计算机图形学论文范文
计算机图形学论文范文第1篇
关键词：图形学；发展；应用
一、计算机图形学的发展
计算机图形学是利用计算机研究图形的表示、生成、处理，显示的科学。经过30多年的发展，计算机图形学已成为计算机科学中最为活跃的分支之一，并得到广泛的应用。1950年，第一台图形显示器作为美国麻省理工学院（MIT）旋风一号——（Whirlwind）计算机的附件诞生．该显示器用一个类似示波器的阴极射线管（CRT）来显示一些简单的图形。在整个50年代，只有电子管计算机，用机器语言编程，主要应用于科学计算，为这些计算机配置的图形设备仅具有输出功能。计算机图形学处于准备和酝酿时期，并称之为：“被动式”图形学。
二、计算机图形学在曲面造型技术中的应用
曲面造型技术是计算机图形学和计算机辅助几何设计的一项重要内容，主要研究在计算机图象系统的环境下对曲面的表示、设计、显示和分析。它肇源机、船舶的外形放样工艺，经三十多年发展，现在它已经形成了以Bezier和B样条方法为代表的参数化特征设计和隐式代数曲面表示这两类方法为主体，以插值（Intmpolation）、拟合（Fitting）、逼近（Ap-proximation）这三种手段为骨架的几何理论体系。随着计算机图形显示对于真实性、实时性和交互性要求的日益增强，随着几何设计对象向着多样性、特殊性和拓扑结构复杂性靠拢的趋势的日益明显，随着图形工业和制造工业迈向一体化、集成化和网络化步伐的日益加快，随着激光测距扫描等三维数据采样技术和硬件设备的日益完善，曲面造型在近几年来得到了长足的发展。
2．1从研究领域来看，曲面造型技术已从传统的研究曲面表示、曲面求交和曲面拼接，扩充到曲面变形、曲面重建、曲面简化、曲面转换和曲面位差。
曲面变形（DeformationorShapeBlending）：传统的非均匀有理B样条（NURBS）曲面模型，仅允许调整控制顶点或权因子来局部改变曲面形状，至多利用层次细化模型在曲面特定点进行直接操作；一些简单的基于参数曲线的曲面设计方法，如扫掠法（Sweeping），蒙皮法（skinning），旋转法和拉伸法，也仅允许调整生成曲线来改变曲面形状。计算机动画业和实体造型业迫切需要发展与曲面表示方式无关的变形方法或形状调配方法，于是产生了自由变形（fFD）法，基于弹性变形或热弹性力学等物理模型（原理）的变形法，基于求解约束的变形法，基于几何约束的变形法等曲面变形技术和基于多面体对应关系或基于图象形态学中Minkowski和操作的曲面形状调配技术。
2．2从表示方法来看，以网格细分（Sub-division）为特征的离散造型与传统的连续造型相比，大有后来居上的创新之势。而且，这种曲面造型方法在生动逼真的特征动画和雕塑曲面的设计加工中如鱼得水，得到了高度的运用。
三、在计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）的应用
这是一个最广泛，最活跃的应用领域。计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，CAD）是利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力，辅助知识劳动者进行工程和产品的设计与分析，以达到理想的目的或取得创新成果的一种技术。它是综合了计算机科学与工程设计方法的最新发展而形成的一门新兴学科。计算机辅助设计技术的发展是与计算机软件、硬件技术的发展和完善，与工程设计方法的革新紧密相关的。采用计算机辅助设计已是现代工程设计的迫切需要。CAD技术目前已广泛应用于国民经济的各个方面，其主要的应用领域有以下几个方面。
3.1制造业中的应用。CAD技术已在制造业中广泛应用，其中以机床、汽车、飞机、船舶、航天器等制造业应用最为广泛、深入。众所周知，一个产品的设计过程要经过概念设计、详细设计、结构分析和优化、仿真模拟等几个主要阶段。同时，现代设计技术将并行工程的概念引入到整个设计过程中，在设计阶段就对产品整个生命周期进行综合考虑。当前先进的CAD应用系统已经将设计、绘图、分析、仿真、加工等一系列功能集成于一个系统内。现在较常用的软件有UGII、I-DEAS、CATIA、PRO/E、Euclid等CAD应用系统，这些系统主要运行在图形工作站平台上。在PC平台上运行的CAD应用软件主要有Cimatron、Solidwork、MDT、SolidEdge等。由于各种因素，目前在二维CAD系统中Autodesk公司的AutoCAD占据了相当的市场。
3．2工程设计中的应用。CAD技术在工程领域巾的应用有以下几个方面：①建筑设计，包括方案设计、三维造型、建筑渲染图设计等。②结构设计，包括有限元分析、结构平面设计、框/排架结构计算和分析等。③设备设计，包括水、电、暖各种设备及管道设计。④城市规划、城市交通设计，如城市道路、高架、轻轨等。⑤市政管线设计，如自来水、污水排放、煤气等。⑥交通工程设计，如公路、桥梁、铁路等。⑦水利工程设计，如大坝、水渠等。⑧其他工程设计和管理，如房地产开发及物业管理、工程概预算等。
3．3电气和电子电路方面的应用。CAD技术最早曾用于电路原理图和布线图的设计工作。目前，CAD技术已扩展到印刷电路板的设计（布线及元器件布局），并在集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路的设计制造中大显身手，并由此大大推动了微电子技术和计算及技术的发展。
3．4仿真模拟和动画制作。应用CAD技术可以真实地模拟机械零件的加工处理过程、飞机起降、船舶进出港口、物体受力破坏分析、飞行训练环境、作战方针系统、事故现场重现等现象。在文化娱乐界已大量利用计算机造型仿真出逼真的现实世界中没有的原始动物、外星人以及各种场景等，并将动画和实际背景以及演员的表演天衣无缝地合在一起，在电影制作技术上大放异彩，拍制出一个个激动人心的巨片。:
3．5其他应用。CAD技术除了在上述领域中的应用外，在轻工、纺织、家电、服装、制鞋、医疗和医药乃至体育方面都会用到CAD技术。CAD标准化体系进一步完善；系统智能化成为又一个技术热点；集成化成为CAD技术发展的一大趋势；科学计算可视化、虚拟设计、虚拟制造技术是CAD技术发展的新趋向。
计算机图形学论文范文第2篇
关键词：图形学；发展；应用
1计算机图形学的发展
计算机图形学是利用计算机研究图形的表示、生成、处理，显示的科学。经过30多年的发展，计算机图形学已成为计算机科学中最为活跃的分支之一，并得到广泛的应用。1950年，第一台图形显示器作为美国麻省理工学院（MIT）旋风一号——（Whirlwind）计算机的附件诞生．该显示器用一个类似示波器的阴极射线管（CRT）来显示一些简单的图形。在整个50年代，只有电子管计算机，用机器语言编程，主要应用于科学计算，为这些计算机配置的图形设备仅具有输出功能。计算机图形学处于准备和酝酿时期，并称之为：“被动式”图形学。
2计算机图形学在曲面造型技术中的应用
曲面造型技术是计算机图形学和计算机辅助几何设计的一项重要内容，主要研究在计算机图象系统的环境下对曲面的表示、设计、显示和分析。它肇源机、船舶的外形放样工艺，经三十多年发展，现在它已经形成了以Bezier和B样条方法为代表的参数化特征设计和隐式代数曲面表示这两类方法为主体，以插值（Intmpolation）、拟合（Fitting）、逼近（Ap-proximation）这三种手段为骨架的几何理论体系。随着计算机图形显示对于真实性、实时性和交互性要求的日益增强，随着几何设计对象向着多样性、特殊性和拓扑结构复杂性靠拢的趋势的日益明显，随着图形工业和制造工业迈向一体化、集成化和网络化步伐的日益加快，随着激光测距扫描等三维数据采样技术和硬件设备的日益完善，曲面造型在近几年来得到了长足的发展。
2．1从研究领域来看，曲面造型技术已从传统的研究曲面表示、曲面求交和曲面拼接，扩充到曲面变形、曲面重建、曲面简化、曲面转换和曲面位差。
曲面变形（DeformationorShapeBlending）：传统的非均匀有理B样条（NURBS）曲面模型，仅允许调整控制顶点或权因子来局部改变曲面形状，至多利用层次细化模型在曲面特定点进行直接操作；一些简单的基于参数曲线的曲面设计方法，如扫掠法（Sweeping），蒙皮法（skinning），旋转法和拉伸法，也仅允许调整生成曲线来改变曲面形状。计算机动画业和实体造型业迫切需要发展与曲面表示方式无关的变形方法或形状调配方法，于是产生了自由变形（fFD）法，基于弹性变形或热弹性力学等物理模型（原理）的变形法，基于求解约束的变形法，基于几何约束的变形法等曲面变形技术和基于多面体对应关系或基于图象形态学中Minkowski和操作的曲面形状调配技术。
2．2从表示方法来看，以网格细分（Sub-division）为特征的离散造型与传统的连续造型相比，大有后来居上的创新之势。而且，这种曲面造型方法在生动逼真的特征动画和雕塑曲面的设计加工中如鱼得水，得到了高度的运用。
3在计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）的应用
这是一个最广泛，最活跃的应用领域。计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，CAD）是利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力，辅助知识劳动者进行工程和产品的设计与分析，以达到理想的目的或取得创新成果的一种技术。它是综合了计算机科学与工程设计方法的最新发展而形成的一门新兴学科。计算机辅助设计技术的发展是与计算机软件、硬件技术的发展和完善，与工程设计方法的革新紧密相关的。采用计算机辅助设计已是现代工程设计的迫切需要。CAD技术目前已广泛应用于国民经济的各个方面，其主要的应用领域有以下几个方面。
3.1制造业中的应用。CAD技术已在制造业中广泛应用，其中以机床、汽车、飞机、船舶、航天器等制造业应用最为广泛、深入。众所周知，一个产品的设计过程要经过概念设计、详细设计、结构分析和优化、仿真模拟等几个主要阶段。同时，现代设计技术将并行工程的概念引入到整个设计过程中，在设计阶段就对产品整个生命周期进行综合考虑。当前先进的CAD应用系统已经将设计、绘图、分析、仿真、加工等一系列功能集成于一个系统内。现在较常用的软件有UGII、I-DEAS、CATIA、PRO/E、Euclid等CAD应用系统，这些系统主要运行在图形工作站平台上。在PC平台上运行的CAD应用软件主要有Cimatron、Solidwork、MDT、SolidEdge等。由于各种因素，目前在二维CAD系统中Autodesk公司的AutoCAD占据了相当的市场。
3．2工程设计中的应用。CAD技术在工程领域巾的应用有以下几个方面：①建筑设计，包括方案设计、三维造型、建筑渲染图设计等。②结构设计，包括有限元分析、结构平面设计、框/排架结构计算和分析等。③设备设计，包括水、电、暖各种设备及管道设计。④城市规划、城市交通设计，如城市道路、高架、轻轨等。⑤市政管线设计，如自来水、污水排放、煤气等。⑥交通工程设计，如公路、桥梁、铁路等。⑦水利工程设计，如大坝、水渠等。⑧其他工程设计和管理，如房地产开发及物业管理、工程概预算等。
3．3电气和电子电路方面的应用。CAD技术最早曾用于电路原理图和布线图的设计工作。目前，CAD技术已扩展到印刷电路板的设计（布线及元器件布局），并在集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路的设计制造中大显身手，并由此大大推动了微电子技术和计算及技术的发展。
3．4仿真模拟和动画制作。应用CAD技术可以真实地模拟机械零件的加工处理过程、飞机起降、船舶进出港口、物体受力破坏分析、飞行训练环境、作战方针系统、事故现场重现等现象。在文化娱乐界已大量利用计算机造型仿真出逼真的现实世界中没有的原始动物、外星人以及各种场景等，并将动画和实际背景以及演员的表演天衣无缝地合在一起，在电影制作技术上大放异彩，拍制出一个个激动人心的巨片。
3．5其他应用。CAD技术除了在上述领域中的应用外，在轻工、纺织、家电、服装、制鞋、医疗和医药乃至体育方面都会用到CAD技术。CAD标准化体系进一步完善；系统智能化成为又一个技术热点；集成化成为CAD技术发展的一大趋势；科学计算可视化、虚拟设计、虚拟制造技术是CAD技术发展的新趋向。
计算机图形学论文范文第3篇
关键词 计算机图形学；图形学理论教学；图形学实践教学
中图分类号：G642.44 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2016）04-0162-03
Teaching Research of Theory and Practice in Course of Com-puter Graphics//LIAO Bin， HU Jinlong
Abstract Through analyzing the main problems in the course of computer graphics， the teaching reform of the computer graphics course is proposed about theoretical teaching and practical teaching. We divide the course of computer graphics into theory course and practice course， and make the theory course of computer graphics become the pre-course for the practice course of computer graphics. Students’ learning interest is stimulated and their ability to contact the theory with practice is improved through integration the theory and practice of the computer graphics course.
