關於計算機圖形與影象處理的論文
伴隨計算機技術和相關圖形影象理論的的發展，計算機圖形學與圖形影象處理技術產生了，並且其在各個行業應用越來越廣泛。下面是小編給大家推薦的計算機圖形與影象處理的論文，希望大家喜歡!
計算機圖形與影象處理的論文篇一
試談計算機圖形影象處理技術
摘 要：20世紀80年代初，計算機圖形學理念誕生，後來圖形影象處理技術快速發展，而且漸漸變得十分成熟。在電腦科學中，圖形影象處理技術是一個重要的內容，計算機技術的不斷進步使得圖形影象有著更為多元化的用途，並在很多領域被大量運用。本文主要根據計算機圖形學的發展入手，探討圖形影象處理技術及其應用。
關鍵詞：計算機;圖形影象;處理技術
1 引言***Introduction***
網際網路的高度普及使得我們的生活越來越離不開計算機，而計算機促進了圖形影象技術不斷髮展，從土木工程、機械設計到視訊處理等都需要計算機圖形影象處理技術，越來越多的人們開始積極投入到計算機圖形影象處理工作中[1]。但這種新興技術發展時間不長，應用手段還不成熟，巨大的潛能還有待深入開發，相關行業的技術人員應該進一步加強圖形影象處理技術探索，以適應現代社會的發展。
2 計算機圖形學***Computer graphics***
19世紀中葉，美國出現了計算機附件，滾筒式繪圖儀就是該時期科學家發明的，這使得過去的數字式記錄儀的操作繁複、毛病多的問題得以有效解決，而此時社會正處於電子管計算機發展階段。到了20世紀50年代，美國林肯實驗室創造了空中防禦計算機體系，該體系充分運用了計算機顯示器，可在上面用筆點選操作，以此控制目標。並且不少技術、圖形設計已經大量運用於社會日常生活中，計算機圖形學漸漸興起。計算機圖形影象處理技術的表達目的明確而簡單，即以處理過的圖片來衝擊人的視覺，將模擬的美感真實展現出來，讓人們獲得視覺享受。圖形的幾何數學設定是實現這個目的的基本方式，在模型中表現出圖形的光照、材質以及紋理等要素，滿足圖形設計要求。從幾何圖形處理角度來看，計算機功能深受圖形學的影響，計算機圖形學在幾何模型建立中對幾何實體技術以定向分析的方式加以處理，圖形資料結果會以數字圖形來表現，故而計算機圖形影象處理技術和計算機圖形學有著十分密切的關係。
3 計算機圖形影象處理技術***Computer graphics image processing technology***
計算機圖形影象處理技術的內容包括了旋轉、投影、縮放等幾何轉變;影象復原、分析、編碼、分割等;將計算機圖形影象的線、隱面進行消除;計算機圖形影象建模、造型;擬合操作圖形影象的曲線、曲面;色彩設計、貼圖紋理處理、明暗處處理。計算機圖形影象通過這些內容以數字影象的方式展現物體的幾何數學，再以諸如修改、儲存等後期處理方式來完成圖形影象處理。
計算機硬體裝置、圖形影象處理軟體是計算機圖形影象處理技術運用的兩大基礎。一般來講，高效能的計算機硬體能夠對高質量的圖形進行處理，計算機和顯示終端則與圖形影象處理軟體有莫大的關係。計算機圖形影象處理軟體自身有著設計、修改、儲存等作用，能夠快速地整合圖片上的資料，使計算機中央處理不會承擔過重的負載，提高軟體工作效率，使圖片的質量得到很好的保證[2]。滑鼠、鍵盤作為計算機圖形影象處理的輸入終端，其作用就是定位和修改圖片，而計算機圖形影象的輸入輸出裝置、顯示系統則是印表機、繪圖儀、顯示器等硬體，它們能夠有效地儲存圖片。研發與設計是計算機圖形影象處理技術的重要環節，輸入輸出、對話、儲存、計算等等功能是計算機圖形影象處理技術的基本作用，所謂輸入輸出是指將圖形的幾何引數輸入圖形中，以狀態顯示的方式輸出、複製修改過的資料。其對話功能是指人和計算機的交流是通過人機互動裝置、顯示器來進行，且能夠修改和調整圖形資料。而分析轉換並保護圖形影象的幾何引數則是計算機儲存功能的體現。經濟、高效而協同是計算機圖形影象處理技術的特點，它將過去那種設計、出實物、試驗的技術處理方式進行了改變，其模擬模擬利用CAE軟體就能夠實現，而且節約了設計成本。以前人工繪圖的工作方式因為CAD等軟體而得以改變，它能夠有效結合二維與三維設計，把那些多餘的工作環節省去，使設計者的工作效率更高。另外，各部門及專業在傳輸共享資訊資料時可以用產品資料管理軟體來實現，企業間或者部門間的協同配合作用被加強了。
