計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；圖形處理；圖像處理；技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 （2012） 17-0000-02

隨著計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，在20世紀(jì)末期，產(chǎn)生了運(yùn)用計(jì)算機(jī)處理圖形圖像的新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)，這種技術(shù)主要是通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、儲(chǔ)存和修改圖片，其中，圖形圖像的設(shè)計(jì)與修改是通過CAD、CAM等的軟件來實(shí)現(xiàn)的。

1 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基本含義和主要內(nèi)容

在1962年，首次提出了計(jì)算機(jī)圖形這個(gè)術(shù)語ComputerGraphics。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是通過計(jì)算機(jī)處理圖像、設(shè)計(jì)圖片、顯示生成的一門學(xué)科。計(jì)算機(jī)圖形制作的內(nèi)容十分廣泛，它囊括圖形硬件和事物造型等多方面的內(nèi)容。通過計(jì)算機(jī)運(yùn)用軟件的功能輔助完成真實(shí)感的圖形。為此，利用幾何的方式建立圖形描述的場(chǎng)景，運(yùn)用光照模型來綜合表現(xiàn)出材質(zhì)在相關(guān)光源下的效果。因此，計(jì)算機(jī)的圖形學(xué)和計(jì)算機(jī)輔助幾何制作有著密切的關(guān)系。同時(shí)，真實(shí)感的圖形所顯示的是一個(gè)數(shù)字性結(jié)果，計(jì)算機(jī)的圖形和圖像的修改間有一定的聯(lián)系關(guān)系。比如：做一張獨(dú)角獸的圖形，我們就需要先運(yùn)用3D MAX來做一個(gè)獨(dú)角獸的整體模型，然后，在進(jìn)行展UV貼圖，再渲染，這樣就能得到一張極富真實(shí)感的圖片。如下圖所示：

2 計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)的基本含義

計(jì)算機(jī)的圖形圖像完善技術(shù)手段主要通過一定的概念和幾何方式，運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件完成相關(guān)操作的步驟，由圖形編制的二維技術(shù)和三維技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。這其中涉及到的內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：第一、圖形到數(shù)字化的轉(zhuǎn)換，相關(guān)的圖像的復(fù)原等；第二、幾何的移植，例如平移、旋轉(zhuǎn)等；第三、建立實(shí)物模型；第四、線條的色彩調(diào)度；第五、曲線以及曲面的運(yùn)用；第六、色彩間的變換。在這需要說明的是圖形、圖像的有關(guān)創(chuàng)作是基于這兩大組成要素為基點(diǎn)，運(yùn)用一系列創(chuàng)作方法與步驟在計(jì)算機(jī)上操作實(shí)現(xiàn)的。

3 計(jì)算機(jī)圖形、圖像兩者間的區(qū)別和聯(lián)系

3.1 圖形與圖像間的區(qū)別

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理兩者最大的區(qū)別就是計(jì)算機(jī)軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不一樣。圖形是由點(diǎn)、線、面等這些基本元素構(gòu)成的，因此，如果圖形簡(jiǎn)單，那么所需的數(shù)據(jù)也就簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)量也就少，相對(duì)的，圖形復(fù)雜，數(shù)據(jù)量也會(huì)相應(yīng)的增多；而圖像處理是針對(duì)一幅畫進(jìn)行的一個(gè)二維數(shù)據(jù)組表示的，每一個(gè)像素都是該數(shù)據(jù)組的一個(gè)元素，因此，它的數(shù)據(jù)量很大。

3.2 圖形與圖像間的聯(lián)系

圖形處理和圖像處理兩者間具有一定的共性和依賴性，在實(shí)際運(yùn)用中，如果圖形與圖像處理技術(shù)結(jié)合使用可以使圖片的視覺效果和質(zhì)量更加完美和清晰。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，二者間的界限也日趨模糊，他們間的關(guān)聯(lián)和轉(zhuǎn)換入下圖所示：

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的逆過程是分析、識(shí)別、輸入圖像，從中提取二維或者是三維的數(shù)據(jù)模型。如：手寫識(shí)別、機(jī)器視覺等。

4 計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)的相關(guān)運(yùn)用

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)在不斷的發(fā)展，他們的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)大。目前，計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用到以下方面：

4.1 計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)和制造（CAD/CAM）

在工業(yè)領(lǐng)域中，CAD和CAM是計(jì)算機(jī)圖形操作的運(yùn)用最廣泛的軟件。計(jì)算機(jī)的圖形操作被廣泛運(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)和室內(nèi)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，并且，飛機(jī)與汽車等交通工具的外形設(shè)計(jì)也運(yùn)用了這些技術(shù)。此外，在印刷電板路和網(wǎng)絡(luò)分析等方面也采用了這項(xiàng)技術(shù)，給領(lǐng)域提供了很大的便利。CAD是一種運(yùn)用在國(guó)內(nèi)工程建筑圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中的三維軟件。這樣的三維模型是建立在二維的基礎(chǔ)上，從中提煉出三維的相關(guān)信息，針對(duì)這些信息重新編排和分類，這就形成了一個(gè)與二維相對(duì)應(yīng)的三維模式，并從點(diǎn)擴(kuò)充到線，再完成模型的整體。

4.2 計(jì)算機(jī)圖形化的用戶接口

在一定的程度上，一個(gè)良好的圖形化的用戶界面能夠增強(qiáng)軟件的實(shí)用構(gòu)造，美國(guó)的Apple公司推出了相應(yīng)的圖形操作軟件，特別是windows，已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)廣泛運(yùn)用，這就象征著，計(jì)算機(jī)的圖形學(xué)已經(jīng)邁入了計(jì)算機(jī)的各大主流之中。

4.3 國(guó)家的地形、地貌圖與自然資源圖

對(duì)于一個(gè)國(guó)家來說，經(jīng)濟(jì)重要構(gòu)成元素就是國(guó)土的掌控信息。通過現(xiàn)實(shí)的相關(guān)信息能夠得到地形平面圖與三維圖形地貌，為國(guó)土的整體預(yù)測(cè)提供有效的方法與數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)國(guó)土資源的合理規(guī)范與管理，保障了信息的科學(xué)性，并給軍事方面帶來了巨大的便利。

4.4 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫設(shè)計(jì)和藝術(shù)設(shè)計(jì)

在動(dòng)畫設(shè)計(jì)和藝術(shù)設(shè)計(jì)所能用到計(jì)算機(jī)軟件很多，比如：3D MAX、MAYA、FLASH、PS、PR等等。這些軟件在現(xiàn)代社會(huì)中的其他領(lǐng)域中都得到廣泛的運(yùn)用，并發(fā)揮著積極的作用。