Key words computer graphics； graphics theoretical teaching； graphics practical teaching
1 引言
计算机图形学是研究如何利用计算机生成、处理和显示图形的原理、方法与技术的一门学科[1]。它以图形用户界面和可视化技术为典型应用，是信息技术中不可缺少的部分。近年来，国内外大学逐渐将其列为计算机应用类课程中的专业课。现在，计算机图形学已经在诸如影视动漫、军事仿真、医学图像处理、气象等科学可视化领域获得成功运用，在带来经济效益的同时，也给计算机图形学的发展提供了机遇与挑战。
本文通过分析计算机图形学传统教学中存在的问题，提出改革思路。在教学中，将课程设置为理论教学与实践教学两门独立课程，针对理论教学与实践教学分别进行教学设计，转变传统教学中实验教学的附属性质，使理论知识为实践教学铺路，增强教学效果，促使学生积极动手操作、思考，促进新旧知识的结合，通过教学过程的探索与总结，增强计算机图形学的教学效果。
2 计算机图形学课程教学中存在的问题
传统的计算机图形学教学重点一般侧重于考核学生对知识点的掌握[2]，课程实践所占比例较低。然而计算机图形学课程本身的特点不适于传统的教学模式，若仍采用传统教学模式，不仅不利于维持学生的学习兴趣，更不利于学生发现问题、解决问题能力以及创新能力的培养。
计算机图形学教学内容与学生的学习兴趣 传统的计算机图形学内容主要有[3]计算机图形系统概述、二维图形生成和变换技术、三维图形生成和变换技术、真实感图形生成技术、计算机动画技术与实践。该课程入门阶段需要的数学知识主要涉及代数、三角学和线性代数，数学原理与图形的结合在理论教学中占据了一定比重。
传统的计算机图形学教学目标侧重于培养学生对计算机图形学理论知识的了解与掌握，在教学内容的设置上主要强调图形学知识、概念的系统性与整体性，重点是概念解释与原理讲解，体现为大量的公式推导。
未进入图形学教学前，学生对该课程的理解主要分为两类：一类认为该课程主要讲述游戏开发，学完本课程后就可立即完成诸如游戏编程、动画设计、特效处理等任务；另一类认为是艺术设计，主要为广告传媒等行业服务。实际上，在本科阶段开设的计算机图形学课程，通常立足于计算机图形学科的入门，教学内容主要是理解与掌握基本的图形绘制原理及其实现算法，能进行基本图形的程序设计。由此，图形学课程认知的不全面将导致学生学习兴趣的下降。学习内容的枯燥、教学内容与现实应用的巨大落差会导致部分学生的学习兴趣随课程的深入而进一步下降。
计算机图形学课程实验的设置 计算机图形学的实验内容主要集中于基本图形算法的实现，需要学生运用高级程序语言进行编程，然而作为专业基础课程学习的此类高级程序设计课程，往往以基本知识、程序设计、数据组织三方面为主要内容，一般不涉及图形库编程接口（API）。这导致在本课程的实验教学时，需要针对授课学生原先所学的高级程序语言，补充对应的图形库编程知识，这使得实际的有效实验学时被缩减，而且增大了学生实现算法的难度，以至于进一步加剧了理论与实践脱节的现象。
3 理论教学与实践教学的改革方法与目标
在大学本科第7学期开设计算机图形学课程，并将其分为理论课与实验课两门课程，两门课程单独核算成绩。其中，理论课为32学时，2.0学分；实验课为16学时，0.5学分。在理论课程完成后开始实验课程，计算机图形学的实验不再是传统教学中对理论课上知识点的简单重复与验证，而是对所学知识的综合运用与深化。由此，需要合理选择理论课教学内容，以完成与实验课程的衔接。同时，设计合适的实验项目使学生掌握课程基础知识，提高学生的动手能力，以提升计算机图形学的教学质量。
理论课教学内容设计 计算机图形学技术在快速发展，与之相适应，图形学课程的教学也发生变化[4]。现阶段，在计算机图形学教学中主要有3种教学体系，大致分为理论为主、编程为主、问题为主。
1）理论为主是传统的教学体系，强调对计算机图形学理论的理解与掌握，以公式推导为主要呈现方式，国内外此类教材有Floey的《计算机图形学原理及实践――C语言描述》（原书第2版）、孙家广的《计算机图形学》等。
2）编程为主的教学体系侧重于培养学生初步掌握一种典型的图形学API，以图形学使用者的角度讲授计算机图形学所需的理论与概念，去除非必需的数学原理与公式推导。国内外此类教材有Donald的《计算机图形学》（第四版）、徐文鹏的《计算机图形学基础（OpenGL版）》等。
3）问题为主的教学体系的教学目标着重于培养利用计算机图形学知识建立与用户交流的能力，从而实现问题的图形化建模并解决问题。相应的教学内容既涵盖了图形学中的基本概念和技术，也涉及了实现这些概念和技术的图形学工具，然而重点在于介绍如何使用计算机图形学知识来解决实际问题以及如何有效地进行结果展示。Steve Cunningham的《计算机图形学》是此类教学体系的典型教材。此类问题为主的教学体系近年来在美国兴起。
在本科教学中，考虑到学生前期课程的设置与掌握情况，采用结合OpenGL实现算法的编程为主的教学体系。在实际教学中，既要保证计算机图形学基本概念、理论的完整讲述，也为后续的实践课程做铺垫，有针对性地介绍图形支撑软件，使学生在掌握图形学基本知识的同时，能够在一定程度上自主实践，保持与激发学生的学习兴趣。
实验课教学内容的设计 计算机图形学传统教学中的实践一般使用C++来实现相关算法[5]，实现难度过大，导致学生没有时间和兴趣去完成[6]。实践教学的本意是对理论教学的巩固、完善与提高，为实现理论与实践教学的平稳衔接，在实践教学环节中采用OpenGL作为图形算法接口，让学生有针对性地完成若干实验项目。
OpenGL是一个工业标准的三维计算机图形接口软件，其具有的功能基本上涵盖了图形系统要求提供的所有功能。此外，OpenGL具有的跨平台性、可扩展性、绘制专一性、网络透明性等特点使其应用广泛，降低了对学生编程能力的要求，且由于其开源的特性，使得学生可通过参考其中的算法实现获得编程能力的提高。
结合图形学的实际应用与学生的实践能力，设置如表1所示的实践项目。
4 小结
计算机图形学随着计算机理论与技术的进步、社会应用的需要而有了迅速发展，是理论与实践并重的学科，对教学有较高要求。本文从计算机图形学的学科特点出发，分析了计算机图形学传统教学中存在的问题，提出将理论与实验相融合的教学思路，改变传统教学中实验教学的附属地位，从实践的角度出发，在理论教学中进行概念、理论向实践的平稳过渡，一定程度上降低了学生完成课程实验的难度，激发了学生的学习兴趣。从教学效果来看，本文提出的教学方法取得较好的成效，同时对计算机专业的类似课程也具有一定的参考意义。
参考文献
[1]徐文鹏，王玉琨.计算机图形学基础（OPENGL版）[M].北京：清华大学出版社，2014.
[2]杜利峰，李竹林.基于OpenGL的计算机图形学教学改革探索[J].电子设计工程，2012（13）：6-8.
[3]王汝传，黄海平，林巧民，等.计算机图形学教程[M].3版.北京：人民邮电出版社，2014.
[4]刘贵松，房秀芬，陈文宇.基于计算思维能力培养的计算机图形学知识体系[J].实验科学与技术，2015，13（2）：
160-162.
计算机图形学论文范文第4篇
关键词：计算机图形学；算法；虚拟现实技术；虚拟实验
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）23-0273-02
一、计算机图形学教学的重要性
随着信息技术的发展，与计算机图形学（以下简称图形学）相关的理论与方法，越来越受到关注与重视。图形学是研究与讨论用计算机把数据转换为图形，并在显示终端上显示的学科[1]。由于图形所携带的信息比纯文本方式要丰富多彩，图形数字化的应用迅速在各领域快速发展，计算机图形学技术深入人们工作、生活的各个领域，从航空航天飞行器以及汽车外形的设计、天气预报，到电影电视广告、游戏制作、可视电话、微信等，都因为计算机图形学技术的应用而精彩。
目前国内高校的计算机以及相关专业多数开置了“计算机图形学”课程，也是计算机及相关专业的重要课程之一。该课程理论与实用并重，又是如数字图像与模式识别、3D动画编程等实用性强的课程的前置课程，因此，学生对计算机图形学课程充满好奇与期待。
二、计算机图形学课程特点、教学过程中存在的问题及教学改革
1.计算机图形学课程特点。首先，涉及内容广，是计算机图形学课程的特点之一。计算机图形学是一门涉及多学科的综合性课程，其内容包括计算机硬件、软件、空间解析几何、算法原理、编程等，因此要求学生具备多方面的知识。如较好的数学基础，特别是空间解析几何、线性代数、矩阵论等数学基础知识，计算机语言编程、数据结构等方面的知识。
其次，课程在理论方面，涉及的原理需要一定的数学基础才能较好理解，繁多又抽象的图形生成算法增加了学习的难度。
第三，理论与实验并重的课程。用计算机语言描述并实现图形学的问题的过程。也就是其内容包括计算机语言及图形学知识。一般而言，对图形学相关的基本算法描述的理解是学生学习计算机图形学的一个难点，是一个从理论到实践的认识过程。
2.存在的问题。由于计算机图形学课程的特点，在教学过程中，学生普遍反映：都能认识到计算机图形学是一门重要的、有用的、实用的课程，对学习计算机图形学课程开始时抱着极大的兴趣学习，但是，随着课程的深入学习，图形算法越来越复杂，虽然课堂上能听懂算法的原理与流程，但是课后上机实现算法却感到困难，理论与实践不能很好结合。随着时间的推移，不能解决的问题的累加，旧的内容未理解、问题还没解决，又要忙于学习新内容，学习变成了一种压力，积极性和自信心受到打击，学习主动性逐渐下降，这样一来，教学效果不理想。总之，学生感到图形学的内容不易理解、不好学，理论与实验总是存在一定的距离。
3.教学方法的改革。为了解决面对教学过程遇到的问题，提高计算机图形学课程教学质量、收到更好的教学效果，不少计算机图形学的老师们在教学实践中，尝试用不同的教学方法进行课堂教学，收到了很好的教学效果[2]。
计算图形学的内容中，其重点与难点都会涉及到复杂算法的内容，而这些内容对学生来说，是最难理解的，用常规的教学方法，其效果相对较低，因此，计算机图形学教学过程中，不同的教学内容，应选取和采用合适的教学方法才能收到更好的教学效果，使教学方法的效率最大化，实现教学方法精准化。为了在计算机图形学的教学实现教学方法的精准应用，本文提出：在涉及复杂算法内容教学过程中，引入虚拟现实技术[3]，用三维交互技术对复杂算法的流程及运行机理进行描述，使复杂算法问题具体化、简单化，更易于理解，把理论与实验这两者这间更好地融会贯通，更好地抓住学习计算机图形学的重点与难点，把握学好计算机图形学的关键，化解学习过程中的难题。
三、计算机图形学虚拟现实技术教学改革
1.虚拟现实技术引入计算机图形学课堂教学的必要性和重要性。要实现与理论与实践相结合，首先要充分理解算法的原理、算法的核心、流程。但是，大部分计算机图形学的算法，都以数学理论为支撑，要求学生具备如空间解析几何、线性代数、矩阵理论及应用等数学基础知识，换言之，良好的数学基础，是学好计算机图学算法的有利条件。而良好的数学基础，需要通过专业训练。一般情况下，我们面对的学生其数学基础都不是很好，这也是学生对算法学习感到相对困难的原因。针对这种情况，在算法教学过程中，利用现代信息技术替代传统的粉笔和黑板，引入计算机技术进行算法的模拟演示，使算法的描述和实现的流程形象化、具体化，也就是通过虚拟现实技术，把抽象的算法转化虚拟环境进行动画演示，让学生易于接受与理解，从而激发学生主动学习的积极性，让教学效果达到最佳，为学生课后上机实现算法做好充分的准备，实现理论与实践的结合。因此，在教学过程中引入虚拟现实技术，是很有必要的。
2.虚拟现实技术引入计算机图形学课堂教学的过程。教学过程中，将抽象、无形的数学模型通用虚拟现实技术将其具体化、形象化。具体实现如下：将算法实现的过程分解，用虚拟技术的方法将算法运行中的步骤和中间结果一步一步演示，以课件的形式在课堂演示，让学生建立数学模型、算法与代码之的对应关系，达到更深刻地理解各种图形算法的原理及实现过程。
本文选择Virtools4.0+3Ds MAX作为课件的开发环境。3DsMax具有很强的建模功能，由于图形学算法实现流程中的计算单元（内存、函数等）在对应的虚拟实验场景中可用简单的几何体（正方体、园柱体、球体等）表示，在单一的场景中，3DsMax可以实现快速、高效的建模，此外，Max带有许多批量建模的工具，如使用镜像、散布、阵列等工具，可实现任意多个精确（几何体的坐标）的建模，完全满足了图形学虚拟实验场景建模的需要。Virtools是一款比较成熟具有三维交互式的最后合成软件，其良好的兼容性突显其优势，通过相应的插件直接导入经过转换输出的3DsMax构建的虚拟场景及动画（3DsMax中预设的动画），Virtools中支持多场景功能，可通过交互功能实现多场景间的切换、跳转等，使虚拟实验表现力更强、更灵活和多样，表现出虚拟实验直观、交互、多样性等优势。
现过程：将图形学算法实现过程中涉及的内存单元、变量以及函数在虚拟场景中实体化（在虚拟场景中可用长方体或球体等表示），构成图形算法实现的虚拟的场景，在3DsMAX中建好的（单一）场景导入Virtools中，按算法的流程进行动画编排。由于Virtools支持多场景功能，可根据需要，将复杂的图形算法的实现过程分解为若干个子算法（过程），在Virtools中用不同的场景表现不同的相对独立的子算法，即依次在不同场景中编排相应的场景动画实现子算法，在各场景上设计交互界面，实现场景间的切换和跳转，最后导出生成具有交互功能的三维虚拟实验课件。
四、结语
实践证明，将虚拟现实技术引入有效促进了计算机图形学教学的展开，特别计算机图形学中的重点与难点，如图形算法的教学内容，教学效果明显提高，调动了学生的学习热情，提高了学生的实践应用能力。将虚拟现实技术引入计算机图形学教学，提供了一种新的、解决计算机图形学教学上的重点与难点的方案与方法，是一种新的尝试。
参考文献：
[1]伏玉琛，周洞汝.计算机图形学原理、方法与应用[M].武汉：华中科技大学出版社，2003.
