计算机图形学与图形图像的处理技术

韩雪菲

（黑龙江生态工程职业学院,哈尔滨,150025）

计算机图形学与图形图像的处理技术

韩雪菲

（黑龙江生态工程职业学院,哈尔滨,150025）

计算机图像学与计算机图形图像处理技术是计算机技术不断发展，计算机功能性的不断开发与创新的产物，在现代社会生产的很多领域都有所应用。在帮助人们提高图形图像处理水平，提高各领域设计工作的效率与表现力，丰富人们的文化娱乐生活，增强精神层面的享受等方面都发挥着十分重要的作用。本文将对计算机图形学与图形图像处理技术的相关知识进行阐述，以便加深大家对计算机图形学与图形图像处理技术的了解。

计算机图形学；图形图像；处理技术

1 计算机图形学

计算机图形学是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学，计算方法与图形显示技术的研究与使用是计算机图形学进行图形转化与处理的基础，也是计算机图形学研究的主要内容。计算机图形学在图形硬件、实物造型、虚拟现实等方面的应用有着十分良好的效果。利用计算机图形学进行图形设计与制作主要的特点在于其真实感，因此在图形设计与制作过程中需要建立准确的几何场景，并通过对模拟光照与模型材质属性的合理选择与调整来实现最接近真实的图形设计效果。除对计算机图形学的不断完善与有效应用外，利用计算机图形图像处理技术对计算机图形学所设计的图形图像进行有效的处理，也是提高图形图像设计效果的有效手段。

计算机图形学发展对于设计工作有着重要的影响，在市场经济快速发展的今天，各行各业中的竞争都在不断加剧，人们在产品与服务的购买过程中有了越来越多的选择，因此如何保证产品与服务的质量，确保满足客户的需求，是现代企业发展的关键，设计图形与图像的应用对于直观地向客户展示产品与服务的最终效果，帮助客户了解产品与服务，有很好的效果，同时也可以使产品设计的修改更加便利，使最终生产的产品充分符合客户的要求，最大限度达到客户的满意，也能够有效减少产品生产中不必要的成本。

2 教学中图形图像的案例处理技术

计算机图形图像处理主要是将概念的或描述性的形象的几何模型或数据用计算机显示、修改、完善并存储的操作过程，主要包括二维图形处理技术与三维图形图像处理技术。在图形图像处理中计算机软件的应用是必不可少的，随着计算机应用软件的不断开发与应用，使得计算机图形图像处理技术的应用更加简便，也日趋成熟。

计算机图形图像处理技术的功能主要体现在以下几个方面：

2.1 对图像进行几何变换。这里的几何变换包括对计算机图形图像的旋转、移动、缩放以及投影等操作。

2.2 实现图像的数字化、图像增强、图像复原、图像编码、图像分析和图像分割等，以便于按照实际需求对图像进行编辑与应用。

2.3 对图形的曲线和曲面实行拟合操作。

2.4 消除图像中的隐线和隐面。

2.5 进行计算机图像的建模和造型设计，这是计算机图形图像处理技术应用于计算机辅助设计等方面的基础。

2.6 进行相应的色彩设计和明暗处理以及纹理贴图的处理，即可对图形图像进行色彩方面的艺术处理，实现图形图像的美化。

计算机图形图像处理技术的应用主要依靠图形图像处理软件来完成，包括CAD、Photoshop、3Dmax等。这些软件的应用已经较为普遍，并且随着技术的进步，许多图形图像处理软件在功能性上也不断得到加强，而操作上也更加倾向于简便化智能化，使图形图像处理更加灵活高效。目前，我国很多院校已经设置专门的专业与课程进行图形图像处理软件应用技术的教学，有效地推动了计算机图形图像处理技术的普及与发展，也为社会许多领域输送了大量的专业技术型人才，促进了各行业的发展。

以现在较为常用的Photoshop（简称PS）软件为例，这款软件在图像处理的功能上十分强大，现主要应用于影楼照片加工、广告设计、专业相册制作等领域。在照片的处理方面，它既可以改变照片的艺术效果，也可以实现老旧照片的翻新，例如想要使普通的数码照片呈现出素描的效果，就可以通过PS软件的操作来实现。将图片导入PS中并复制背景图层，形成新的图层。然后在新图层上进行效果的添加，基本操作如下：首先按照“滤镜——滤镜库——艺术效果——彩色铅笔”的步骤选择滤镜的效果，并通过对参数的调整确定自己想要的彩色铅笔效果。然后要进行颜色的调整，选择“调整”选项下的“去色”选项，这时图片颜色全部被去掉，之后选择“调整”选项下的“色阶”选项，对参数进行调整，将图片调至合适亮度。接下来按照“滤镜——锐化——智能锐化”的步骤操作来突出细节，通过对锐化数量和半径的调整，达到最佳效果。然后调整新图层的不透明度，将背景颜色显现出来，之后再将背景图层复制并拉倒最上层，将混合模式调整为“叠加”，并调整不透明度，通过预览调整到最佳效果就完成了。对比图如下：

