形圖像處理技術(shù)的不斷發(fā)展,圖形與圖像之間在各個(gè)方面也開始出現(xiàn)了一些聯(lián)系,并且兩者在一定條件下還能夠相互轉(zhuǎn)換,如圖1所示。圖形與圖像的模型轉(zhuǎn)換一般需要用到計(jì)算機(jī)的輔助幾何設(shè)計(jì)技術(shù),如CAGD技術(shù),利用這種計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù),能夠更加靈活的分析各種幾何形體,并且能夠?qū)⑶媾c曲線中的各種數(shù)據(jù)擬合。
4 結(jié)語(yǔ)
伴隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)逐漸成熟,如今已應(yīng)用到了我們的日常生活工作中,并且在多個(gè)領(lǐng)域中都需要應(yīng)用這種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)。同時(shí)計(jì)算機(jī)圖形圖像的處理技術(shù)對(duì)各領(lǐng)域的發(fā)展也產(chǎn)生了很大的作用,這種技術(shù)能給創(chuàng)造出一個(gè)新奇的視覺(jué)效果,能給讓人們的設(shè)計(jì)能力以及創(chuàng)造力全面發(fā)揮出來(lái)。因此將讓計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)融入到各個(gè)領(lǐng)域中,促進(jìn)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)的發(fā)展有很重要的意義。
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作者單位
武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖北省武漢市 430074