[2]严圣华.计算机图形学教学研究与实践[J].计算机教育，2010，10（13）：114-116.
[3]赵沁平.虚拟现实综述[J].中国科学（F辑：信息科学），2009，39（1）：2-4.
Virtual Experiment Teaching Exploration of Computer Graphics Curriculum
ZHAO Zhi，CHEN Bing
（Shool of Nathematics and Information Science，Guangxi College of Education，Nanning，Guangxi 530023，China）
计算机图形学论文范文第5篇
3D图形学游戏数字媒体技术一、前言
数字媒体技术专业是近年来新增的专业，数字媒体技术是通过现代计算和通信手段，综合处理文字、声音、图形、图像等信息，使抽象的信息变成可感知、可管理和可交互的一种技术，主要包含场景设计、角色形象设计、游戏程序设计、多媒体后期处理、人机交互技术。图形学是该专业的核心课程之一。
“3D游戏图形学”是一门在对传统课程“计算机图形学”课程内容进行调整的基础上，针对数字媒体技术专业新开设的专业课。该课程主要介绍三维计算机图形学的基本概念、算法与编程实现，以及3D图形开发技术的最新进展。
本文首先对传统“计算机图形学”课程存在的问题进行了分析，提出了开设“3D游戏图形学”的必要性；然后就“3D游戏图形学”课程的教学内容和实验教学进行了讨论；最后总结我们的经验与不足。
二、开设“3D游戏图形学”课程的必要性
近年来，随着计算机软硬件技术的进步，计算机图形学技术发展很快，在各方面的应用也越来越广，特别是以动画、游戏为代表的数字娱乐产业的迅猛发展，极大地推动了计算机图形学相关学科的发展，但是目前计算机图形学的教学内容无法紧跟最新技术的发展，存在以下一些问题：
1.多以二维图形和理论讲述为主。对直线、圆、曲线等基本图形算法讲述较多，但是目前的图形学应用主要是三维的，二维图形算法已经非常成熟和硬件化了。
2.对当前应用领域中所用到的最新图形技术设计较少。随着动画、游戏等技术的发展，计算机图形技术涌现了越来越多的新方法和新技术，但传统课程“计算机图形学”的教学内容陈旧。
3.实践案例教学内容欠缺。目前计算机图形学的教学没有理论结合实践，缺乏讲解具体算法的实现方法，要么主要将理论，要么讲程序语言OpenGL的简单使用方法，与实际应用需要严重脱节，使得学生学习一学期后也无法进行具体的图形编程。
为此，迫切需要开设一门教学内容与时俱进、理论与实践并重的课程，不仅要把经典计算机图形学的基本原理讲透，而且能适当融合当前三维计算机图形技术的最新发展，并结合具体实践开展案例教学。基于这一考虑，我们开设了“3D游戏图形学”这门课程。
三、课程教学内容设计
“3D游戏图形学”总学时数48学时，理论教学33学时，实验教学15学时。理论教学内容分为以下9讲：
第1讲为计算机图形学基础，主要介绍计算机图形学的定义、研究范畴，计算机图形学的发展历史和应用领域，图形系统构成、输入输出设备，以及计算机图形学的发展热点，课时为2学时。
第2讲为基本图形生成算法，讲述图形光栅化的基本原理，直线的生成算法包括数值微分法和中点Bresenham算法，圆的生成算法包括简单方程生成圆和圆的中点Bresenham算法以及多边形的光栅化算法，课时为4学时。
第3讲为图形变换，图形变换是计算机图形学领域内的重要内容之一，为将绘制的图形转化成适合在屏幕上显示的二维图形，必须将其经过一系列的变换，包括平移、旋转、缩放、投影等，本讲主要讲述计算机图形系统中最常用的二维图形变换和三维图形变换，课时为4学时。
第4讲为三维场景绘制流水线，主要讲述三维场景显示到屏幕上需要的一系列变换，包括观察空间变换、投影变换、窗口到视区的变换和光栅化显示，课时为3学时。
第5讲为真实感图形光照处理，主要讲述简单光照模型，透明、明暗、阴影及纹理处理，整体光照模型与光线跟踪算法，课时为时。
第6讲为三维场景造型技术，主要讲述三维场景的组织方式，几何剖分技术包括四叉树、八叉树、BSP树等，快速可见性判断与LOD加速绘制技术，课时为4学时。
第7讲为游戏特效绘制技术，主要讲述常用的特效实现基本原理和方法，如广告牌技术、粒子系统技术、精灵动画技术、烟雾火特效技术和眩光特效技术等，课时为3学时。
第8讲为碰撞检测技术，主要讲述碰撞检测的基本原理、基本碰撞检测算法的原理与实现，包括基于图像空间的碰撞检测算法、基于一般表示模型的碰撞检测算法和面向可变形体的碰撞检测算法，课时为2学时。
第9讲为计算机动画技术，主要讲述几种最典型的动画运动生成方法，包括关键帧方法、过程动画、变形动画、基于物理模型的方法和人体动画，课时为2学时。
与传统的计算机图形学相比，本课程偏重最新的三维计算机图形学技术。用较少的课时介绍经典的二维图元绘制算法，然后重点介绍当前用得最广泛的三维图形技术，融合最新的三维游戏图形开发技术。另外，本课程注重理论和实际相结合，在每一章讲完理论后，紧接着介绍如何采用OpenGL进行具体编程，使学生可以利用所学知识做出自己的图形，提高学生的学习兴趣与编程能力。
四、课程实验教学设计
“3D游戏图形学”是一门实践性很强的课程，为了使学生能学以致用，真正掌握目前应用广泛的三维图形技术，做到与时俱进，除了理论教学外，必须辅以足够的实验教学，着重培养学生的编程实现能力，使得学生学习该课程后能够利用OpenGL或DirectX进行具体的三维图形编程。实验教学内容是在保留经典的二维图形编程的基础上增加了三维图形编程项目，实验类型包括基本型、设计型和综合型三种。
基本型实验，主要是通过实验对基本理论进行验证，加深学生对基本理论的理解，安排三次课内实验，实验一为VC++6.0+OpenGL绘图环境及简单图形的输出，主要是掌握在VC++6.0平台上配置OpenGL工具包，熟悉OpenGL工具包的主要功能，掌握OpenGL的绘图流程和原理，课时为2学时；实验二为基本图元生成算法的实现，主要是理解基本图形元素光栅化的原理，掌握直线和圆的多种生成算法，课时为4学时；实验三为几何图形变换实验，主要是实现二维、三维图形变换，包括基本几何变换和投影变换，课时为3学时。
计算机图形学论文范文第6篇
0 引言
近年来，计算机技术的不断发展衍生出很多新兴技术，其中计算机图形图像技术就是主要的技术之一，计算机图形图像技术的出现，使得图形的处理和编辑工作变得格外简便，得到人们的高度重视，同时也使得计算机图形图像以课程的形式出现在高校中。然而由于我国计算机图形图像技术的发展时间较短，使得高校教学中还存在一系列的问题需要解决。因此，如何有效解决高校计算机图形图像课程存在的问题，成为相关教育工作人员需要完成的首要任务。本文就高校计算机图形图像课程存在的问题进行了深入的研究和分析，希望为相关教育工作人员提供一些建议和思路。
1 计算机图形图像发展现状
计算机图形图像技术主要包括计算机中相关图形的表示和处理两部分，这是计算机技术中的一项重要的操作技术，随着信息化时代的来临，计算机图形图像技术在人们生活和工作中的各个领域得到较为广泛的应用，这也成为了高校计算机专业重点教学内容之一。然而目前我国高校计算机图形图像应用教学效果不太理想，存在诸多的问题，这在一定程度上制约了高校计算机专业的发展，从而阻碍了计算机技术的进一步发展。因此，高校计算机图形图像应用教学的研究成为现阶段高校计算机教育工作者所面临的首要任务，只有对高校计算机图形图像应用教学中存在的问题进行科学、有效地处理，才能促进高校计算机专业的发展。
2 高校计算机图形图像应用教学中存在的问题
2.1 课程内容方面存在问题
计算机图形图像课程涉及的内容较多，并且相关的软件操作较为复杂，学生很难在有限的时间内全部掌握。这就要求教师在教授内容时，要有选择性、有针对性地进行教学，让学生在有限的时间内掌握到最根本、最核心的东西。然而目前高校计算机教师在图形图像课程内容上没有进行针对性地选择和过滤，只是根据课本内容进行机械式的教授，这样就导致学生必须在有限的时间内掌握所有相关知识，极大地降低了学生的学习效率，对于图形图像教学的发展十分不利。
2.2 教学手段过于传统
目前，高校计算机专业图形图像课程的教学手段太过于传统化，依然采用传统的理论教学手段进行图形图像课程的教学，使得图形图像课程存在严重的问题。众所周知，计算机课程是一门注重操作的课程，单纯的理论知识的灌输是没有办法让学生理解和掌握相关要点的，并且图形图像课程是计算机课程中较为抽象的课程，更需要实际操作辅助教学。如果教师只是一味地灌输理论知识，不但会使学生难以理解和掌握相关的图形图像操作技能，还会导致一些有创新思维的学生得不到培养，从而被埋没。
2.3 图形图像设计作品缺乏创新
计算机图形图像课程要求学生利用相关的图形图像软件进行相关作品的设计，在设计作品时，不仅要求学生具备专业知识，更多的是创新思维的运用。然而，目前高校计算机图形图像课程教学缺乏实践，导致学生视野较低，没有很好的创新意识，只是一贯地按照教师的要求进行作品的设计，这对于学生创新意识的培养十分不利，同时也使得学生很难学好计算机图形图像这门课程。因此，高校计算机图形图像教学必须注重学生创新意识的培养，只有这样，才能培养出更加优秀的计算机人才，从而为社会创造更高的价值。
2.4 图形图像相关软件操作不够灵活
计算机图形图像技术涉及的软件相对较多，学生要想学好这门课程，必须熟练掌握这些软件并且操作灵活，这也是学好这门课程的最基本要求。如果学生对这些软件操作不够灵活，那就会使得图形图像设计时的效率严重降低。另外，有一部分学生在掌握一种软件操作后，很难将其应用到其他的作品设计上，缺少分析和知识运用的能力。总而言之，要想学好图形图像这门计算机课程，最重要的是必须能熟练运用相关的操作软件，这是学好这门课程的重要条件。
2.5 缺少团队合作能力培养
计算机图形图像课程的最终目的是培养图形图像专业设计人才，从而更好地服务于社会，而在这项技术的实际应用中会涉及团队合作，这就要求高校对图形图像课程教学中要注重学生团队意识的培养，从而提高学生之间的合作能力。然而目前高校计算机图形图像课程中缺少对学生团队合作能力的培养，有些学生只是追求自身的能力培养，忽视团队意识的培养，这些学生即便有很好的专业素养，在走出校门之后，由于缺少团队合作意识，也不会有很好的发展空间。由此可见，团队合作能力的培养对于计算机图形图像这门课程来说十分关键，无论学校还学生自身都要加以重视。
3 高校计算机图形图像应用教学方法的研究
3.1 激发学生的学习兴趣
任何一门课程，最重要的前提就是对学生学习兴趣的培养，学生只有对这门课程有了兴趣，他们才能更好地对这门课程相关知识进行学习。因此，高校教师在教授图形图像这门课程时，要把激发学生的学习兴趣放在首位，例如，教师可以在第一次上课时，给学生展示出优秀的作品或者给学生播放相关的视频，从而激发学生对这门学科的兴趣，从而更好地学习这门课程。
3.2 加强学生创新意识的培养
创新意识的培养是学好图形图像这门课程的关键所在，只有拥有创新意识，才能在图形图像课程中设计出优秀的作品。因此，高校应当加强学生创新意识的培养。首先，教师要利用课堂时间给学生展示优秀的设计作品，开拓学生的视野，从而提高学生的创新思维能力。然而，课堂时间是有限的，教师还要以布置作业的方式，让学生观察生活中的案例，例如杂志的封面、饭店的站牌等，这些案例观察的多了，学生自然就有了创作灵感，这样就可以创新出优秀的作品。
3.3 重视实践教学
相比于传统的理论教学，实践教学更能提高学生对专业知识的掌握，而且对于计算机图形图像这种重操作的课程，如果只是一味地采用理论教学，是不会有任何效果的。因此，高校必须重视图形图像课程的实践教学，从而提高学生的图形图像相关技能的掌握程度。但是需要注意一点，重视实践教学并不是完全避开理论教学，而是在理论教学的指导下进行实践教学，是理论教学和实践教学相结合，从而提高学生的专业素养，以达到高校专业人才培养的目的。