5 結(jié)束語

在現(xiàn)今社會(huì)，計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)的圖形、圖像技術(shù)在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中得到最大程度的運(yùn)用，它的創(chuàng)作是人們最大層次的發(fā)揮了主觀能動(dòng)性，并且，產(chǎn)生很多形式多樣且富有新意的視覺景象，為人們的生產(chǎn)生活活動(dòng)帶來了便利，改變了人們的生活環(huán)境與生活設(shè)施。圖形圖像技術(shù)的運(yùn)用與相關(guān)的技術(shù)處理不僅能夠創(chuàng)作出豐富多彩的生活，還能構(gòu)造美好的生活藍(lán)圖。

參考文獻(xiàn)：

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第2篇：計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；圖形圖像技術(shù)；現(xiàn)狀；人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 01-0000-01

Computer Graphics Image Processing Technology Training

Wang Zhenyuan

(Ocean University of China,Qingdao266100)

Abstract:At this stage,with the advent of the information age, relying on information technology,computer technology is also growing, as faced by computer graphics professional training model is also constantly adapt to the times.This article from the computer graphics image processing technology to analyze the talents of some ways and means.

Keywords:Computer;Graphic images technology;Status;Personnel

training

據(jù)初步估計(jì)，現(xiàn)階段從事計(jì)算機(jī)圖形圖像處理與制作的從業(yè)人員缺口在三十萬以上，該專業(yè)設(shè)計(jì)的面也比較廣，主要包括：廣告設(shè)計(jì)、數(shù)字影視、包裝設(shè)計(jì)、藝術(shù)設(shè)計(jì)以及裝飾工程等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，在IT界的應(yīng)用也是相當(dāng)廣泛的。而目前，我國(guó)的計(jì)算機(jī)圖形圖像專業(yè)人才的培養(yǎng)步伐卻相對(duì)滯后，主要分布在普通高校和社會(huì)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)中，相對(duì)缺乏的是結(jié)合高層次設(shè)計(jì)與制作相結(jié)合的操作人員，人才培養(yǎng)的結(jié)構(gòu)完全失衡。計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)專業(yè)的市場(chǎng)形勢(shì)迎接著機(jī)遇，同時(shí)也面臨著挑戰(zhàn)。

一、計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

計(jì)算機(jī)圖形圖像專業(yè)在我國(guó)還是一個(gè)年輕的專業(yè)，各方面還存在著不足，主要包括以下需要解決的問題：首先，教學(xué)內(nèi)容缺乏職業(yè)教育的特色，是本科教育的延續(xù)，對(duì)人才培養(yǎng)的應(yīng)用性和操作能力相對(duì)欠缺，課程內(nèi)容繁雜，學(xué)生不容易接受。其次，對(duì)技術(shù)應(yīng)用與理論原則重視不夠，片面的進(jìn)行理解，只把該專業(yè)認(rèn)定為中職教育的擴(kuò)充，該專業(yè)所培養(yǎng)的人才應(yīng)該具有實(shí)用性，應(yīng)該是融合本科教育的理論與中職教育的操作于一身的綜合職業(yè)素質(zhì)教育。第三，教學(xué)的內(nèi)容跟不上市場(chǎng)發(fā)展的需求。計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)是隨著網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的，而網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展日新月異導(dǎo)致了該專業(yè)的飛速發(fā)展，數(shù)量、種類多種多樣，且更新速度較快，很多的最新圖形圖像技術(shù)未能及時(shí)的進(jìn)入到教學(xué)中。因此，針對(duì)該專業(yè)的現(xiàn)狀，我們應(yīng)該在該專業(yè)人才培養(yǎng)的各方面進(jìn)行改革和創(chuàng)新。

二、改革課程體系

對(duì)課程體系的改革要以工作過程與崗位職業(yè)能力為導(dǎo)向，在靈活、綜合、先進(jìn)的基礎(chǔ)上，逐漸提高教學(xué)內(nèi)容靈活性、職業(yè)性、先進(jìn)性。（一）源于崗位工作任務(wù)分析。要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)人才的應(yīng)用性培養(yǎng)目標(biāo)，首先就要保證課程體系的設(shè)計(jì)是在崗位需求的基礎(chǔ)上進(jìn)行任務(wù)分析的。所以，要深入實(shí)際去了解崗位需求，針對(duì)崗位設(shè)置課程體系，確保專業(yè)的針對(duì)性與職業(yè)性。（二）靈活的教學(xué)內(nèi)容計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)專業(yè)大致可分為幾個(gè)主線，要在充分考慮學(xué)生的認(rèn)知水平與其性卻的基礎(chǔ)上，展開多元化的就業(yè)目標(biāo)，為學(xué)生的發(fā)展提供個(gè)性化發(fā)展空間，提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。（三）教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性和職業(yè)性。教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置要密切關(guān)注專業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和人才市場(chǎng)的需求方向，根據(jù)這兩種因素來調(diào)整課程，與此同時(shí)，為加強(qiáng)與國(guó)際公司的合作，還應(yīng)該引入先進(jìn)企業(yè)的培養(yǎng)課程，這樣課程體系就會(huì)隨時(shí)得到完善和與時(shí)具進(jìn)。

三、改革教學(xué)方法

要培養(yǎng)出計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)專業(yè)的綜合型人才，就需要采用適合該專業(yè)的教學(xué)方法。一種合適的教學(xué)方法對(duì)于人才的培養(yǎng)和有效的完成教學(xué)任務(wù)是起到保障作用的。針對(duì)該專業(yè)的特點(diǎn)，可以采用以下幾種教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)。第一，案例教學(xué)。由于該專業(yè)的實(shí)踐性較強(qiáng)，因此，選擇一些典型的案例進(jìn)行教學(xué)，首先保障了學(xué)生的興趣。其次可視化的案例能給學(xué)生以創(chuàng)作的欲望，教師可以圍繞案例展開教學(xué)。第二，一體化教學(xué)法。指的是把教、學(xué)、做三者結(jié)合起來，教師帶領(lǐng)學(xué)生在操作中心一邊教、一邊學(xué)、一邊做來完成教學(xué)任務(wù)，這樣有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和把握，最大限度的發(fā)揮了學(xué)生的能動(dòng)性，并提高了其實(shí)踐的能力。第三，突出創(chuàng)新能力的實(shí)踐教學(xué)。在教學(xué)中，要改變傳統(tǒng)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己去想去做，設(shè)計(jì)自己的作品，只要能達(dá)到目標(biāo)，用什么樣的方式都可以，發(fā)散學(xué)生的思維，使學(xué)生真正的培養(yǎng)出解決問題的能力。