4 計算機圖形影象處理技術的應用分析***The application of computer graphics image processing technology is analyzed***
當代社會的各個領域都在廣泛地運用計算機圖形影象處理技術，該技術的成熟主要體現在以下領域中：
4.1 計算機輔助設計、製造
計算機技術在當今人類社會運用實踐中正不斷地獲得新的突破，計算機圖形影象處理技術的有關軟體也在層出不窮地誕生。這些軟體可以更加形象、直觀、生動地表示三維影象及動畫物體的形狀、大小、質感等特點，設計者對圖形影象的設計思路也更有目的性，且可以不斷修改。這使得人工繪圖的二維設計缺陷得以被彌補，生產研發時間被大幅度縮短，產品的投產時間更快，進入市場也更早。研發時利用引數等在計算機上傳輸物體開發過程，既能夠指導生產研發程式，又能夠實時監督產品設計時的形態、質量等問題，使零部件的效能得以保障。設計者可以利用計算機繪圖平臺提高工作效率，加強產品創新。例如，某個知名的汽車製造公司在製造汽車零部件，過去都是先製造實物，然後再根據實物開展試驗，最後研究分析試驗結果。這樣的做法既造成人力物力的極大浪費，而且試驗中的誤差也非常大。如今汽車零部件的設計都是運用數字化手段，不但讓設計人員的工作效率被提高，而且設計出來的產品精度也很高。汽車零部件的質量、安全性、結構強度、疲勞強度等可以運用CAE等相關軟體來實施模擬實驗[3]。計算機輔助控制系統是很多汽車製造公司在設計分析汽車控制系統所採用的軟體，它的好處就是以圖形的方式介紹操作方法，大部分人都可以比較輕鬆地掌握。在開發設計汽車零部件的時候，模擬模擬分析能夠提供相關的資料資訊，而發動機ABS等零部件的開發可以運用控制系統分析技術來模擬模擬，或者分析汽車的物理效能和引數。
4.2 國家地理圖和自然資源圖
國家運用計算機圖形影象處理軟體在一張圖片上整合出一國的地理分佈圖和資源圖，便於規範和統一管理國土資源，也能夠提供一些科學資料供以規劃國土資源。人們還能夠在地形地貌圖繪和建模中運用計算機圖形影象處理技術。地形地貌、自然資源圖是國土資訊的基礎，也是一國的經濟系統不可或缺的部分。人們對這些資訊的儲存可以運用平面圖繪製，並生成三維地形地貌圖。國家高層在國土整治中會依靠這些資訊進行預測，並將之作為決策依據，便於國家以科學發展觀理念去綜合治理、有效開發，不過這些也對軍事方面有著相當重要的作用。
5 結論***Conclusion***
綜上所述，由於我們正處於網際網路高速發展時代，計算機的普及已經大規模展開，而計算機圖形影象處理技術會隨著時間的推移被運用於更多的領域。當下，不管是大學還是高中，都已經設定了計算機課程和影象處理課程，這有助於推動計算機應用的大面積普及。人們的日常生活也因為計算機圖形影象處理技術的出現日益豐富，而且這些內容的具體化、色彩化令人印象深刻。儘管我國的計算機圖形影象處理技術還不十分完善，和歐美髮達國家的高水平運用還有不小的差距，不過由於計算機軟硬體的更新換代速度很快，技術上的缺陷也因此而被有效彌補。計算機圖形影象處理技術的應用隨著社會的發展而不斷擴大應用範圍，除了傳統的機械領域外，對於廣告業、動漫業都有積極地促進作用。計算機圖形影象處理技術的不斷進步，客觀上也促進了人員技能的進步，為多元化的社會的可持續發展做出重要貢獻。
參考文獻***References***
[1] 何援軍.計算機圖形學[M].北京：機械工業出版社，2006***05***：12-13.
[2] 陳敏雅，金旭東.淺談計算機圖形學與圖形影象處理技術[J].長春理工大學學報，2011，15***1***：97-98.
[3] 官小云，楊培會.簡析計算機圖形影象處理技術[M].人工智慧，2013***09***：61.