3.4 培养学生的团队合作能力
学生团队合作能力的培养对于学生日后的发展十分重要，因此必须加以重视。教师要在图形图像课程教材的基础上，增加模拟操作课程，并且让学生以小组为单位进行作品的设计，这不但培养了学生团队合作能力，对于培养学生的沟通能力也起到了重要的促进作用。
计算机图形学论文范文第7篇
关键词：《计算机图形学》；教学方法；教学实践
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）30-0191-03
一、引言
《计算机图形学》是数字媒体技术专业的一门理论基础课，主要研究如何利用计算机来表示、生成、处理和显示图形的原理、方法和技术。目前，大多数高校计算机以及数字媒体等相关专业都会开设《计算机图形学》课程。由于图形学技术在计算机游戏、数字娱乐、平面设计、网页设计等行业中的广泛应用，学生在选择这门课程时都抱有很大的兴趣和期待。然而，《计算机图形学》要求学生具有较好的数学基础和较强的编程能力，所以随着课程的深入，学生普遍感到学习比较吃力，达不到应有的教学效果。
本文在分析《计算机图形学》的学科特点以及当前教学中存在问题的基础上，从合理选择教学内容、灵活运用多种教学方法和手段、注重实践教学、重视过程考核等方面对《计算机图形学》的教学思路进行了一些探讨。
二、学科分析及教学现状
1.《计算机图形学》的学科特点。《计算机图形学》是建立在图论、现代数学和计算机科学基础上的一门新兴学科，该学科涵盖了计算机科学、数学、物理学等其他学科的相关知识，学科交叉繁杂，研究内容非常广泛，如图形硬件、图形软件标准、图形交互技术、基本图形生成算法、建模、渲染、计算C动画等。总体来说，《计算机图形学》是一门以应用为背景，以数学为基础，以算法为核心的强理论，重实践的课程。同时，该课程又以C语言、数据结构等为先导课程，因此，要将这样一门课的内容较好的传授给数字媒体专业的学生，不是一件容易的事情，需要积极探讨新的教学思路和教学方法。
2.教学中存在的主要问题。《计算机图形学》内容丰富，理论性和实践性都比较强，造成该课程讲授起来比较枯燥；同时，由于数字媒体专业的学生数学基础和编程基础都不是太好，学生普遍感到对于图形学的内容难以接受，学习的积极性和主动性都受到了影响，学习效果较差。在教学实践中，笔者发现目前的图形学教学普遍存在以下问题。
（1）理论性强，难度大，导致学生兴趣减弱。《计算机图形学》主要研究如何在二维的屏幕上显示三维的图形，其中涉及到三维形状的建模，渲染以及动画等。图形渲染流水线的背后，要求学生具有较强的数学功底，特别是向量和矩阵的一些基础知识，要熟练掌握。学生要能用向量的思想去解决图形学中的一些基本问题。对于数学基础较弱的数字媒体专业的学生，这种要求往往令他们产生畏惧心理，极大的影响了他们的学习兴趣和信心。
（2）教学内容多，知识点分散。《计算机图形学》学科交叉繁杂，内容丰富，不仅涉及图形硬件、软件和大量的实际算法，而且还与微电子学、计算几何、图论学等专业学科密切相关，并在发展过程中逐步与数字图像处理、数字几何处理、模式识别、人工智能、虚拟现实等相结合，这就要求授课教师要具有比较全面的知识结构，对于内容的讲解有所侧重，合理取舍，透彻了解各学科之间的关系。目前国内大部分图形学教材都是从底层的图形硬件设备开始讲起，然后是基本图形元素的生成算法，最后逐步过渡到光照模型和纹理映射等高层的真实感图形渲染方法，这容易导致学生只掌握了分散的知识点，很难将各个知识点串连起来。另外，现在的图形学教材一般都只局限于经典的图形学算法原理，而对于学科前沿的研究动态少有涉及，这样不利于开阔学生的视野，激发他们自主学习的兴趣和意识。
（3）实验课时少，学生缺乏实践训练。《计算机图形学》是一门实践性很强的学科，要求学生具有较强的编程能力和动手操作能力。上机实践是锻炼学生编程能力的主要手段，也是学好这门课的必要手段。没有实验课的训练，学生很难真正理解图形学中的算法原理。但是，由于总课时的压缩，实验课时很少，仅提供6次实验机会，而且实验基本上都是验证性试验，学生很难在实验中获得将来工作时需要掌握的编程知识，另外大部分学生本身的编程能力不强，上机兴趣也不高，最终导致学生无法获得充足的实践锻炼机会。
（4）考核形式单一，无法调动学生的学习主动性。目前《计算机图形学》的考核形式主要还是通过卷面笔试的形式来进行。卷面笔试考核通常考察的是学生对知识点的记忆和理解能力，适用于基础课教学，强调的是“记”和“背”。但是对于以实践和应用为主的专业课程而言，它强调的是“做”和“用”，因此，要求学生死记硬背相关理论和算法，无疑是一种资源浪费，学生不能学以致用就等于白学。这种考核方法也无法调动学生平时的学习积极性，他们大都寄希望于最后几周的突击复习，考试完之后很快就忘记了，达不到课程教学的培养目标。
三、教学思路探讨
1.结合应用上好第一节课。第一节课非常重要，因为上好第一节课就能够激发学生的学习兴趣，让学生能够自愿、自主的学习。在《计算机图形学》的第一节课上，教师应该系统的给学生介绍图形学的应用以及研究前沿，并让学生了解图形学内容的整体框架。
计算机图形学论文范文第8篇
关键词：计算机；图形与图像；区别与联系；
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号1672-3791（2016）04（b）-0000-00
随着时代的进步和社会的发展，人们的生活水平越来越高，我国社会经济的发展越来越迅猛，与此同时，科学技术也在不断的飞速发展中，随着计算机技术的全面发展，计算机图形和图像已经广泛应用到我们生活工作的每个角度，人们无时无刻不在接触着各种各样的图形和图像，但是，大部分用户对图形和图像的概念还是非常模糊，也经常把计算机图形和图像混为一谈，这种认识上的错误，不仅影响计算机图形图像技术的普及和发展，也阻碍图形和图像技术的推广和应用。所以，理解和掌握计算机图形和图像的内在关系，对于计算机图形图像技术的发展和应用都有着非常重要的意义。只有这样，才能根据实际情况，实现对计算机图形和图像的合理运用。
1计算机图形与图像的概念
1.1计算机图形的概念
图形是指由外部轮廓线条构成的矢量图，是用计算机技术绘制的直线、圆、矩形、曲线以及图表等等。其基本单元是锚点和路径，不论放大多少倍，图形的边缘都是平滑的，不会影响图像的输出质量，对其任意缩放，效果一样清晰。
1.2计算机图像的概念
图像又称位图。它是通过扫描仪和摄像机等输入设备捕捉实际的画面而形成的数字图像。数字图像是由像素点阵构成的，如果将其放大到一定程度，就会出现马赛克效果，每个小方格被称为一个像素，也可称为栅格。
2计算机图形和图像的区别
2.1数据来源的差异
计算机图像信息一般情况下是来自客观世界的，它通指的是对客观世界的一种成像，比如说我们拿照相机拍出来的照片风景，而计算机图形则是通过计算机操作技术形成的一种形式，它是计算机通过对算法操作或者计算从而形成的。
2.2处理方式的差异
一般情况下，计算机图形处理是对图像处理的识别和弥补，图形处理更多的是一种对几何形式的处理，比如说对图形的缩放、旋转、明暗处理以及阴影处理等等。而图像复原、图像分类、图像融合、图像超分辨率以及图像模式的识别等等，都是对已有的数据信息的细化处理和研究。
2.3理论基础的差异
除了数据来源和处理方式的差异，计算机图形与图像在理论基础上也有很大的区别。计算机图像处理相对于图形处理是发展的比较早的一门学科，也称数字图像处理，它是将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的的过程，它的理论基础通常都是来自对信号的处理，像信号处理理论、模糊数学、概率统计等等。而对于计算机图形学来说，它更注重、倾向的是几何的理论和知识，所以，计算机图形的理论基础一般主要来自透视变换、几何计算、仿射以及分形理论等等。
2.4用途的差异
由于计算机图形与图像在理论上和处理方式上都存在很大的差异，所以决定了计算机图形与图像在用途上也存在很大的差异，计算机图形的主要用途是非现实场景的实现，比如说我们日常工作中的集体重构和计算机辅助设计CAD、计算机辅助教学CAI计算机艺术等等。而计算机图像则主要用于具体的实际工作中，比如医院治疗的医学模式的识别：一般的CT技术，医用显微图像的处理分析，X光肺部图像增晰、超生波图像处理、立体定向放射治疗等；航空航天领域的航天数据分析：JPL对月球火星照片的处理、飞机遥感和卫星遥感技术，利用陆地卫星所获取的图像进行资源调查、灾害检测、资源勘测、农业规划、城市规划等；工业工程领域：自动装配线中检测零件的质量并对零件进行分类、印刷电路板疵病检查、弹性照片的应力分析、流体力学图片的阻力和升力分析、邮政信件的自动分检、在一些有毒放射性环境内识别工件及物体的形状和排列状态、工业视觉等；在军事和公安方面图像处理和识别主要用于导弹精确制导、各种侦察照片的判读、具有图像传输存储和显示的军事自动化指挥系统、飞机坦克和军舰模拟训练系统等，公安业务图片的判读分析、指纹识别、人脸鉴别、不完整图片的复原以及交通监控、事故分析，高速公路不停车自动收费系统中的车辆和车牌的自动识别等；通信工程方面：分形编码、自适应网络编码、小波变换图像压缩编码等以及文化艺术方面的电视画面数字编辑、动画的制作、电子图像游戏、纺织工艺品设计、服装设计与制作、发型设计、文物资料照片的复制和修复、运动员动作数据的分析处理等等，这些应用通常是现实生活中存在的并且需要非常严谨、准确的分析和处理结果。
3计算机图形和图像的联系
计算机图形与图像虽然有很大的区别，但是他们之间也存在一定的联系，在特定条件下也可以实现转化，一种转化是对象和输入、输出设备之间的硬转化，另外一种是对象文件格式之间的软转化，下面本文对这两种转化进行具体的分析。
3.1计算机图形和图像的软转化
计算机图形和图像的软转化是指通过改变图形与图像的文件格式，从而实现图形和图像的互相转化。有很多用户都认为计算机图形和图像相互之间是可以随便转换的，实际上计算机图形与图像软转化的条件非常受限制，而且很多图形和图像之间的软转化是不可互逆的，用户一定到注重这点，以免对图形和图像之间的软转化操作失误，因为图形和图像之间软转化的次数越多，计算机信息丢失的就可能越多。比如说在计算机默认的情况下，我们用Coreldraw做的一个文件，文件格式表现为cdr，为矢量图，表现为图像信息，而当我们保存这个文件时将文件格式选择为jpg，bmp或者是其他的位图格式时这个文件格式将表现为图像信息。
3.2计算机图形和图像的硬转化
计算机图形和图像的硬转化是通过不同的硬件对图形和图像进行输入、输出从而让图形和图像之间进行互相转化。通常情况下，同一种图纸对象，是可以实现两种行驶的转化的，既可以被作为计算机图形进行处理，也可以被视为图像进行处理。在实际操作的过程中，我们可以根据被处理的对象的性质以及其要达到的处理效果进行适当的判断，看哪种处理方式更适合，效果更好。比如说，我们经常会操作的一个过程，我们可以将手绘制的图纸作为处理对象，在没有将其输入到计算机中，它还不能被看作是图形或者图像，但是当我们用扫描仪将这张手绘的图纸输入到photoshop中时，它显示的是点位图，这时图纸就是图像信息，而当我们将其输入到AutoCAD中时，它就显示为矢量图，从而也就成了图片信息了。这就是计算机图形与图像具体的一个硬转化过程。
4结束语
总之，准确并且熟练的掌握计算机图形与图像处理方法，搞清计算机图形与图像区别与联系对于我们研究和应用计算机技术都有着非常重要的促进作用。本文从数据来源、处理方式、理论基础以及用途等差异上来分析计算机图形和图像的区别，又从两者的软转化和硬转化两个方面来分析他们的具体联系。希望通过本文的介绍，能使人们了解计算机图形和图像不是一个概念，并能清楚他们之间的关系，从而根据自己的实际情况，对计算机图形和图像进行有效合理的使用，更好的运用计算机图形和图像处理技术。
参考文献
[1]计算机领域中图形与图像的区别与联.黑龙江科技信息，2012（07）.