四、改革評(píng)價(jià)方式

在教學(xué)中，首先，不能簡(jiǎn)單的把學(xué)生視為知識(shí)的被動(dòng)接受者，應(yīng)該把其定位為知識(shí)的發(fā)現(xiàn)者和探索者。評(píng)價(jià)過程中不但要看重學(xué)習(xí)的結(jié)果，更應(yīng)該注重學(xué)生分析、解決問題和探索問題的的能力。通過平時(shí)考核評(píng)價(jià)成績(jī)的對(duì)比，細(xì)分考核項(xiàng)目，對(duì)學(xué)生全方位、全過程的進(jìn)行考核。其次，根據(jù)計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)專業(yè)有特色，加大實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的考核力度，實(shí)行“知識(shí)+技能”雙向考核體系。對(duì)基本概念和理論知識(shí)采取筆試的形式考核，對(duì)基本操作與課程的理解程度以實(shí)踐的形式進(jìn)行考核。用筆試和技能測(cè)評(píng)二者結(jié)合對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

結(jié)語

計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)專業(yè)作為新興專業(yè)，尚有很多問題需要完善，在教學(xué)中要不斷的進(jìn)行探索創(chuàng)新，使之更加適應(yīng)時(shí)展的需求。在人才培養(yǎng)方面要注重其實(shí)用性培養(yǎng)，在不斷的改革和發(fā)展中完善教學(xué)內(nèi)容與方法，最大限度的激發(fā)學(xué)生的潛力，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生能力的創(chuàng)新教育。

參考文獻(xiàn)：

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第3篇：計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)范文

從表面上看，兩者似乎并沒有直接的沖突。CPU一向是所有計(jì)算機(jī)，包括那些超級(jí)計(jì)算機(jī)的核心部件，而圖形處理器作為針對(duì)圖像處理的專用設(shè)備，長(zhǎng)久以來的角色都是輔助CPU。

但現(xiàn)在，英偉達(dá)的一些動(dòng)作已經(jīng)讓英特爾感到不安。2012年5月，英偉達(dá)了代號(hào)為Tesla的新一代GPU（圖形處理器）。它所包含的晶體管數(shù)量達(dá)到了71億個(gè)，運(yùn)算效率是上一代的3倍。

“Tesla是一個(gè)新產(chǎn)品線，可以專門用于計(jì)算，而非用于圖形處理。”英偉達(dá)CUDA與HPC項(xiàng)目高級(jí)經(jīng)理鄧培智對(duì)《第一財(cái)經(jīng)周刊》說，“任何一臺(tái)PC都可以插入這個(gè)GPU，然后把并行運(yùn)算能力提高一個(gè)數(shù)量級(jí)?！?/p>

英偉達(dá)的意圖可以追溯到更早以前。2002年，在接受《連線》雜志采訪時(shí)，英偉達(dá)副總裁Mike Hara說：“在以后10年，我們會(huì)成長(zhǎng)得比英特爾還要大。”這話惹惱了當(dāng)時(shí)的合作伙伴英特爾，兩家公司的關(guān)系陷入僵化，以至于在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，英偉達(dá)主板只能支持AMD公司的芯片。大約3年之后，兩家公司才重歸于好。

現(xiàn)在可以來解釋一下英特爾被惹惱的原因。如今超級(jí)計(jì)算機(jī)已經(jīng)被運(yùn)用到越來越廣泛的領(lǐng)域，如衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)處理、氣象預(yù)報(bào)、海洋環(huán)境數(shù)值模擬、石油勘探數(shù)據(jù)處理、金融工程數(shù)據(jù)分析等，而浮點(diǎn)運(yùn)算能力一直是判斷這種計(jì)算機(jī)性能的標(biāo)準(zhǔn)。

計(jì)算機(jī)在計(jì)算過程中只能存儲(chǔ)整數(shù)，需要對(duì)近似值進(jìn)行選擇和取舍，這就是常說的“浮點(diǎn)運(yùn)算”。結(jié)果與實(shí)際結(jié)果差距越小，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力也就越強(qiáng)。

浮點(diǎn)運(yùn)算是一種“并行”運(yùn)算，按照傳統(tǒng)方法，要提高超級(jí)計(jì)算機(jī)的處理能力，就需要不斷增加CPU的數(shù)量。但CPU又并非越多越好。美國(guó)Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室在2008年曾做過一項(xiàng)模擬測(cè)試，16核、32核甚至64核處理器，對(duì)于超級(jí)計(jì)算機(jī)來說不僅不能帶來性能的提升，甚至可能導(dǎo)致效率的大幅度下降。

無論是英特爾、AMD還是英偉達(dá)，共同的發(fā)現(xiàn)是目前CPU的性能主要通過提高主頻或者改進(jìn)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)，每一代大概只能提升20%至30%。另外，不是每一代CPU都能增加核心數(shù)量，這種做法在小規(guī)模并行計(jì)算方面的幫助并不大。過去的技術(shù)手段遇到了瓶頸。

在這個(gè)時(shí)候，GPU對(duì)于并行運(yùn)算能力的先天優(yōu)勢(shì)開始受到了關(guān)注。兩者的核心架構(gòu)完全不同。CPU需要盡可能快速、有先后順序地處理任務(wù)，所以它的架構(gòu)是一種“串行”架構(gòu)，對(duì)單個(gè)核心的處理能力要求較高；而GPU作為圖形處理器，由于需要在屏幕上合成數(shù)百萬個(gè)像素以形成圖像，所以天然具備了“群核”的設(shè)計(jì)理念，對(duì)單個(gè)核心的運(yùn)算性能要求不高，但需要具備“并行”運(yùn)算的能力。

因此將并行運(yùn)算能力更為強(qiáng)大的GPU釋放出來，與CPU相結(jié)合進(jìn)行運(yùn)算，開始成為超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域一個(gè)新的解決方案。更何況GPU的架構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，如果在超級(jí)計(jì)算機(jī)中增加一塊GPU，耗能與CPU不相上下，計(jì)算能力卻可以提高10倍之多。英偉達(dá)從自己擅長(zhǎng)的領(lǐng)域中最先發(fā)現(xiàn)了這樣的機(jī)會(huì)和可能。