3 计算机图形学与图形图像处理技术的应用

3.1 计算机辅助设计与制造的功能的应用。CAD以及CAM软件的应用在汽车、飞机以及大型机械等的设计与制造中有着十分良好的效果，同时在服装设计中也有所应用，如在汽车生产中，生产企业将首先通过CAD系统进行新车外观与结构设计，并通过对设计的分析与调整，完善新车的外观设计，通过模拟组装实现新车结构的优化，使设计达到最优，节省了生产中的成本。在建筑业中，工程图纸的设计与建筑3D模型的制作也都离不开计算机图形学与图形图像处理技术的应用，建筑3D模型的设计可以有效实现建筑结构的直观全面展示，对于建筑结构的分析与施工技术的优化有很大的帮助，也有利于施工部门对建筑施工要求于预期效果的理解。

3.2 在商业领域中的应用。计算机图形学与图形图像处理技术相结合的另一应用方向是计算机动画制作技术的应用，包括广告设计、电脑及手机游戏制作、动画片制作以及影视特效制作等，计算机动画制作的应用主要在商业领域，如我们每天在电视上看到的广告中有很多带有动画特效，而走在街上也会经常见到LED电子屏播放的商业广告以及宣传片，在现代的影视作品中也大量的应用计算机动画特效，比较有代表性的欧美科幻大片，如早期的星战系列、哈利波特系列以及一些灾难题材的影片中，常常会出现炫酷的动画效果，而一些激烈的打斗场面也需要特效来帮助完成，深受年轻人喜爱的电脑与手机游戏更是离不开计算机动画制作的支持。

3.3 在艺术领域中的应用。计算机图形学与图像图像处理技术的发展也给艺术领域带来了很大的改变，如利用计算机绘图软件与手绘板触摸屏等硬件设备进行电脑绘画，既能够通过绘图软件的多种功能方便的进行作品细节的处理与颜色的调整，同时可以快速的对作品进行修改，减少了对绘画材料的限制，也拓展了绘画创作的空间。在雕塑艺术的创作中，3D模型制作软件可以帮助创作者更好的进行作品的构思与设计，通过制作满意的3D设计模型，加强雕塑作品的艺术性表达。

3.4 在气象、环保以及分子生物等领域中的应用。在这些领域中，往往存在着十分复杂且大量的科学计算数据信息，对于这些数据信息的处理往往较为繁琐，而通过计算机图形学与图形图像处理技术的应用可以实现数据信息的可视化转换，以直观的图形与图像形式展现出来，方便研究人员的分析与研究。如气象部门在气象观测工作中的大量气象数据信息，需要通过计算机图形学与图形图像处理技术的加工整理，以卫星云图的形式展现出来，便于对气象变化的分析预测；再如将较为复杂的分子生物学研究数据运用有效的技术分析与处理，整理成为分子结构图，可以帮助研究人员更直观的对分子结构进行分析。

3.5 在多媒体领域的应用。在多媒体方面的应用是指在计算机控制下，对多种媒体信息进行生成、操作、表现、存储、通信、或集成的信息系统。计算机图形图像处理技术通过对多媒体信息如图形、图像、语音、视频等的处理能增加多媒体的图形信息的多样性和操作的交互性、系统的集成性。如通过计算机图形学与图形图像处理技术对多媒体教学课件中的教学内容进行丰富，可以综合运用动画、音视频等形式调动学生的综合感官，提升多媒体课件的教学效果，进而提高教育教学的质量。

总之，计算机图形学与计算机图形图像处理技术是现代计算机应用技术中的重要组成部分，在计算机图形图像的转化、显示与处理中有着十分重要的作用。社会发展的需求不断加大，也要求各大高校加强对计算机图形学与图形图像处理技术的教学工作，不断提高教学的水平，让学生扎实掌握计算机图形图像处理软件的应用技术，为社会培养更多的专业人才。相信随着人们对计算机功能性的不断开发以及相应的计算机图形图像软件的创新与应用，计算机图形学与图形图像处理技术的应用将越来越成熟，也将在社会生产生活的更多领域发挥重要的作用，并通过对自身的不断完善，为我们的生活带来更大的便利。

[1] 田蓉.关于计算机图形图像处理课程教学方法的点滴思考[J].成才之路,2011(32).

[2] 吕风军.数字图像处理编程入门[M].北京：清华大学出版社,2011.

Computer graphics and graphics image processing technology

Han Xuefei
(Heilongjiang Vocational Institute Ecological Engineering,Haerbin,150025)

Computer image science and computer image processing technology is the continuous development of computer technology,computer functions of continuous development and innovation of the product,in many areas of modern social production has applications.It plays very important role to help people improve graphics image processing level,improve the design work in the field of efficiency and performance,rich entertainment and cultural life of the people,enhance the spiritual enjoyment etc..In this paper,the knowledge of computer graphics and graphics image processing technology is described,in order to deepen the understanding of the computer graphics and graphics image processing technology.

computer graphics;graphics and image processing technology