计算机图形学论文范文第9篇
关键词：计算思维；计算机图形学；教学内容；教学方法
1.背景
计算思维是美国周以真教授在2006年正式提出的教育理念。周教授认为计算思维不仅属于计算机科学家，而且还应和阅读、写作、算术：Reading，wRiting，and aRithmetic——3R）一样，成为每个人必须具备的基本技能。
计算思维的概念一经提出，就激发了美国学术界的强烈反响。2007年，美国卡内基·梅隆大学和微软宣布建立微软一卡内基·梅隆计算思维中心。2008年，美国国家科学基金会启动了“计算使能的科学发现与技术创新”研究计划。该计划旨在通过计算思维领域的创新和进步来促进自然科学和工程技术领域产生革命性的成果。
在中国，计算思维被认为是振兴大学计算教育的途径，是促使科学与工程领域产生革命性创新成果的重要因素。针对校级公共必修课之一的计算机导论课，文献[3]论述了该课程与计算思维的关系；针对计算机专业的基础课程，国内教育工作者就如何在离散数学、程序设计、算法设计与分析等课程教学过程中培养学生的计算思维能力上进行探索，取得了一定成果。而针对计算机专业的高年级课程，文献[7]、[8]分别探讨了如何在编译原理课程和人工智能课程中强化学生的计算思维能力。
计算机图形学是计算机及相关专业本科生的一门重要专业选修课，兼顾理论和实践，具有很强的综合性和交叉性。然而，该课程由于学科内容多、理论难度大、实践性强，且作为专业选修课学时有限，导致了课程内容不易被掌握、学生学习积极性不高等问题。因此，我们将培养学生的计算思维能力融入该课程，并针对课程的学科特点和学生特点，对课程的教学改革进行了思考和探索。
2.计算机图形学中的计算思维
计算机图形学作为高等院校计算机核心课程之一，应当启发学生使用计算思维方式解决各种计算机图形学相关的实际问题。计算思维涉及运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为。下面，我们从这三方面来探讨计算机图形学所体现的计算思维。
1）求解问题。
计算机图形学中的各种经典算法均为问题求解的过程。例如，直线生成、圆弧生成、多边形填充和区域填充等光栅图形学中的具体问题，均需要通过计算机进行实现。讲解这些实际问题的解决思路，可以培养学生利用计算机科学的基本概念进行问题求解的计算思维能力。
2）设计系统。
计算机图形系统包含了硬件系统和软件系统的设计。
图形硬件系统用来生成、处理和显示图形，通常由中央处理器和图形输入/输出设备构成。在图形硬件系统的设计中，考虑到图形系统计算的工作量非常大，尤其是虚拟场景和实时动画等的显示，所以系统增加了固化的图形处理芯片，即显卡。图形输入/输出设备也是基于人类的使用习惯和对颜色的感知习惯所设计。
图形软件系统分为图形生成、图形处理、图形显示及人机交互几个部分。如何通过代码将不同内容集成起来，构造出复杂的人机交互图形系统，需要通过逐步分解、细化的方式，将规模较大、比较笼统的问题，转换成比较详细的描述，并有机地串联起来用代码实现。
通过设计开发软硬件系统，培养学生利用计算机科学的基本概念进行系统设计的计算思维能力。
3）理解人类行为。
计算机图形学就是在研究、分解和模拟画家绘画过程的科学。计算机图形学通过研究分析，展现画家绘画的思维方式，并让人们明白思维是可实现的。画家绘画的基本步骤和计算机图形学的基础技术对应关系如表1所示。
以画家绘制建筑风景画为例，画家首先要选取景物和观察的视角，这和图形学中的投影、射影变换、视见体的规范化、三维规范体裁剪等技术相对应；选好场景和视角后，画家会在脑海中对各个建筑物的位置和角度进行微调，以展现最美观的画面，这和图形学中物体的几何变换（平移变换、放大和缩小变换、旋转变换等）技术相对应；完成构思后，画家会先用细笔勾勒出各个建筑物的轮廓，这和图形学用网格建模技术相对应；然后进行上色，即图形学中的颜色模型和光照模型相关技术；最后，画家绘制雾气效果、建筑物表面细节等，这与图形学研究的真实感图形绘制技术相对应。
计算机图形学可培养学生运用计算机科学的基本概念进行人类行为理解方面的计算思维能力，因为计算机图形学是完全由人通过计算机构造出来的虚拟绘画世界，课程所研究的技术均是基于对人类社会绘画的理解、模拟或扩展。反过来，计算机图形学也可以指导人类社会的绘画并使之更有章法。
3.面向计算思维的教学内容探索
在培养学生计算思维能力这个新目标的指引下，我们对传统的计算机图形学教学内容进行了适当调整：强调对计算思维能力的培养，在理解基本原理和基本概念的同时，也重视应用，培养学生动手解决实际问题的能力。首先，我们根据学生的实际学习需求，精选部分核心教学内容，压缩或屏蔽部分理论知识，使学生更专注于必要知识的学习，从而提高教学效率和教学质量。其次，教学内容的制订应跟上时代的步伐，重点介绍学科最新的前沿技术，提高学生的学习兴趣，拓宽他们的知识面。在以上一系列方针的指导下，我们调整后的教学内容主要包括9部分，各部分的学时分配如表2所示。
我们对课程内容的主要变动和调整总结如下，培养学生们运用计算机图形学的理论提出问题、分析问题和解决问题。
1）在第1章概述部分引入了OpenGL绘图程序包的介绍和使用说明，并以实验的方式要求学生掌握基于OpenGL的简单图形设计方法；在后面章节的课程中也融入OpenGL的使用和功能介绍，将图形学理论与OpenGL绘图程序包相结合。这样，有利于学生在学习问题求解的方法（即算法）的同时，掌握问题求解的手段（即OpenGL），将抽象的算法和形象的工具实现技术融会贯通。
2）将第2章的基本图形生成算法设为学生自学部分。内容涵盖了基本的光栅图形生成算法，详细说明了计算机在显示器上绘制直线和圆弧的算法、多边形的填充与其他相关的图形基本元素的生成算法。这部分难度适中，很适合学生课后学习，教材提供部分源代码，学生通过自学将代码补齐，完成实验。
3）将第3-7章的内容用一个实验串起来讲，这个实验要求学生们完成一个三维实体或场景的建模与交互。我们先展示实验作品，然后通过分析作品的实现过程，引申出相关各个章节的理论部分，并一一扩展开来。最后，学生通过自行设计场景、分析实验架构、动手编程等过程来亲身体验。
4）增加讨论课和第9章的技术前沿讲座，激发学生的探索精神，培养他们批判性和创造性的计算思维能力。
4.面向计算思维的教学方法
4.1“所见即所得”的课堂教学方式
计算机图形学是一门思维性很强的课程，涵盖的知识点广而抽象，因此，我们改进了传统的按知识点分拆讲解为主的教学方式，采用了“形象抽象形象”的“所见即所得”的教学方式。例如，在讲解颜色、光照、视图模型变换等知识点之前，我们先“形象”地展现一个三维场景，并对此展开分析，将三维场景绘制相关的知识点“抽象”出来，并逐章展开讲解，并让学生参与讨论；最后，通过实验的方式让学生自行设计并编程实现一个“形象”的三维场景。这种“所见即所得”的教学方式将计算机图形学抽象的思维过程形象地表达出来，并通过布置实验，很好地调动了学生思考和探究的积极性，从而达到培养学生计算思维能力的目标。
4.2采用注重培养计算思维能力的实验内容
本课程设置18学时的课内实验，包括4个实验项目，具体安排如表3所示。
本课程的实践性较强，因此课程考核摒弃了笔试方式，采用实验考核和项目考核相结合的方式。实验考核主要考查学生平时对相关知识的掌握程度，主要由第1、2和第4个实验组成。项目考核基于第3个实验，要求学生分组（每组不超过2人）完成一个比较复杂的三维模型或场景的建模项目，利用OpenGL、C++和FLTK，设计并制作三维真实感场景，要求提交设计制作文档、源代码、可执行文件、PPT演示文稿等材料。
5.改革效果
通过课程的学习，多数学生均能掌握现代计算机图形学的基本原理和交互式图形系统的实现技术，具备了使用计算机图形软件、分析和设计图形系统的基本能力，了解了计算机图形学的研究方向和发展前景。
通过与学生座谈，我们发现学生对课程的学习内容有了充分的认识，特别是在设计三维模型时，能够理解绘画步骤，掌握图形学建模流程，并且有意识地运用计算思维思考问题和解决问题。
计算机图形学论文范文第10篇
关键词：计算机技术 图书馆 作用分析
中图分类号：G250.7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（c）-0243-02
近年来，随着信息技术的迅速发展，在某种程度上已对图书馆管理的各方面的工作造成一定的影响。由于计算机技术的迅猛发展，人们经常会受到新技术带来的意外之喜，基于计算机技术的高效率性，人们因此有将其应用到多种工作中的倾向。将高效的计算机技术运用到图书馆管理当中，不仅能发挥计算机技术的优势，也能提高图书馆管理水平。据此下文之中主要就计算机技术对图书馆的影响及作用分析，展开深入研究。
1 图书馆管理工作概述
随着人们对精神文化的渴求，图书馆内的图书资料也愈来愈多，种类庞杂，为了将其行之有效地进行管理，把计算机技术运用其中，便于图书馆管理工作的有效进行，节约检索时间和查找检索途径，对未来图书馆的发展管理产生深刻影响。用现代化的新型管理理念，用计算机技术的新型管理方法，提高图书馆的管理技术，促进文献处理的数字化，实现无纸化办公，提高工作质量，提升工作效率，让图书馆的管理工作更好地惠及人民，服务人民。
2 计算机技术对图书馆管理工作的作用
2.1 理论联系实际，促进现代图书馆管理
对任何人而言，图书馆的管理都是一项系统的庞杂工程，拥有一套完善的管理理论系统，对管理工作进行有效指导，可以使图书馆管理工作顺利展开。将计算机技术应用到图书馆管理工作当中，可以帮助工作人员对文献书籍进行快捷有效的管理。从新书到馆到流通给读者减少了时间，节约了人力，并且新型计算机技术的广泛应用，有助于扩充图书馆管理方面的理论。现在的图书馆管理系统的发展过程中，传统的图书馆管理受到严峻的现实挑战。“物竞天择，适者生存”。为了让图书馆管理紧跟时代步伐，因此在提高图书馆管理水平的过程中，我们应重点将目标放到图书馆管理的数字化和自动化上面，数字化的管理系统和自动化的信息收集，有利于图书馆管理的适度更新，有助于文献书籍的收集和整理，有利于建设现代化图书馆。将计算机技术运用到现代图书馆管理当中，开拓了现代人们对待图书馆管理的视野，这样在进行图书馆管理理论的研究时，人们就会从更多的角度和开拓的视野来分析研究，不只局限于一种思维模式，为更具个性化的图书馆管理开辟新道路。
2.2 有助于管理形式的多样化
将计算机技术运用到图书馆管理当中，有助于管理形式的多样化，革新图书馆图书文献的管理形式。传统图书馆管理形式的纸质资源形式在计算机的运用中，可将其通过技术手段记录到电脑中，达到图书馆数字化管理的目的。随着计算机技术的更新发展，应运而生出一些独特的阅读形式，如C读文献、电子书刊等一些便捷的阅读方式，对图书馆书籍资源的形式进行了更加多样化的丰富。图书资源的网络化也是现代图书馆管理多样化的一种表现形式，是一种人们可以在家或在单位利用图书馆资源网络实现远程获取信息资料的方式，也将传统的图书馆只能静态借阅书籍文献的形式转变成动态的借阅收藏，方便快捷，符合现代人们快速的生活需求。
计算机技术在现代图书馆管理当中的应用，使得传统的图书馆图书文献不再以纸质形式借阅给读者人群，而是用一种技术转换的形式，把纸质资料转换成电子动态的资源，读者人群可以在网上进行下载和阅读，不用专门跑去图书馆借阅文献资料。随着计算机技术应用的深入推广，传统的单一的阅读形式也逐渐变成视听读一体化的多功能阅读形式，也有助于少儿的教育教学，运用计算机技术，现代图书馆内的文献资料也逐渐转变成电子型、视听型、印刷型等多种阅读形式，满足不同人群的需求，更好地为社会服务。
2.3 有助于图书馆管理工作的开展
计算机技术在现代图书馆管理的应用，有助于图书馆管理工作的开展。将高效的计算机技术运用到现代图书馆管理当中，有效地提高了工作效率，同时计算机独特的功能优势也对图书馆工作任务及工作重心的随意切换起到重大作用。众所周知，不仅是图书馆的管理工作，相同工作的不同管理阶段也会有不同的侧重点。起初时期，传统的图书馆管理工作的过程中计算机的应用有效减少了重复工作，提升了工作效率，同时也提高了工作质量。随着计算机技术的不断更新换代，联机服务的开展对传统的图书馆管理工作进一步有效的提升。在当今社会，任何职业的管理人员都必须具备一定的计算机基础，图书馆管理工作者也同样如此，遇到计算机方面的问题自己要有解决问题的能力，便于管理工作的有序开展。计算机技术的应用改变了传统的图书馆管理模式，也改变了书籍文献借阅方式，传统的图书借阅形式也还在现在的图书馆借阅形式当中，但同时也增加了更多方便快捷的网络借阅形式。通过计算机网络对现代图书馆进行管理，对图书馆的业务进行了更加深刻的拓展，深化了现代图书馆管理工作的意义及影响。
3 计算机技术对图书馆管理工作的弊端
3.1 影响传统图书馆的读者流通率
由于收藏资料的丰富性和图书的多样性，以及学习地点的唯一性，在过去的年代里图书馆一直是人们获得知识和学习钻研的不二场所，到图书馆学习钻研，进行相关资料的查取学习，使人们更加充实完善自己所学到的知识。近几年来，计算机网络技术的迅猛发展，人们可以通过上网获取资源的形式来进行学习和工作，网络的方便快捷成为人们获取知识信息的主要渠道，因此，计算机技术的应用使传统图书馆的受众不断减少，会对读者人群数量造成一定的影响，减少图书馆的流通人次。
3.2 影响传统图书馆的管理理论
图书馆庞杂的文献资料的管理及保存一直是图书馆理论研究的目标，其中传统图书馆理论的重要性可想而知，现如今计算机技术的广泛应用逐渐减小了传统图书馆管理理论的意义，逐渐使图书馆管理理论失去研究价值。运用先进高效的计算机技术对图书馆文献书籍进行管理，虽然完善了管理知识理论，提高了工作质量和工作效率，但是影响图书馆管理人员的积极性。在现今社会的各种职业中，专业的学问需在一定的学术氛围中才能得到丰富发展，图书馆管理工作也是如此，拥有一定的学术氛围，图书馆管理会在不断探索的道路上越走越好。
4 结语
该文主要就计算机技术对图书馆的影响及作用进行了相关的分析与研究，首先对图书馆具体的管理工作进行了简要的概述，而后主要针对计算机技术对图书馆管理工作的积极作用进行深入研究，从理论联系实际，计算机技术促进现代图书馆管理、计算机技术的应用有助于管理形式的多样化以及有助于图书馆管理工作的开展等几个方面分别进行了分析研究，从计算机技术影响传统图书馆的读者流通率、影响传统图书馆的管理理论等方面对计算机技术对图书馆管理工作产生的消极影响也进行了深入探索。希望通过该文不同层面的分析研究，抛砖引玉，能够让大家对计算机技术对图书馆的影响进行更深的思考，及计算机技术对图书馆作用提供更多补充和建议。
参考文献
[1] 丁志刚.论技术对新世纪图书馆管理的影响[J].黑龙江科技信息，2014（32）：96-97.