也難怪英特爾會(huì)如此緊張。這個(gè)原來只是用在顯卡里的部件，現(xiàn)在開始搶奪CPU的地位，除了進(jìn)行自己圖形處理的分內(nèi)之事外，GPU還可以涉足那些運(yùn)算領(lǐng)域里原本是CPU應(yīng)該完成的工作。

2009年，英偉達(dá)開始進(jìn)入超級(jí)計(jì)算機(jī)市場(chǎng)，它們代號(hào)為“Fermi”的GPU被用于美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Oak Ridge National Laboratory）的一項(xiàng)超級(jí)計(jì)算機(jī)計(jì)劃。橡樹嶺電腦與運(yùn)算科學(xué)實(shí)驗(yàn)室副主任Jeff Nichols曾表示，借由這一技術(shù)的協(xié)助，橡樹嶺將在未來10年內(nèi)“創(chuàng)造一個(gè)能提供億億次運(yùn)算的運(yùn)算平臺(tái)”。同時(shí)，英偉達(dá)還與微軟達(dá)成了合作，使用Windows的服務(wù)器版本操作系統(tǒng)在高性能并行計(jì)算領(lǐng)域推廣自己的產(chǎn)品。

隨后2年，英特爾與英偉達(dá)開始了持續(xù)不斷的口水仗。英偉達(dá)對(duì)多核CPU的運(yùn)算能力過度問題提出了質(zhì)疑，認(rèn)為“大量工作其實(shí)并不需要那么強(qiáng)大的CPU”。

英特爾很快也發(fā)動(dòng)了反擊。它們不僅指責(zé)英偉達(dá)的驅(qū)動(dòng)程序是導(dǎo)致電腦藍(lán)屏的主要原因，更揚(yáng)言顯卡產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走到盡頭，未來的CPU將具備圖形處理能力。

而英偉達(dá)看起來要將戰(zhàn)火燃燒到更廣闊的領(lǐng)域。將大型計(jì)算任務(wù)分割成小份，然后同時(shí)處理這些分割后的任務(wù)，可大幅提升系統(tǒng)性能。使超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)占地面積更少、消耗功耗更低，并實(shí)現(xiàn)前所未有的低價(jià)與大眾化。

不過英偉達(dá)也明白要實(shí)現(xiàn)這個(gè)野心為時(shí)尚早?！癎PU目前還無法完全替代CPU，我們暫時(shí)還看不到這種情況發(fā)生?！编嚺嘀钦f。兩者的一個(gè)重要區(qū)別是，GPU只能處理大規(guī)模多線程的并行計(jì)算，并不是所有的程序都能良好地運(yùn)行在GPU上。而CPU對(duì)操作系統(tǒng)和軟件的兼容性則沒有問題。

第4篇：計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：智能手機(jī)；計(jì)算機(jī)組成；中央處理器；圖形處理器

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）03-0031-01

自2007年第一步iPhone誕生，2008年GoogleAndroid操作系統(tǒng)，智能手機(jī)用不到十年的時(shí)間席卷了全世界。智能手機(jī)具備便攜性強(qiáng)、尺寸小、任務(wù)輕等特性。雖然與傳統(tǒng)的桌面式計(jì)算機(jī)有所差別，但智能手機(jī)本質(zhì)上仍然是一種便攜式計(jì)算機(jī)。無論是智能手機(jī)還是桌面式計(jì)算機(jī)，其基本運(yùn)算性能都取決于處理器。從功能上區(qū)分，計(jì)算機(jī)的處理器可以分為中央處理器（CPU）和圖形處理器（GPU）。作為計(jì)算機(jī)的“心臟”，CPU需要完成計(jì)算機(jī)大部分運(yùn)算任務(wù)與控制任務(wù)；而隨著人們對(duì)圖像顯示的需求越來越高，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行專門處理的GPU應(yīng)運(yùn)而生。本文以智能手機(jī)作為探討對(duì)象，詳細(xì)描述了中央處理器與圖形處理器的特性，并對(duì)二者未來可能的發(fā)展方向進(jìn)行了探究。

1 計(jì)算機(jī)組成

計(jì)算機(jī)組成指的是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的邏輯實(shí)現(xiàn)，包括機(jī)器機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)流和控制流的組成及邏輯設(shè)計(jì)等。[1]根據(jù)計(jì)算機(jī)組成理論，計(jì)算機(jī)主要可以分控制器、運(yùn)算器、儲(chǔ)存器與輸入/輸出（I/O）五個(gè)部分，如圖1所示。

其中控制器是整個(gè)計(jì)算機(jī)的神經(jīng)中樞，主要是用來實(shí)現(xiàn)對(duì)程序規(guī)定控制信息的解釋功能，根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行控制，并且完成程序、數(shù)據(jù)、地址等資料的調(diào)度工作，協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)各部分合作，完成指定任務(wù)。運(yùn)算器實(shí)現(xiàn)的是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，完成算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。存儲(chǔ)器用來存儲(chǔ)程序、數(shù)據(jù)等固態(tài)信息以及各種信號(hào)、命令等流信息，并在需要時(shí)提供這些信息。輸入輸出主要是與用戶交互的部分，在傳統(tǒng)的桌面計(jì)算機(jī)上主要指的是鼠標(biāo)、鍵盤和顯示器，而在智能手機(jī)上就是電容屏幕。

由運(yùn)算器與控制器組成的處理器占到是整個(gè)計(jì)算機(jī)組成的核心，輸入輸出設(shè)備屬于人機(jī)交互的傳感器，儲(chǔ)存器主要用來儲(chǔ)存運(yùn)算過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，而處理器則是負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。根據(jù)處理數(shù)據(jù)的特點(diǎn)進(jìn)行區(qū)分，可以將處理器分為中央處理器與圖形處理器，下面就基于智能手機(jī)的CPU與GPU對(duì)二者進(jìn)行探討。

2 中央處理器（CPU）

中央處理器（CPU，Central Processing Unit）計(jì)算機(jī)與智能手機(jī)的核心，同時(shí)肩負(fù)計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)運(yùn)算任務(wù)與控制任務(wù)。它的功能主要是解釋計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)收到的指令以及處理各軟件中的數(shù)據(jù)，通過運(yùn)行存儲(chǔ)器內(nèi)的軟件及調(diào)用存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)庫，CPU能實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)各部分的全面控制。[2]作為便攜式設(shè)備，智能手機(jī)的中央處理器與計(jì)算機(jī)的中央處理器有很大區(qū)別。分為以下兩點(diǎn)：