計算機圖形與影象處理的論文篇二
試談計算機圖形學與圖形影象處理技術
摘要：伴隨計算機技術和相關圖形影象理論的的發展產生了計算機圖形學與圖形影象處理技術，其在各個行業應用越來越廣泛。本文闡述了計算機圖形學、計算機圖形影象處理技術及計算機圖形學與圖形影象處理技術的應用。
關鍵字：計算機圖形學 圖形影象處理技術 應用
利用計算機對影象處理從20世紀50年代開始，是伴隨著電子計算機的發展而產生的，當時人們嘗試利用計算機對圖形和影象資訊進行處理。計算機圖形學作為一門學科大約形成於20世紀60年代初期。進入新世紀，在計算機技術的進一步發展和圖形影象處理技術相關理論的不斷完善，計算機圖形學與圖形影象處理技術在許多應用領域受到廣泛重視並取得了重大的開拓性成就，該技術成為一門引人注目、前景遠大的新型學科。
1 計算機圖形學
計算機圖形學是一種使用數學演算法將二維或三維圖形轉化為計算機顯示器的柵格形式的科學。計算機圖形學研究的主要內容包括在計算機中通過什麼技術或手段進行圖形的計算，圖形的處理最終現顯示圖形，因此可以用於圖形硬體、實物造型、虛擬現實等。計算機圖形學主要用於完成真實感的圖形，那麼就要求建立圖形描述的場景的幾何表示。在設計圖形的過程中，需要藉助光照模型，通過對光照強度、材質屬性的合理想像形成良好的圖形設計效果。所以計算機圖形學與計算機輔助幾何設計有著密切的關係。計算機設計的圖形需要對圖形再進行處理，因此只有計算機圖形學和計算機圖形圖象處理技術緊密結合才能產生良好的效果。
2 計算機圖形影象處理技術
計算機的圖形影象完善技術手段主要通過一定的概念和幾何方式，運用計算機軟體完成相關操作的步驟，由圖形編制的二維技術和三維技術來實現。圖形影象處理需要藉助一定的圖形處理系統，比如計算機硬體裝置像滑鼠、鍵盤、圖形處理器等，還需要圖形影象軟體系統如CAD系統等。通過計算機圖形處理的硬體和軟體系統能實現對影象的幾何形變，把影象變成不同的形態;把圖形進行數字化處理並進行影象的分割和復原等;對光線的明暗處理形成不同的光源效果;對色彩的處理能形成不同的色彩視覺效果。利用計算機圖形影象處理技術通過上述操作能在計算機輔助教育CAI、計算機藝術設計、計算機動畫和虛擬現實等領域發揮重要作用。
3 計算機圖形學與圖形影象處理技術的與應用
計算機圖形學與圖形影象處理技術由於技術先進在社會各個領域的應用和發揮的作用越來越大，本文從計算機輔助設計與製造――工業領域、計算機動畫――商業領域、計算機藝術――藝術領域、科學計算的視覺化、在多媒體方面的應用這五個方面探討其應用。
3.1 計算機輔助設計與製造――工業領域
CAD/CAM是CG在工業界最廣泛、最活躍的應用領域。可用於飛機、汽車、船舶、機電、輕工、服裝的外形設計;積體電路、印刷電路板的設計;建築設計;基於工程圖紙的三維形體重建。比如在飛機制造工業中，法國空客飛機公司已經率先採用有關的CAD系統對空客飛機A300大型運輸客機的整體進行設計和模擬，具體包括飛機外型設計、內部各部位的組合和安裝，節省了大量時間並且使其設計製造成本下降30%以上。
3.2 計算機動畫――商業領域
可用於廣告設計、電腦遊戲、卡通動畫片、影視特技。比如通過計算機圖形影象處理技術將書法藝術應用到現代設計中的作品隨處可見，例如，黃玉老藝術家為酒鬼酒做的設計包裝，其字型行雲流水，讓人琢磨不定，甚是詭異，配合棕色的罈子和一個醉鬼，是傳統書法藝術和現代設計的典範，彰顯了酒鬼酒的神韻，使宣傳效果深入人心。比如計算機動畫技術還被廣泛用於電影電視中的特技鏡頭的製作，產生以假亂真而又驚險的特技效果，如模擬大樓被炸、橋樑坍塌等。
3.3 計算機藝術――藝術領域
計算機藝術是科學與藝術相結合的一門新興的交叉學科，是計算機應用的一個嶄新、富有時代氣息的領域。計算機藝術是以計算機為工具，可以完成多種藝術品的製作和設計，如繪畫***平面圖形***、雕塑***立體圖形***、音樂、平面構成、空間結構，還有體操舞蹈設計等等。其中，美術作品佔比重最大因此，計算機藝術由主要指計算機美術。比如計算機繪畫***Computer Painting***主要指人們利用滑鼠或數字壓感光筆直接在螢幕或數字化板上進行的繪畫。軟體包括：Corel Painter 或 Adobe Photoshop 等。該類繪畫最接近於傳統繪畫，其畫風細膩、形象生動自然。但畫幅一般較小，要求繪畫者有較高的美術功底。優勢為：易於修改、效果豐富、成本較低、但對於電腦裝置要求較高。
3.4 科學計算的視覺化
科學計算的視覺化是運用計算機圖形學或者利用圖形學處理的原理和方法，將科學計算的結果中含有的大規模複雜資料轉換為視覺化的圖形或圖象，能幫助人們以直觀形象的形式顯示出來。它涉及多個研究領域，已成為當前計算機圖形學研究的重要方向。可應用於氣象預報、環境保護、分子生物學等許多領域。比如通過對天空的氣象資料通過蒐集、分析、整理形成視覺化的衛星雲圖，幫助人們進行科學的天氣預報。
3.5 在多媒體方面的應用
在多媒體方面的應用是指在計算機控制下，對多種媒體資訊進行生成、操作、表現、儲存、通訊、或整合的資訊系統。計算機圖形影象處理技術通過對多媒體資訊如圖形、影象、語音、視訊等的處理能增加多媒體的圖形資訊的多樣性和操作的互動性、系統的整合性。
參考文獻
[1]何援軍.計算機圖形學[M].北京：機械工業出版社，2006.