计算机图形学论文范文第11篇
关键词：计算机技术；辅助制图；机械制图；实践研究
传统的机械制图方式已经无法直接满足现如今的社会发展需要，机械制图的教学方式也需要不断完善和改进。机械制图教学工作中，应该将计算机技术和制图方法相结合，提升机械专业学生的实际应用能力。这一课程的实用性较高，因此，教学方法和设计方式成为教学的难题，给专业教师带来了挑战。
1 计算机辅助设计简介
计算机辅助主要是指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移、复制和旋转等有关的图形数据加工工作。
2 机械制图结合计算机技术的教学意义
2.1 提升学生的形象思维和构形能力
和传统的手工绘图相比，计算机本身的高效性和快速性具有优势。不仅如此，准确性相对较高，而且修改起来也比较容易。但是，在实际的计算机应用中，学生们首先应该培养自身的构形能力和思维方式。这也正是教学目的的集中体现。所以说，将计算机技术应用到机械制图工作中，不仅可以提升教学的整体效率，还可以提升学生的思维水平，可谓是一举两得。另外，计算机辅助制图还有助于学生思维观念的高度创新，对于一些抽象的概念和形态具体化是学生实际应用能力的体现。
2.2 有利于提升学生实践能力
培养应用型人才已经成为一种普遍的趋势，对于机械专业的学生来说，进入社会之后多数都将投入到产品的生产制造以及开发和营销等岗位。因此，对于这些人才本身的实践能力和思维能力都提出了较高的要求。只有实践能力过硬，才能在竞争日益激烈的社会岗位上占据一席之地。学生在培养实践能力的过程中，依靠计算机技术的辅助，完成机械制图是一种重要的平台。教学过程中的机械制图可以提升学生们动手解决问题的能力。而且经过测量和分析，学生还可以明确设计的理念和方法，达到理论联系实际的目的。所以说，将计算机技术融入到机械制图的教学工作中，从宏观上还有助于提升学生们的实践能力，为培养应用型人才奠定基础。
3 计算机辅助机械制图的策略分析
3.1 利用多媒体技术机械制图环境
教师在进行机械制图教学的过程中，不可忽视的就是多媒体教学技术。这是一种将有形和无形相结合的教学方式。教学中，教师可以充分利用科学的数据信息来提升教学的科学性。同时，还可以通过有形的图像和声音等来向学生进行表达。将设计方法直观的展现在学生面前。同时，在机械制图的时间中，利用计算机和多媒体技术可以充分结合实际的案例进行分析，营造了一种形象、生动的教学环境。另外，教师还可以根据相关的制图工具设置文字以及图形的样式和颜色，为设计实践奠定基础。
3.2 将计算机制图和手工制图相结合
虽然将计算机技术融入到机械制图中具有一定的现实意义，效果也非常明显。但是一些特殊的制图教学却不能单纯地只依靠计算机来进行辅助，也需要传统的手工来完成。可见，在教学的过程中，将这两种教学方式相结合是最科学的选择。如果机械图形相对比较简单，只是单一的二维图形，在实际的绘图中，学生们选择手绘地方式不仅有助于找到图形设计的规律还能够对各个参数之间的比例进行明确。如果是对相对比较负责的装配图进行讲授时，可以适当地选择计算机进行辅助。一般来说，计算机的CAD技术是比较常见的应用软件技术，不仅可以提升学生们本身的动手能力，还可以直接提升教学的总体效率。将计算机辅助制图技术和传统的手绘方法相结合在现如今的多数高校中都有所应用，效果明显。因此，逐渐成为机械制图专业教师们的首选教学方式，对于达到教学目的，提升课堂氛围都具有借鉴意义。
3.3 利用剖视图和剖面图进行教学，提高教学有效性
一方面，利用制图中的剖视图进行教学。在制图中，当对两个相交面进行剖切时，在获得一个直观视图效果的同时，又能对多个剖切位置的剖视效果有所了解。教师要对剖视图涉及到的内容进行细致的讲解，为以后机械制图的设计与实践教学打下建设的基础。利用制图中的剖视图进行教学，能帮助学生掌握对一个或者多个相交剖面的零件设计和实践的能力，利用实例进行演示的话，能帮助学生了解和掌握在实际设计中如何利用好该类型的剖面形式，以培养学生的实践性思维。另一方面，利用实际操作绘制的剖面图进行教学。先要绘制三位模型与剖面图之间的截交线投影，投影是封闭的曲线，然后在封闭的曲线内绘制剖面符号。在绘制内孔的投影时，要将其作为透明的实物进行分析，依据剖视图的定义，对其投影的绘制出了剖面和孔内的投影外，对不可见投影如果视图无法表达清楚的话，就直接忽略。
3.4 机械制图的内容与机械CAD结合
机械制图教材中所涉及到的内容主要包括绘制机械图样的原理、基本方法、正投影的基本理论以及培养学生对图样的分析能力和思维能力。CAD则是一种计算机辅助设计软件，手工制图需要的绘图工具都被一个显示器和一个鼠标就所替代了，并且CAD的绘图功能要远远超于手工绘图，无论是绘图的效率还是质量都远在于手工绘图之上。但这并不意味着机械制图没有意义，如CAD中的三维模型虽然取代了手工制图方法，但是它并没有违背机械制图的理论和规范，CAD巧秒的弥补了传统制图的缺陷，两者要交叉使用，相辅相成。所以在实际教学中应对其内容进行调整和改革，将机械制图与机械CAD的相关内容进行有机结合。
结束语
总之，利用计算机辅助制图进行机械制图设计与实践，适应了我国教育改革的需求，是为我国培养全面应用型人才的必要手段。教师在教学中，要利用多媒体技术，融合计算机辅助制图与传统手工绘图，利用剖视图和剖面图进行教学，利用CAD技术以提高教学效果。
参考文献
[1]张信群.CAD技术在机械制图教学中的应用与探讨[J].滁州职业技术学院学报，2011，19（2）：24-25.
[2]杨文伟.浅析机械制图与机械CAD的有机结合[J].才智，2013，20（34）：17-18.
计算机图形学论文范文第12篇
关键词：计算机图形学 教材 OpenGL
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（c）-0178-02
从学科角度来看，计算机图形学是一门理论和实践都很强的综合性学科；从技术层面来看，计算机图形学是计算机应用领域的一个重要分支，其应用已经渗透到社会的各个方面，例如计算机游戏产业和影视动画，人们使用手机和计算机时操作的图形用户接口，这些应用与人们的生活密不可分。计算机辅助设计与制造、科学数据可视化、虚拟现实等等，计算机图形学在科学研究、生产实践和人们的日常生活中均占有重要地位。因此，学生在学习计算机图形学课程之前对该课程具有一定的好奇和期待，但是如果按照当前市场上流行的教材组织教学会使学生很失望，从而失去学习该课程的热情。
1 计算机图形学教材存在的问题
计算机图形学是研究用计算机生成、处理和显示图形的一门学科，本科段的主要教学内容由以下几个部分组成：光栅图形学、图形变换、图形裁剪、可见面判断、曲线和曲面、简单的真实感图形生成。基于这些内容，国内教材基本上以计算机基本图形的生成原理及其相应的经典算法为核心，注重算法的推导过程，也就是数学演算过程，使得教材内容理论性很强，对学生的数学基础要求较高。这样的教材适合培养学术研究型的学生，所学知识为他们进一步学习、从事计算机图形学的研究打下坚实的基础。但是应用型本科院校计算机专业的绝大多数学生毕业后走向职场，即使考上研究生进一步深造的学生，选择计算机图形学作为研究方向的可以说是凤毛麟角。更加重要的是，应用型本科院校计算机专业的学生普遍数学基础比较差，没有数学基础来学习这种数学演算式的算法推导过程。由于计算机软硬件技术的飞速发展，当前在软件开发领域也用不到教材中这样底层的经典图形算法，一般的图形软件开发都是基于某种图形软件标准，例如实际的业界标准OpenGL（Application Programming Interface），微软公司的DirectX。基于软件标准，学生可以学到开发图形学软件的一些实用技术，掌握绘制真实感图形的完整流程。因此，当前急需解决应用型本科院校计算机图形学的教材问题，以及由此带来的该课程在应用型本科院校的定位问题。
2 计算机图形学教学改革探索
应用型本科院校的学生普遍数学基础比较差，优点是动手能力比较强，其中不乏玩游戏的高手。绝大多数认真学习的学生都对程序开发比较感兴趣，并且学得快。但是由于数学基础和抽象思维能力比较差，对理论性强的教学内容不感兴趣，学起来吃力。针对计算机图形学教材的现状和应用型本科院校学生的特点，对计算机图形学课程的教学目标、教学内容和教学方法进行了一定的研究探索。将教学目标定位为使学生通过该课程的学习，对计算机图形学有一个概括性的全面了解，理解计算机基本图形的生成原理及其相应的经典算法的基本思路，掌握其中的重要技术；学习一种图形软件标准，加大实际动手能力的培养力度，使学生通过该课程的学习，能够设计简单的图形场景，掌握绘制真实感图形的基本流程。对于教学内容，采用一本教材为主，多本参考书为辅，在吃透这些教材的基础上重新整合教学内容，力求使学生能够学到实际有用的知识和技术，掌握必要的计算机图形学的理论基础和开发图形应用软件的初步能力。OpenGL是一种跨平台的应用程序接口，已经成为实际的业界标准，而微软公司的DirectX仅适用于Windows操作系统。另外，OpenGLES是OpenGL的子集，应用于多种嵌入式系统，如控制台、移动电话、手持设备、家电设备和汽车等。把JavaScript和OpenGL ES 2.0结合在一起构成了WebGL，为HTML5 Canvas提供硬件3D加速渲染，Web开发人员可以用WebGL构建具有丰富图形的网站页面和设计网页游戏等。所以教学中选用了OpenGL作为实验平台。