第一，采用ARM構(gòu)架。與傳統(tǒng)桌面計(jì)算機(jī)采用x86構(gòu)架不同的是，智能手機(jī)作為便攜式設(shè)備，其中央處理器采用的是ARM構(gòu)架處理器。ARM構(gòu)架處理器是一個(gè)32位精簡(jiǎn)指令集（RISC）架構(gòu)處理器，其定位是應(yīng)用于嵌入式平臺(tái)，應(yīng)付輕量級(jí)、目的單一明確的程序，這樣的特性正好應(yīng)用于智能手機(jī)這種便攜式計(jì)算機(jī)。并且由于指令集數(shù)量少，所以流水線、分支預(yù)測(cè)等硬件邏輯都比較簡(jiǎn)單，智能手機(jī)的CPU就可以簡(jiǎn)化硬件邏輯的設(shè)計(jì)，減少晶體管數(shù)量。這樣做的同時(shí)也同步降低了CPU的功耗，在保持性能穩(wěn)定的同時(shí)降低發(fā)熱。同樣的為了降低智能手機(jī)CPU發(fā)熱現(xiàn)象，ARM的電源管理部分針對(duì)電池進(jìn)行了能源限制，保證在待機(jī)時(shí)只以極低的主頻在運(yùn)行，也可以關(guān)閉閑置的核心來實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。正是由于ARM構(gòu)架處理器有上述特點(diǎn)，因此非常適用于如智能手機(jī)的便攜式計(jì)算機(jī)上。

第二，多核多目標(biāo)特性。與桌面計(jì)算機(jī)不同的是，智能手機(jī)多數(shù)情況下為多核CPU。桌面計(jì)算機(jī)的多核處理器是指在將多個(gè)并行的運(yùn)算核心封裝在了一起，通過運(yùn)算核心間的相互配合、相互協(xié)作可以處理同一件事情。而智能手機(jī)的多核CPU是多各CPU芯片，將它們封裝起來處理不同的事情。正是由于這樣的區(qū)別，桌面計(jì)算機(jī)的CPU核心一直保持在四核以內(nèi)，而智能手機(jī)的CPU核心從最初的單核、雙核已經(jīng)發(fā)展到了至少四核、最多十核的狀態(tài)。核心越多，智能手機(jī)能夠同時(shí)處理的軟件操作、數(shù)據(jù)計(jì)算等線程越多，智能手機(jī)的用戶體驗(yàn)越好。

3 圖形處理器（GPU）

圖形處理器（Graphics Processing Unit，GPU），使用來專門處理與圖形相關(guān)數(shù)據(jù)和信息的運(yùn)算器，主要用于執(zhí)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)和幾何計(jì)算，以完成必要的圖形渲染工作。[3]在智能手機(jī)主板上，GPU一般都是緊挨著CPU的，二者同樣作為運(yùn)算 器，由于主要實(shí)現(xiàn)功能不同，因此在結(jié)構(gòu)原理上有很大區(qū)別。

前文有提到CPU尤其是智能手機(jī)的CPU具有多核，但是CPU的核心數(shù)總數(shù)始終沒有超過兩位數(shù)。對(duì)于CPU而言，每個(gè)核都要擁有足夠大的緩存和足夠多的數(shù)字和邏輯運(yùn)算單元，因?yàn)镃PU是用來控制整個(gè)智能手機(jī)并完成大部分的數(shù)據(jù)和程序運(yùn)算的，因此每個(gè)核心的運(yùn)算能力要非常強(qiáng)。與之相對(duì)應(yīng)的是，GPU的核數(shù)遠(yuǎn)超CPU，被稱為眾核，通常GPU核心數(shù)可以達(dá)到3位數(shù)以上。這是因?yàn)閳D形處理的獨(dú)特性，要求GPU能有同時(shí)并行計(jì)算各個(gè)像素點(diǎn)，因此眾核符合GPU的圖形處理要求。圖1給出了CPU與GPU的原理圖，用來說明二者結(jié)構(gòu)上的不同。

圖1中綠色代表算術(shù)運(yùn)算單元，黃色代表控制單元，橘色代表由動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器與高速緩沖存儲(chǔ)器。從圖中可以看出，CPU與GPU的基本結(jié)構(gòu)單元是相同的，都是由運(yùn)算單元、控制單元與緩存器組成的。CPU與GPU的結(jié)構(gòu)區(qū)別也可以從圖上看出：CPU各子系統(tǒng)比較均衡，這是因?yàn)镃PU需要很強(qiáng)的通用性來處理各種不同的數(shù)據(jù)類型，同時(shí)又要邏輯判斷又會(huì)引入大量的分支跳轉(zhuǎn)和中斷的處理，這些都使得CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜。而GPU的控制單元與儲(chǔ)存單元相對(duì)較少，取而代之的是大量的基本計(jì)算單元，這是由于GPU面對(duì)的是類型高度統(tǒng)一的、相互無依賴的大規(guī)模數(shù)據(jù)和不需要被打斷的純凈的計(jì)算環(huán)境。

4 結(jié)語

本文基于智能手機(jī)對(duì)計(jì)算機(jī)組成中的處理器――CPU與GPU進(jìn)行了詳盡的探究，主要分析了CPU中ARM構(gòu)架與X86構(gòu)架的區(qū)別以及CPU與GPU的主要區(qū)別。由于桌面計(jì)算機(jī)業(yè)務(wù)停滯發(fā)展的同時(shí)，以智能手C為代表的便攜式計(jì)算機(jī)蓬勃發(fā)展，ARM處理器的發(fā)展速度幾年來要明顯高于X86構(gòu)架處理器。隨著可穿戴設(shè)備的崛起，可以預(yù)見CPU在未來也將保持這一發(fā)展趨勢(shì)。與此同時(shí)，GPU的計(jì)算性能也被充分開發(fā)出來，開始在通用計(jì)算領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，比如在并行計(jì)算上取得了突破性進(jìn)展，GPU未來也將在數(shù)值分析、大數(shù)據(jù)處理、金融分析等領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展。這些技術(shù)的發(fā)展可以進(jìn)一步開發(fā)智能手機(jī)等便攜式計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，使得未來在移動(dòng)終端完成大型計(jì)算成為可能。

參考文獻(xiàn)

[1]孫磊.智能手機(jī)硬件架構(gòu)淺談[J].中國(guó)科技博覽，2011，（28）：72-72.