[2]田蓉.關於計算機圖形影象處理課程教學方法的點滴思考[J].成才之路，2011***32***：77-77.
[3]王朝暉.專案教學法在《計算機圖形影象處理》中的應用[J].電腦知識與技術，2010，06***35***.
[4]羅俊鬆，唐雲.計算機圖形與影象處理[J].製造業自動化，2010，32***11***.
[5]呂風軍.數字影象處理程式設計入門[M].北京：清華大學出版社，2011.
計算機圖形與影象處理的論文篇三
淺談計算機圖形影象處理與製作專業教學改革
圖形影象處理與製作是計算機領域中一門教育前景比較好的專業，然而如果其培養出來的學生無法適應計算機技術的發展要求和專業審美的要求，本專業就無法被社會所認可。而目前我國計算機圖形影象處理與製作專業的教學還存在著教學目標偏差、教學方法單一等問題，因此對專業進行教學上的改革勢在必行。
1 我國在圖形影象處理製作教學中存在的問題
1.1 目標不明確。在圖形影象處理製作的課程教學中，很多學校有著教學和學習的目標不明確的問題，學生沒有很好的學習興趣，在實驗練習課中只會對課堂的例項進行簡單的模仿。有些學生能夠熟練的對軟體進行操作，然而卻沒有對綜合應用軟體來進行作品設計的能力。另外缺乏團隊合作的意識，不能夠進行積極的練習和思考，課堂之外很少有人會主動對操作技能進行鑽研，沒有使自身的潛力得到發揮。
1.2 教材選擇不合理。由於計算機行業更新換代的速度極快，計算機圖形影象的技術也迅速更新著，這就造成了某些學校所使用的教材較為陳舊，軟體的版本較低，無法跟上時代發展的要求。有些教材所涉及的難度較深或者較為偏僻，不適合初學者。
1.3 教學方法單一。現在大多數學校圖形影象處理課程的教學方法，依然是教師講解，學生聽講的傳統方式，其教學內容較為單薄，學生的學習主要以模仿而不是自主創作為主。教師是教學的主導者，其對教材的講解和操作示範佔據了課堂的大部分時間，學生主動思維的時間很少，教師對學生的創作性和學習主動性的培養不夠重視。
1.4 考核方式存在弊端。在單憑試卷分數和平時綜合成績來進行評價的傳統的考核方式之下，學生往往在期末快要考試的時候才開始複習，而在平常的學習中只是應付了事。這樣的考核方式既不能對學生的實踐操作能力進行全面的檢測，也不能把學生學習的積極主動性調動起來。
2 圖形影象處理製作教學的改革
2.1 課程體系的改革。
***1***實踐性教學體系。計算機圖形影象處理與製作專業的課程應該是以技能為主，以學生的實際應用能力為目標，以培養學生的知識、素質和能力為主線，圍繞圖形影象處理軟體應用技術的需求，來對課程和教學的內容進行整合，形成適合現在學生所需要的課程體系。在計算機圖形影象處理與製作課程體系的內容研究中，以廣泛的調查為依據來對專業課程的內容進行設定，保證課程的實用性和科學性。
***2***教學體系應該可擴充套件。計算機圖形影象處理與製作的專業特點決定了課程要求，不應該讓學生去探究“為什麼”的問題，而應該讓學生明白“怎麼做”，以突出專業課程的實用性。應該以教學的計劃為依據，按照計算機圖形影象處理的專業能力來對課程內容進行安排，在突出專業技能的重點的基礎上，多設定一些擴充套件性的介面內容，將課程內容合理地綜合起來，使教學知識體系具有可擴充套件性，圍繞著學生的技術應用能力、團隊合作和交流表達的能力來進行綜合素質的培養，為學生將來的崗位應用能力打好基礎。
***3***適應最新的技術水平的發展需要。計算機圖形影象處理與製作專業的課程體系應該適應其最新技術水平的發展需要，確立人才與應用相符合的知識體系。根據這樣的知識體系來對課程習題進行研究。本專業重點培養的人才應該與廣告製作、包裝設計、出版印刷等行業的崗位要求息息相關。針對計算機技術水平的發展和行業需求的發展，來制定能夠培養出有足夠專業能力人才的教學課程內容。
2.2 教學手段的改革。