教学内容整合以教材为依据，对应每个教学模块增加相应的OpenGL内容，例如光栅图形学模块增加OpenGL的基本图元绘制、图形变换模块增加OpenGL实现图形变换的内容、曲线和曲面模块增加利用OpenGL绘制Beizer曲线曲面和B样条曲线曲面的方法、真实感图形生成模块增加OpenGL的光照（包括光源的位置、光的类型）和材质内容，等等。整合后的教学内容体现了理论与实践并重、理论与实践相结合的教育思想，每一次课的教学内容由两部分组成：一是理论部分，讲授计算机图形学基本原理和概念、经典算法的设计；二是实践部分，讲授与理论教学内容相关的OpenGL绘图程序设计。对于理论教学内容突出重点，精选有代表性的算法讲解透彻，使学生掌握算法思想的精髓、主要技术手段，对类似算法能够举一反三，自行学习。实践教学部分强化培养学生的创新思维和实际动手能力，针对教学内容演示基于OpenGL绘制的图形或者场景，引导学生分析设计过程以及实现各个功能的OpenGL函数，以便学生通过学习能够独立自主地设计出具有真实感的图形或者简单场景。由于教学内容由理论和实践两个主题构成，所以教学过程中要特别注意将这两个部分有机地融合在一起，具体做法是讲清楚OpenGL函数在计算机系统内的实现机制，下面以图形的几何变换为例说明。图形的几何变换以齐次坐标为基础，用矩阵表示变换，将变换矩阵乘以点的原始坐标，运算结果即为变换后的点的坐标；OpenGL的变换函数是以程序员给定的参数、按照函数功能先构造相应的变换矩阵，然后将变换矩阵与点坐标相乘得到变换后的点坐标。通过这种剖析将理论知识与实践技术有机地结合起来，使学生知其然，也知其所以然，极大地激发了学生学习理论基础知识的热情。
教学过程以建构主义教学理念为指导，以任务驱动教学法为主结合多种教学方法以提高课堂教学质量。建构主义教育思想认为学习的本质是知识的建构过程，教学的目的在于帮助学生实现知识建构，而不是单向的给学生传授知识，教师的作用是引导学生对原有知识进行改造和重组，实现新知识建构。任务驱动教学法的核心是以任务驱动教学过程，教师根据教学目标和教学内容设计合适的任务，通过分析这个任务引导学生建构知识。例如，讲授真实感图形生成时，首先演示一个编程绘制的具有真实感的图形，在光照的作用下图形逼真、美观，极大地激发了学生的学习兴趣。通过分析这个图形的生成原理和技术，引出光照模型和颜色理论的基础知识，通过设问、启发等多种教学方法引导学生建构相关的理论知识；通过分析OpenGL实现光照、材质的技术，完成利用计算机绘制真实感图形的教学任务。
最近几年，市场上出现了一些面向应用型本科院校的计算机图形学教材，其中计算机图形学基础理论的深度和难度都比传统教材降低了，阐述也比较通俗易懂，但是没有配套的上机实践教材。因此，编写了基于OpenGL的电子版实验指导书，实验内容由以下模块组成：熟悉编程环境、基本图元生成、二维图形变换、三维图形变换、光照和材质、曲线和曲面。实验类型分为验证型，设计型和综合型。每次上机实验课的内容分为两个部分：一是运行课堂教学中讲授的OpenGL程序、分析运行结果，然后修改这个程序生成新的图形，从而加深对所学知识的理解；二是利用所学知识设计一个物体或者简单的场景。课外作业是根据所学知识自由创造一个具有真实感的场景，从第一次上机实验开始，从简单到复杂构造一个场景，每次上机后增加本次实验所学知识的内容，上机实验课结束时上交，作为该课程的实验考试成绩。这样，学生不仅学习了利用计算机生成真实感图形的完整流程，而且亲自实践了这个完整流程。
4 结语
通过教学内容的整合，使学生能够学到利用计算机生成真实感图形的完整流程，有效地培养了学生的软件开发能力，如果不进行上述教学改革是不可能达到这个目的的。当前国内教材太注重经典算法的剖析，学生即使努力学习，也是只见树木不见森林，非常不适合应用型本科院校的学生使用。由于OpenGL的强大功能，教学中可以演示利用OpenGL编程绘制的逼真图形，学生通过学习也可以自行设计、编程绘制这样具有真实感的图形，极大地激发了学生的求知欲，使得学生想学计算机图形学课程，有效地提高了该课程的教学质量。
参考文献
[1] 王艳春，张金政，李绍静.计算机图形学课程教学思考[J].计算机教育，2011（14）：63-66
[2] 孔令德，刘晋钢.应用型工科院校计算机图形学教学模式改革[J].计算机教育，2011（18）：20-22
[3] Francis S Hill，Jr，Sstephen mkelly，著.计算机图形学（OpenGL版）[M].3版，胡事民，刘利刚，刘永进，等，译.北京：清华大学出版社，2009.
计算机图形学论文范文第13篇
关键词：计算机辅助技术；美术领域；成功应用
1 计算机辅助技术概述
计算机辅助技术(Computer Aided Technologies)是采用计算机作为工具，将计算机应用于产品的设计、制造和测试等过程的技术。辅助人们在特定应用领域内完成任务的理论、方法和技术。它包括了诸如计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助教学(CAI)等各个领域。
2 计算机图形图像技术的发展历程
1952年，美国的Ben ?Laposke利用模拟计算机制作出世界上最早的数码图形《电子抽象画》预示着数字艺术时代的到来。早期的计算机美术作品主要是由科学家和工程师在工作中偶然获得的，大多数作品是平面的几何图形。代表作品有1963年Kenneth Know Iton的打印机作品《》和1967年日本GTG小组的《回到方块》。1963年，美国《计算机与自动化》杂志社举办一次年度“计算机美术比赛”。又把计算机图形技术在美术领域的应用向前推进了一步。1968年英国伦敦举办第一次世界计算机美术大展“控制论珍宝”标志着计算机图形技术进入世界性研究与应用阶段，计算机与计算机图形技术逐渐走向成熟，大学也开始设置相关的研究课题，CAD应用系统和三维造型系统出现并逐渐得到完善。从1984年至今，以微型计算机和工作站为开发平台的个人计算机图形系统逐渐走向成熟，这一时期有大批商业美术应用软件问市。以苹果公司的MAC 机和图形化系统软件为代表的桌面创意系统被广泛接受，CAD成为美术设计领域的重要组成部分。
20世纪70年代末计算机图形图像处理技术传入中国后，最开始是在国内各大高等院校开展研究，并迅速扩大到全国，计算机美术设计的发展给中国美术界带来了巨大的影响，艺术家用惯了画笔的双手拿起了形状上和使用方式上都完全不同的鼠标，进行绘画创作，对于多年养成的习惯很难在短时间内接受这一新鲜事物。80年代末，三维动画软件传入我国，并利用三维动画软件制作了第11届亚洲运动会电视节目的片头。从此计算机三维动画技术被广泛应用在电视栏目包装和影视广告制作中。90年代，随着个人计算机硬件技术的不断提高和Windows操作视窗以及大量应用软件的出现，计算机辅助美术设计广泛应用在平面的或立体的视觉艺术设计中。近几年，随着计算机软件技术的迅速发展，计算机辅助技术与美术结合得更加紧密，并深刻地影响着未来美术发展的方向。
计算机美术是一门计算机科学和艺术相结合的学科，是随着电子计算机技术日新月异的发展产生的，它要求创作者既要懂的美学原理又要懂计算机操作规程。它把计算机作为创作工具，按照美学原理，以图像和图形的形式进行信息交流和升华，有着自身的特点，创造了新的艺术形式。它的成果使人们得到美的享受，也为人类社会创造了新的文化形式。计算机美术又是一门新兴的边缘学科，它很好地将计算机技术与传统美术创作融为一体。根据创作的目的和功能不同，计算机美术也可分为应用美术与欣赏性美术。从作品上来看，与之相对应的也是纯绘画作品和实用美术作品两种。所谓纯绘画作品，也叫欣赏性美术作品，是指满足欣赏和娱乐等精神需求，以审美为目的的艺术，给欣赏者带来美的享受和艺术的体验。它包括类似传统油画、水彩、版画、国画等艺术形式，也出现了具有交互性、多媒体的新的艺术形式；所谓应用美术设计，就是以实用为目的的，实用与审美相结合的美术设计作品。包括建筑设计、平面设计、工业产品造型设计、服装设计、企业形象设计、广告设计、书籍装帧设计、动画设计、影视特效、游戏开发、虚拟现实等等。是计算机技术与美术设计相结合产生的广泛应用于今天的电脑艺术设计。其实，这种划分也是相对的，纯绘画并不排斥功利的目的，应用美术设计也追求审美的目的，只是侧重不同而已。［1］
3 计算机辅助技术在绘画中的成功应用
技术永远是艺术创新的催化剂。文艺复兴时期，艺术家使用投影装置进行画稿放大创作油画；19世纪，色彩理论和光学技术的进步，照相机的出现，促使了印象主义画派的诞生；20世纪初期，德国化工厂里生产出的新颜料，让现代派绘画狂热和充满想象力；今天，计算机技术迅速发展，公文包一般大小的笔记本电脑的运算能力却是以往大型计算机的上百倍，成为现代艺术创作的重要工具，计算机文化也是这个时代的文化最强音。计算机广泛应用到“摄影、互联网、艺术设计、虚拟现
实和传统绘画艺术”中，主要表现形式有数字摄影摄像、卡通动漫、网络游戏、虚拟现实、多媒体展示、广告设计、数字插画、数字电影特效等等。其应用范围之广，视觉效果之强烈，传播速度之快，是过去一切传统视觉艺术形式无法比拟的。当前，人们在利用计算机进行传统艺术绘画创作时，通常有两种方法：一是利用计算机绘画软件，操纵鼠标或绘图板直接绘制；二是把搜集到的绘画素材输入到计算机后，利用图像处理软件把所需图像进行拼贴、挪用、再次合成等手段制作绘画草稿。利用计算机图形图像处理技术制作的计算机美术作品，其震撼的视觉效果是传统绘画作品没有的，扣动了艺术家的心弦，驱使更多的从事传统绘画艺术的画家加入到尝试利用计算机辅助绘画创作中，探索新的艺术表现形式及语言。如日本天文插画大师“加贺谷穰”早在1991年就利用计算机进行插画构图和草图制作，后来就全部利用计算机来制作，开创了最早利用计算机绘画的先河，创作了“数字绘画”技法。其作品，常以宇宙空间为背景，结合神话故事，所描绘的少女纯洁而又美丽，肌肤光洁而散发着光辉，画面极其精细，给人以宁静深邃的感觉，非常富有装饰性。旅美台湾画家周心怡利用计算机绘制了百余幅装饰感极强的数字装饰绘画，其作品中“花影婆娑，仙子飞舞”，是传统与现代的结合，有点、线、面、与肌理的综合运用，平面与立体的混搭。画面意境优美，色彩艳丽，装饰效果极佳。画家程广把照片用计算机处理成马赛克效果，按照色彩数字编号把图像复制到画面上。荷兰籍画家田崴，回国后创作的多幅油画都充分利用计算机辅助技术制作初稿，在创作中期也经常把油画拍摄下来输入电脑进行再次的调整或添加新的视觉元素。
在这新技术、新材料、新的社会背景下，计算机技术与艺术的联姻，成为新世纪的时代特征。计算机辅助技术应用在美术领域，给那些古老的绘画艺术带来了新生，产生了新的艺术表现形式，并给艺术家进行绘画创作带来诸多便利和帮助，已经成为艺术家不可缺少的助手和有效工具。
参考文献：
［1］ 王宏建，袁宝林.美术概论［M］.中央美术学院美术史系美术理论教研室，高等教育出版社，1994.
［2］ 邱杰志.数字时代的美术［J］.美术界，2000(2)：35.
［3］ 乐齐弘.科技时代的美术［J］.阿坝师范高等专科学校学报，2003(1)：8890.