第5篇：計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：C語言；匯編語言；圖形處理

中圖分類號(hào)：TP311.11文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 10-0000-01

The Use Analysis of C language and Assembly Language in the Graphics Processing

Peng Duoduo

(Nanchong Professional Technic College,Nanchong637000,China)

Abstract:C language and assembly language programming mix,in the process of graphics integrated mix,using a combination of them,the advantages of the two languages have been shown.One is the high-level computer language,the other is low-level computer language,but the obvious advantages of both,C language flexible and versatile.Assembly language programming problems,but the program code,execution speed,but also the C language numeric expressions,or when the results are more complex.The use of C language and assembly language programming mix of programming can improve the efficiency.The C and assembly language in the use of graphics in a more widely.

Keywords:C language;Assembly language;Graphics

一、C語言程序調(diào)用匯編語言

由于C編譯系統(tǒng)要求約定的段序，要求規(guī)定的段組結(jié)合，故要編制能被C調(diào)用的匯編子程序，則要嚴(yán)格按照C的約定來設(shè)計(jì)程序的結(jié)構(gòu)，否則將不能被正確調(diào)用。下面是能被C程序調(diào)用的一個(gè)匯編子程序框架：

SEGMENT BYTE PUBLIC 'CODE'

ASSUME CS：，DS：

：

：

代碼

：

：

ENDS

GROUP _DATA，_BSS

SEGMENT WORD PBLIC 'DATA'

：

：

初始化數(shù)據(jù)

：

：

ENDS

_BSS SEGMENT WORD PUBLIC 'BSS'

：

：

未初始化的數(shù)據(jù)

_BSS ENDS

END

在該結(jié)構(gòu)中〈code〉，〈data〉，〈dseg〉要根據(jù)存儲(chǔ)模式，換成相應(yīng)的名字，按照Turbo C規(guī)定，必須按如下約定進(jìn)行替換：內(nèi)存名字，替換名字

微小緊湊模式：>-->_TEXT，-->_DATA，-->DGROUP

中、大模式：-->文件名_TEXT，-->_DATA，-->DGROUP

巨模式：code>-->文件名_TEXT，-->文件名_DATA，-->文件名_DATA

從以上調(diào)用程序可以看出，匯編語言與C語言混合編程，需要解決四個(gè)問題：一個(gè)是存儲(chǔ)模式的約定；二是函數(shù)名的約定；三是C語言與匯編語言之間的參數(shù)傳遞；四是編譯方法。

二、混編圖形處理

圖形方式下，由許多的象素點(diǎn)組成行和列。匯編語言操作像素方法一共有兩種：一是BIOS功能調(diào)用：另外是直接寫屏。兩種顯示模式在顯示緩沖區(qū)存儲(chǔ)方式上的明顯差異，操作象素方法的難易程度也不一樣。同時(shí)，圖形方式下的直接寫屏較要復(fù)雜，在使用MOV指令將像素信息寫入顯存之前，首先要設(shè)置好VGA接口內(nèi)的“圖形控制寄存器”，所以，不采用直接操作顯示緩沖區(qū)的辦法來達(dá)到改變顯示象素的目的，最好是通過BIOS內(nèi)的中斷功能來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，這樣，所編寫的程序能適應(yīng)不同的圖形顯示模式。INT 10H提供了圖形方式下的讀像素和寫像素的兩項(xiàng)功能。即

AH=0CH，寫像素

入口參數(shù)：AL=像素值，

返回參數(shù)：無

AH=0DH，讀像素

入口參數(shù)：BH=顯示頁，

返回參數(shù)：AL：像素值

BH=顯示頁

CX=X坐標(biāo)，DX=Y坐標(biāo)

返回參數(shù)：AL=像素值

三、結(jié)語

計(jì)算機(jī)編程要合理使用C語言與匯編語言的混編，尤其是在圖形處理中的運(yùn)用。而圖形處理進(jìn)行C語言與匯編語言混編，交叉調(diào)用，使編程工作更加的清晰，有效提高編程效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹燁.淺談C語言與匯編語言混合編程的實(shí)現(xiàn)[J].科技信息（科學(xué)教研）,2008,17

第6篇：計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：圖像渲染；OpenGL;渲染加速；GPU；CPU

中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)01-0194-03

A Method of Speeding Image Rendering based on OpenGL

LI Shi-dan,CHEN Xing-hao

（Guangxi Electric Power Institute of Vocational Training，Nanning 530007,China）

Abstract：Aiming at the issues of image-rendering technoligy based on OpenGL.,this paper proposed a new method which set GPU and CPU together to working for image rendering through reorganizing the OpenGL rendering procedure..the proof of the experimentation show that this method can increasing the speed of the image rendering.

Key words：image-rendering；OpenGL；speeding rendering；GPU；CPU

圖形圖像渲染速度問題是計(jì)算機(jī)多媒體應(yīng)用的重點(diǎn)問題。傳統(tǒng)的方法中，如喬少杰、王有為文獻(xiàn)[1]提出的方法，是將全部工作負(fù)擔(dān)在CPU上，致使CPU高負(fù)荷運(yùn)行并導(dǎo)致響應(yīng)惡化，從性能和質(zhì)量上均無法滿足高質(zhì)量實(shí)時(shí)處理的要求。而如NILSSON文獻(xiàn)[2]提出的方法，主要渲染任務(wù)交給GPU完成，CPU只承擔(dān)必要的程序控制，雖然使渲染速度和渲染質(zhì)量都得到了優(yōu)化，但是CPU的資源利用率比較低。

在現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)中（特別是影視處理、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域），圖形的處理變得越來越重要，需要一個(gè)專門用于處理圖形的處理器，這就是GPU。GPU是相對(duì)于CPU的一個(gè)概念，GPU英文全稱Graphic Processing Unit，中文翻譯為“圖形處理器”。借助GPU實(shí)現(xiàn)的各種高級(jí)數(shù)學(xué)計(jì)算可在像素級(jí)別完成圖像處理工作，即可滿足實(shí)時(shí)響應(yīng)的需要，也減輕了CPU的負(fù)擔(dān)，使CPU在相同時(shí)間內(nèi)執(zhí)行更多的通用程序控制。其中主要的應(yīng)用是科學(xué)計(jì)算可視化，即基于CPU和GPU明確任務(wù)分工實(shí)現(xiàn)的科學(xué)計(jì)算實(shí)時(shí)可視化[3]。CPU處理得到的數(shù)據(jù)直接輸出到GPU繪圖渲染核心，渲染繪制后輸出到屏幕。在不損失CPU性能的前提下獲得對(duì)當(dāng)前處理結(jié)果的動(dòng)態(tài)觀測(cè)。圖形渲染在天氣預(yù)報(bào)、電子軌道計(jì)算、地球磁場(chǎng)模擬、核試驗(yàn)、DNA分子排布等大規(guī)?？茖W(xué)計(jì)算任務(wù)中扮演著重要的角色。