***1***專案導向教學。專案導向教學，是指將關聯較為密切的技術技能組合成一個教學單元來進行教學。每個教學的單元都以完成某個專案作為目標來進行學習，在本教學單元的知識講述完畢之後，教師要引導學生對專案的課題進行製作，在課題的製作過程中教師應該對學生的問題進行當場的解答。這樣可以把學生學習能動性最大限度地發揮出來，使學生的實踐能力得到提高。
***2***一體化教學。一體化的教學方法是指將教、學、做三方面緊密結合起來的方法，是師生在專業教室進行邊教學邊實踐，使教學更加貼近實際的應用，以對學生的技術能力和未來的職業素養進行提高。在實踐中，可以利用實際的產品專案作為實訓課題供學生進行訓練，來提高學生對實訓的興趣和實際操作的能力。
***3***突出創新能力的教學。在教學的實踐過程中，教師應把傳統教學的驗證性的實驗改變為創造性的試驗，讓學生可以根據經驗來進行教學內容的發展和創新，根據自己的想象來進行作品的創造和設計，這樣可以使學生的綜合實踐和對問題的解決能力得到發展和提升。
2.3 注重計算機與藝術的融合。
***1***教學內容的融合。計算機圖形影象處理與製作專業是一門將計算機技術與藝術審美相融合的學科，圖片影象的藝術性、美觀性是學習中必須注重的要點。然而在傳統的計算機圖形影象處理製作課程的教學和專業人才的培養中，經常忽視了對學生藝術設計能力的培養。因此學校應該將計算機軟體的應用能力同藝術的知識和審美能力結合起來，在知識、思維、技能操作等方面進行互相補充，加強藝術學科的內容如色彩、平面構成、藝術鑑賞等方面的教學內容，將不同學科的知識結合在一起，達到專業知識深層上的融合，以培養學生應用交叉專業學科知識的能力。
***2***藝術設計能力的考核。在理論考核中，教師不僅要考核學生的計算機專業知識，更要考核學生藝術設計方面的理論。在實踐性的考核過程中，既要考核學生對計算機軟體的熟練程度，又要考核學生的設計的思維能力。
2.4 評價方式。
***1***雙維度的測評。在教學的評估中，教師應該根據本專業的特點來加大實驗教學和案例訓練的考核力度，實行技能知識雙維度的測評方式。採用實踐能力和筆試雙重考核相結合的考核方式，筆試主要是對學生圖形影象處理的基本概念和理論知識進行考核，實踐能力方面的考核，主要是對學生實踐應用軟體來進行影象的處理和創作的能力進行考核，以實驗作業當做考核的依據。
***2***學習全過程的測評。在教學中，教師不能把學生單純地看作是知識的接受者，而應該把他們看成是知識的發現者和探索者。因此，教學中的評價既要注意學生對知識的學習成果，又要對學生分析、解決問題的能力和探索知識的過程予以注重。教學測評中應該增加平時作業的成績比值，以加強對學生的全方位的考核。
***3***激勵型的測評。對各種評價方式的靈活使用，可以把學生的學習積極性充分的調動起來，激發學生的學習熱情。各類職業資格證書、等級證書、相應科目技能大賽的獲獎證書等都可以作為對該科目免試的條件。
3 結語
作為一門新興的專業，計算機圖形影象處理製作的教學內容還需要進行不斷地更新和完善，與此同時本專業在社會中的應用也在不斷進步，這就要求學校必須對教學內容進行調整，創新教學的方法，挖掘學生的潛力，把學生計算機軟體應用能力和藝術審美相融合，以真正提高學生的專業能力，實現創新教育。