计算机图形学论文范文第14篇
关键词： 巴班斯基优化理论；计算机图形学；双语教学
中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0220129－01
随着全球经济的一体化，高等教育的国际化，既精通母语又通晓外语的双语人才成为中国参与国际竞争的重要条件之一。教育部在《加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》（教高[2001]4号）中提出的加强大学本科教学12项措施中要求各高校在3年内开设5%～10%的双语课程。随着我校提出的“产、学、研”相结合的国际一流办学宗旨逐步实施，计算机专业课程双语教学势在必行。
1 研究现状及意义
20世纪90年代初，我国开始双语教学实验，刘永立[1]等对高校如何搞好大学计算机公共课程双语教学进行了探讨，崔新春等提出了一种创新的C++双语教学模式[2]。同时，巴班斯基的最优教学理论已经被广泛应用于提高教学质量[3]和现代英语教学[4]，为研究优化教学提供了充分的理论依据。
在现有的计算机课程双语教学研究中，大部分是针对计算机基础课和专业基础课程[1]，而对计算机图形学并未做出有价值的研究。计算机图形技术源于外国，不同语言对图形学术语、算法表述的客观性等方面存在不同程度差异。利用双语进行图形学课程教学，有利于学生更准确地理解、把握图形学中诸多定义、术语和算法的真正含义。
在现有的图形学教学研究中，主要存在：经验介绍多，理论整合少；表层描述多，深层探讨少；一般性论述多，个性化研究少三个方面的问题。
本文从多年双语教学实践经验出发，采用比较研究和实证研究的方法对计算机图形学双语教学进行了有益的探索，试图提出符合我校计算机图形学双语教学理论。
2 从理论上提升图形学双语教学水平
双语教学不是英语教学和专业教学的简单迭加。为了增强图形学双语教学效果，笔者引用前苏联著名教育学家Ю・К巴班斯基的教学优化理论设计了我校图形学双语教学模式。最优化理论的精髓，就是用最短的教学时间取得最优的教学效果。巴班斯基提出了既能提高效率，又能防止过度消耗教师的时间和精力的基本方法。笔者利用巴班斯基教学优化理论，通过比较教学时间、方法、内容和模式的各种方案，设计了自己的双语教学计划，通过科学的教学方法和模式策略，获得最优的教学效果，较好地完成图形学双语教学活动承载的特定任务。
2.1 科学地选择授课学科和时间
巴班斯基提出：教学过程最优化不仅要科学地组织教师的劳动，还要科学地组织学生的学习活动。在调查中，大部分学生认为图形学基础理论发端于西方，与国际联系密切，适合采用双语教学。学习迁移理论认为，尽可能选择与学生过去的认知结构相接近的课程，有利于知识的迁移、深化和扩展。根据实践，本人将图形学双语教学授课时间安排在第五学期。此时学生掌握了一定的专业基础知识，英语水平有了一定的提高。同时为了进一步提高可行性，将该课程设为“专业选修课”，允许学生根据自身的条件和将来的发展进行选择，提高学习的自主性。
2.2 合理地定位双语教学目标
根据巴班斯基的最大效果理论，结合我校学生自身的实际情况，将双语教学的目标定位在语言目标和知识目标层次上。语言目标即重点关注学生听、读、说、写能力，使其能听懂英语授课，读懂英语教学资料，进而能用英语进行交流；知识目标即学生掌握学科系统的专业知识体系。最高层次的思维目标，即师生共同具备对该学科的双语思维的能力，达到对学科知识原汁原味的理解，是我们师生长久努力的方向。
2.3 优化作业设计与能力的测量
目前的双语教学设计中，环节饱满，形式丰富，但效果泛泛，超越“实际学习可能性”和“正常规程”并导致学生日趋厌学。巴班斯基认为：优化作业设计与能力的测量是考查课堂效果不容忽视的。本文设计一种适合本课程的双语能力评价方法：平时作业以三种方式完成：英语，双语和汉语，在完成质量相同的情况下，分别给予A+，A和B+；考试用双语试卷，鼓励英文答题，在综合评分时给予适当的鼓励权重，以此来激励学生参与双语教学的热情。通过上述测评方案，学生能够阅读专业外文文献并对图形领域产生浓厚的兴趣。
2.4 探索个性化的教学模式和方法
巴班斯基将学生学习负担过重的原因归结为缺乏科学方法。本文倡导的双语教学是基于“科学研究”，而不是 “行政指令”。在与学生交互的过程中遵循“己所不欲，勿施于人”的原则探索具有学校特色、班级特色、学科特色的个性化的双语教学模式。最终本文结合浸身目标语的教学模式，提出了图形学双语教学的教学模式，教学准备和教学方法。
教学模式：考虑到学生的英语和专业基础，提出符合校情的“维持母语”的添加性双语教学模式。通过巴班斯基理论中课堂导入、教学情景创设、教学游戏、讨论与争辩等培养学生学习的兴趣。教材与授课语言采用：本土教师+外文原版教材+“英语一汉语”的优势合作互补组合。学生通过英语学习专业知识，借助英语促进专业知识领会。
教学准备和教学方法：优化教法是巴班斯基教学过程最优化的核心。本文根据巴班斯基理论，采用术语先行，循序渐进的教学方法和教学过程。课前，整理常用的专业词汇、概念和术语并编撰电子词典，以供学生在学习中查询。课中设计为3阶段，第一阶段，即前2周属于简单渗透层次，讲课采取先英后中、边讲解边翻译的方式；第二阶段，即第三周到第十周进入整合层次，讲课采取中英交替，并逐渐加大英语比重，有意识地锻炼学生的听力及用外语表达中文内容的能力。第三阶段，即最后2周的双语思维层次，英语的比重增加到2/3，学生学会用英文来思考、解答问题。
3 结束语
实行计算机图形学双语教学，有利于学生掌握最新图形技术，了解本专业的发展动态，是我校提高现代教育理念和培养高素质国际型人才的需要。本文在双语教学过程中，对外来的理论采取拿来主义的态度，借鉴前苏联著名的教育学家Ю・К巴班斯基的教学过程最优化理论，以优化图形学双语教学，节约教学过程的时间、精力和费用，使双语教学达到知识互补、解放教师、启发学生的目的。
参考文献：
[1]刘永立，高校计算机文化基础课程双语教学的思考[J].榆林学院学报，2007（4）：12-13.
[2]崔新春、谢娟，面向创新的双语教学模式探究，电气电子教学学报，2009，30（1）：95-96.
计算机图形学论文范文第15篇
【关键词】计算机 图形图像 处理技术
计算机图形图像处理技术形成于二十世纪80年代，其是一项通过应用计算机开展图形图像设计、调整、美化的科学技术。该项技术作为一个新兴产业，其有着十分可观的发展前景，通常计算机图形图像处理技术有着诸多应用软件，包括CAD、CAE等。除此之外，计算机图形图像处理技术的广泛推广，一方面可为人们日常生活、工作、学习等带来了极大便利，一方面可促进与其相关的产业得以更有序地发展。由此可见，对计算机图形图像处理的关键技术开展研究，有着十分重要的现实意义。
1 计算机图形学概述
1.1 计算机图形学
计算机图形学是一门前沿应用科学，对应涉及覆盖面十分大的研究内容，包括有图形图像可视化研究、图形标准化研究、图形建模研究、图像交互研究等。对于计算机图形学研究而言，其主要是借助相应计算机方式，从而呈现出极具真实感的图形图像。在开展计算机图形学研究期间，要得到一系列几何设计理论的重要支撑。
1.2 计算机图形系统
1.2.1 计算机图形系统组成
在开展计算机图形图像处理期间，要求得到计算机图形系统的支持，而计算机图形系统是由计算机硬件、相关处理软件组成的。其中，硬件设备分别有处理器装置、图形输入装置、图形输出装置等，处理器在系统中扮演着十分重要的角色，其属于实现计算机与图形终端设备相互连接的枢纽。处理器一方面可对相关图形图像数据信息进行处理、存储，一方面可对图形几何函数开展运算，进一步促使计算机图形系统具备更为强劲的图形显示功能及更为高效的图像呈现速率。伴随硬件设备的不断发展进步，计算机图形系统相关处理软件技术也收获了十足的发展。现已推出了各式各样可用于图形处理的应用程序，如此使得计算机图形系统功能变得进一步完善。
1.2.2 计算机图形系统功能
就计算机、工程制造等行业领域而言，计算机图形系统发展进步有着极为深远的意义。计算机图形系统包括包括有：计算功能、信息输入功能、信息输出功能、信息存储功能及对话功能等。其中，对于计算功能来说，其可实现图形设计、处理中相关运算分析及汇总，诸如元素合成、坐标转换等。对于信息输入输出功能来说，其可实现一系列数据参数、命令的输入，并借助相关设备达成对图形数据信息的输出。对于信息存储功能来说，其可达成对图形数据信息的存储，并且可达成对相关数据信息的检索、维护。对于对话功能来说，其可达成借助显示设备或人机交换设备而开展人机信息传输共享。
2 计算机图形图像处理技术概述
计算机图形图像处理技术指的是借助计算机强劲运行水平来达成对图形图像的高速高效处理，现阶段计算机图形图像处理技术存在多种不同种类，每一种功能亦不尽相同。近些年，各领域通常结合维度差异把图形图像处理软件、处理系统划分成二维图形图像处理技术、三维图形图像处理技术，其中，前一种处理技术强调的是色彩设计，经由对图形图像的复原、增强以及分割等操作达成对图形图像的处理；后一种处理技术强调的是图像的缩放、透视以及投影，对于图形图像三维立体关系而言更具备加工、处理能力。在开展图形图像处理期间，一些时候应当对该两种图形图像处理技术开展有效Y合，如此方可将图形图像处理技术发挥至最理想水平，从而为生产、生活提供更有利的支持。
3 计算机图形与图像技术相互区别、联系
3.1 相互间数据信息来源存在区别
图形信息来源于主观世界；图像信息则来源于客观存在的环境中。
3.2 相互间处理手段存在区别
对图形开展处理过程中，通常选取图形裁剪、几何转换及曲线拟合等相关手段开展；而对图像开展处理过程中，则大多选取图像识别、几何修订及信息强化等相关手段开展。
3.3 相互间对应应用理论存在区别
在对图形开展过程中，通常应用到几何理论、分形理论及仿射理论等相关理论；而对图像开展处理过程中，通常应用到统计理论、数据信息处理理论及模糊数学模型理论等。
3.4 相互间应用领域存在区别
图形处理技术通常应用于计算机模拟、CAD、动画模拟等相关领域；而图像处理技术则通常应用于制造领域、医学领域及航空航天领域等领域中。
在现阶段实践应用中，计算机图形处理技术与计算机图像处理技术相互间存在紧密联合，唯有将两种技术开展有效结合，方可实现对图形图像处理的进一步规范、完美。计算机图形处理技术与计算机图像处理技术相互间联系与转换，见图1。
4 计算机图形图像处理的关键技术实践应用
图形图像处理技术是计算机技术中的重要组成部分，在计算机系统中借助相关图形图像处理软件可达成各式各样数据信息的呈现、修改以及存储，促进计算机设计、成像技术不断发展，促进其在日常生活、实际工作中得到更广泛的推广。
4.1 在不同领域的实践应用
伴随科技的飞速发展，计算机图形图像处理技术在人们日常生活、工作、学习等涉及的诸多领域得到了广泛推广。就好比在生产期间，该项技术所应用于的领域，分别有计算可视化、计算机辅助制造CAM、计算机辅助设计CAD等。其中，计算机辅助设计CAD属于时常应用的领域之一。对于现代工业领域而言，计算机辅助制造CAM、计算机辅助设计CAD则属于计算机图形图像处理技术得以广泛推广的工具。
计算机图形图像处理技术在机械设备设计、工程图纸设计以及室内装饰设计等领域同样得到广泛推广，诸如汽车、轮船、飞机等大型设备的外形设计均离不开计算机图形图像处理技术的有力支持。对于电子工业领域而言，其中印刷电路板、集成电路等设计需要应用到计算机图形图像处理技术，且于该领域有着十分突出的应用优势。以计算机辅助设计技术为例，其是通过三维形体建模方式开展工程图纸设计，三维形体建模推行原理是基于二维信息所提取的相应三维信息，进而对此部分提取信息开展特定方式处理，从而为三维空间中构建与二维信息相对应的三维形体，进一步对形体开展重新建立。除此之外，计算机图形图像处理技术还可应用于地形图纸测绘领域，国土基础信息是国家经济系统中必不可少的一部分，其同时囊括了国家地理图、自然资源图，鉴于此，地形测绘人员可经由对平面图、三维地形地貌图开展设计，以对采集的地形信息开展存储，从而为高层次国土整治提供切实依据，进一步促进自然资源得以被科学有效利用。
4.2 计算机辅助设计
在产品研发期间，要求研发者通过参数形式把研发流程步骤输进计算机中，一方面可为研发过程提供指导，一方面可对产品设计质量、形状开展监控，从而为设计生成产品的性能提供有利保障。通过引入计算机绘图平台，不仅可很大程度上改善设计人员工作效率，还可改善产品质量。就好比，在对汽车零件开展设计过程中，传统汽车零件测试方式通常要实际存在的物件，只有通过开展实物测试，方可获取实验结果，并对结果开展分析。该种测试方式显然造成不必要的人力、物力资源浪费，同样实验结果并不一定十分精准。而通过采取数字化方式来开展汽车零件设计，则能够显著改善设计人员工作效率，并可为产品设计准确性提供有利保障。同时，借助CAD等对实验过程进行模拟，并对汽车零件安全性能、结构强度等评定汽车控制系统过程中，通常是引入计算机辅助控制系统来开展分析。此类系统可通过图形图像形式来对系统操作方式进行呈现，进一步保证该系统操作可为更多使用人员所掌握。
5 结束语
总而言之，伴随计算机技术的飞速发展，计算机图形图像技术实现了质的飞跃，并在生产、生活等多个行业领域得到广泛推广，计算机图形图像技术为人们生产、设计过程创造了便利，促进了创作水平的不断提升。相关人员务必要不断钻研研究、总结经验，清楚认识计算机图形图像技术内涵，强化计算机图形图像处理关键技术的实践应用，积极促进计算机图形图像处理技术有序健康发展。
参考文献
[1]陈敏雅，金旭东.浅谈计算机图形学与图形图像处理技术[J].长春理工大学学报，2011（01）：142-143，150.
[2]林丽红.计算机图形图像处理相关技术探讨[J].中国高新技术企业，2015（15）：61-62.
[3]刘卓亚，李冬.计算机图形图像处理相关技术探讨[J].工程技术：引文版，2016，（26）：11-12.
作者简介
张艳华（1972-），女， 河南省平顶山市人。大学本科学历。现为平顶山市工业学校计算机部讲师。研究方向为计算机。