在喬少杰等人提出的重組渲染流程的基礎(chǔ)上，加入了CPU監(jiān)控器和任務(wù)分配器模塊，搭建高速特效渲染通道的解決方案：使用OpenGL硬件加速的繪圖引擎繪制圖形，CPU除了必要的程序控制，還承擔(dān)一定的渲染任務(wù)，從而能加速渲染速度，提高CPU的利用率。

1技術(shù)背景

1.1開發(fā)框架

Mac OS X Tiger操作系統(tǒng)為圖形圖像處理提供系統(tǒng)內(nèi)嵌處理引擎支持，同時(shí)對(duì)開發(fā)人員開放相應(yīng)的編程框架支持[5]。Cocoa是Mac OS X應(yīng)用程序開發(fā)框架代號(hào)，它使用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，封裝全部系統(tǒng)核心架構(gòu)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，為應(yīng)用程序開發(fā)提供完整可靠，可擴(kuò)展可維護(hù)的接口。本文的測(cè)試程序在Cocoa框架內(nèi)實(shí)現(xiàn)。

1.2圖形繪制系統(tǒng)

Quartz是Mac OS X核心架構(gòu)圖形子系統(tǒng)部分代號(hào)，它負(fù)責(zé)Mac OS X GUI繪圖的核心任務(wù)，它由用于繪圖的Quartz 2D和用于合成最終屏幕輸出的Quartz Compositor組成[4]。

Quartz基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)圖形庫OpenGL操縱CPU，使用OpenGL紋理渲染技術(shù)將輸出至屏幕的圖形元素合成基于PDF為成像模型基礎(chǔ)的PostScript文本，提供鋸齒平滑和高范圍縮放等高級(jí)圖形渲染能力[6]。Mac OS X v10.4 Tiger將Quartz技術(shù)升級(jí)為Quartz Ex? treme：Quartz 2D和Quartz Compositor均通過OpenGL獲得硬件加速支持：Quartz 2D和Quartz Compositor只保留PostScript繪圖指令，將需要組合的不同窗口繪制結(jié)果作為圖像紋理交付CPU 2D繪圖單元加速，在幀緩沖區(qū)合成最終屏幕視圖輸出到監(jiān)視器，實(shí)現(xiàn)了完全借助GPU加速在圖形加速卡中合成屏幕輸出。

1.3圖像特效引擎系統(tǒng)

在原有圖形架構(gòu)基礎(chǔ)上，M v10.4Tiger引入使用Core Image Kemel Language語言構(gòu)建的圖像特效渲染引擎CoreImage。其利用GPU像素著色器處理平面像素變換，實(shí)現(xiàn)像素級(jí)別的高速變換與高精度浮點(diǎn)數(shù)據(jù)處理。通過可編程GPU消除渲染時(shí)間延遲，利用GPU矢量引擎和超標(biāo)量流水線優(yōu)化CPU和GPU之間的數(shù)據(jù)通路。

Mac OS X v10.4 Tiger實(shí)現(xiàn)從圖形繪制和特效渲染的全面硬件加速；Quartz Extreme利用硬件合成圖像。

2渲染流程

2.1 CPU監(jiān)控器

在圖形處理過程當(dāng)中，CPU要么只承擔(dān)基本的控制任務(wù)，要么就不加限制地承擔(dān)計(jì)算和渲染等繁重任務(wù)，這就導(dǎo)致CPU利用率要么很低要么很高，這不但影響PC系統(tǒng)的性能，而且對(duì)圖形處理也有很大的影響。

針對(duì)此種情況，并分析了傳統(tǒng)的做法，本文提出了CPU監(jiān)控器的概念，其主要功能是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)CPU的利用率，并返回精確的百分比數(shù)。具體的任務(wù)是：每隔一個(gè)時(shí)間值，探測(cè)CPU的占用率，并返回一個(gè)精確的百分值。具體流程如圖1所示。

2.2任務(wù)分配器

文獻(xiàn)[2]中提出了重組OpenGL渲染流程實(shí)現(xiàn)加速圖形繪制和圖像渲染結(jié)合的管道化方法，目的是實(shí)現(xiàn)GPU完全承擔(dān)繪圖和渲染加速，整個(gè)流程無需CPU參與，CPU占用率只占很少的比值，這在某一程度上優(yōu)化了應(yīng)用程序的響應(yīng)能力，也保障了系統(tǒng)不會(huì)因?yàn)殇秩救蝿?wù)繁重而導(dǎo)致無法流暢運(yùn)行。但是由于所有繪圖以及渲染任務(wù)都有GPU完成，而CPU卻留有很多的利用空間，從圖形處理這一特殊角度來看，資源利用率不高，處理速率還可以再提高。所以，本文提出了任務(wù)分配器的概念，通過任務(wù)分配器，在CPU占用率未達(dá)到一個(gè)臨界值的情況下，適當(dāng)?shù)胤峙浣oCPU一定的繪圖以及渲染任務(wù)，從而讓CPU和GPU同時(shí)為圖形處理服務(wù)，將有利于提升圖像的渲染速度。

具體的做法是：任務(wù)分配器讀取CPU監(jiān)控器返回的結(jié)果，判斷此結(jié)果是否達(dá)到某一臨界值，如果為真，則放棄分配任務(wù)到CPU；如果為假，則分配一定的繪圖以及渲染任務(wù)到CPU。

流程如圖2所示。

2.3渲染流程

2.3.1原先的流程

文獻(xiàn)[2]以基于OpenGL繪圖指令合成的可視化動(dòng)畫生成工具Quartz Composer為創(chuàng)作素材，借助Quartz 2D、OpenGL、Core Video等技術(shù)合成豐富多彩的視覺特效，將OpenGL繪圖指令組合成.qtz格式的文件導(dǎo)出，作為圖像源，并使用基于Core Video的QuickTime引擎；使用QCRenderer類執(zhí)行繪圖指令；基于線程調(diào)度的實(shí)時(shí)制圖方法。采用了鏈?zhǔn)降奶匦НB加方法---核心濾鏡引擎，還采用了基于OpenGL加速圖像輸出方法。其應(yīng)用程序流程如圖3所示。

2.3.2改進(jìn)的流程

在原有流程的基礎(chǔ)上，對(duì)某些任務(wù)量比較繁重的環(huán)節(jié)調(diào)用CPU監(jiān)控器以及任務(wù)分配器，保證CPU臨界值之內(nèi)極力分擔(dān)圖形處理過程中的繪圖以及渲染任務(wù)，從而達(dá)到加速的效果。具體流程如圖4所示。

3實(shí)驗(yàn)分析

為了便于比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本文實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以及實(shí)驗(yàn)素材均采用與文獻(xiàn)

[1]的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)一致。

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)所用的計(jì)算機(jī)型號(hào)為Mac Pro:Intel Xeon 5100處理器，1GB DDR2 ECC內(nèi)存，Mac OS X v10.4.9 Tiger操作系統(tǒng)。圖形加速卡為NVIDIA GeForce 7300 GT 256MB GDDR2 SDRAM。OpenGL引擎使用NVIDIA OpenGL引擎使用NVIDIA OpenGL硬件擴(kuò)展和Apple OpenGL軟件實(shí)現(xiàn)。

為了查看CPU在圖形處理過程當(dāng)中承擔(dān)任務(wù)的情況，采集了CPU監(jiān)控器的監(jiān)控一覽表，如表1所示。

從表1可以看出，從圖形處理開始，CPU處于正常狀態(tài)，之后一直到7分38秒圖形處理結(jié)束之前，CPU處于一種臨界值（50%）內(nèi)的利用率，說明CPU分擔(dān)GPU的圖形繪制以及渲染任務(wù)，圖形處理結(jié)束之后，CPU回歸正常狀態(tài)。

為了分析應(yīng)用程序運(yùn)行過程的OpenGL代碼執(zhí)行時(shí)間，使用OpenGL Driver Monitor工具統(tǒng)計(jì)OpenGL驅(qū)動(dòng)指令與CPU指令對(duì)圖形加速卡的使用情況，表2、表3分別代表文獻(xiàn)[1]的結(jié)果和采用改進(jìn)流程后的結(jié)果。

從表2和表3的統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析得出，采用改進(jìn)的流程OpenGL執(zhí)行的時(shí)間短，說明利用CPU分擔(dān)圖形處理任務(wù)在速度上得到了優(yōu)化。

4結(jié)束語

針對(duì)喬少杰等人所提出的文獻(xiàn)內(nèi)容進(jìn)行分析，在重新調(diào)整渲染流程的基礎(chǔ)上，加上了CPU監(jiān)控器和任務(wù)分配器，對(duì)整個(gè)作業(yè)流程進(jìn)行改進(jìn)，讓CPU在其一定的占用率臨界值內(nèi)分擔(dān)GPU所承擔(dān)的繪圖和渲染任務(wù)，保證系統(tǒng)性能不受影響的前提下，為圖形處理服務(wù)。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果上分析可以看出，改進(jìn)的流程對(duì)渲染速度具有一定的優(yōu)化作用，達(dá)到圖像渲染加速的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]喬少杰,王有為.基于OpenGL的快速圖像渲染方法[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,2008,5(5):1589-1595.

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第7篇：計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境；計(jì)算機(jī)圖像設(shè)計(jì)；視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）02-0170-01

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，圖形藝術(shù)設(shè)計(jì)要求日益提高，而計(jì)算機(jī)技術(shù)則為圖形圖形設(shè)計(jì)帶來了新的活力。但在這一設(shè)計(jì)中，很多設(shè)計(jì)者過于強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)，而忽略了圖形圖像，因此，在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下，探討計(jì)算機(jī)圖形圖像與視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 概念闡述

1.1 內(nèi)涵

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，主要指在計(jì)算機(jī)圖形圖像與視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)中，技術(shù)人員應(yīng)用不同設(shè)計(jì)技術(shù)，營(yíng)造形象的人工設(shè)計(jì)模擬環(huán)境。在此虛擬設(shè)計(jì)環(huán)境下，設(shè)計(jì)人員可對(duì)自然環(huán)境中人的各種感知行為進(jìn)行模擬。所以，從其本質(zhì)上來講，此技術(shù)是現(xiàn)代人機(jī)交互技術(shù)的一種形式，通過合理優(yōu)化設(shè)計(jì)環(huán)境與工具，有效提高設(shè)計(jì)人員體驗(yàn)度。同時(shí)，計(jì)算機(jī)圖形圖像與視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)體現(xiàn)出的視覺表現(xiàn)與沖擊力也不斷增強(qiáng)。此技術(shù)與圖形圖像及視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)緊密相連，可為用戶帶來身臨其境的感知體驗(yàn)。

1.2 設(shè)計(jì)手法與技術(shù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，現(xiàn)代科技水平日益提高，為了順應(yīng)時(shí)代潮流，滿足行業(yè)發(fā)展需求，必須要正確認(rèn)識(shí)電腦與設(shè)計(jì)間的聯(lián)系。對(duì)于設(shè)計(jì)工作者而言，計(jì)算機(jī)是屬于一種重要設(shè)計(jì)工具，充分體現(xiàn)了設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)理念，并將其分享給社會(huì)公眾。同時(shí)，信息全球化趨勢(shì)日益明顯，這與計(jì)算機(jī)圖像圖形設(shè)計(jì)密不可分，尤其是廣告及電影等領(lǐng)域發(fā)展過程中，計(jì)算機(jī)圖像圖像設(shè)計(jì)技術(shù)水平要求比較高。

2 具體應(yīng)用分析

2.1 文字圖像設(shè)計(jì)

文字設(shè)計(jì)，是圖形圖像設(shè)計(jì)中的基本設(shè)計(jì)應(yīng)用之一，利用相關(guān)處理技術(shù)促使文字具有虛實(shí)相間的效果。例如在Photoshop設(shè)計(jì)軟件中，利用背景工具與陰影效果，在圖形處理對(duì)話框中選擇相應(yīng)的處理工具處理圖形字體大小與輪廓，實(shí)現(xiàn)預(yù)期設(shè)計(jì)效果。在這種特殊背景下，文字是設(shè)計(jì)作品的主要元素，為受眾傳遞明確、清晰的信息，帶來較強(qiáng)的視覺沖擊力。

2.2 影像圖形與廣告創(chuàng)意設(shè)計(jì)

在實(shí)際生活中，影像圖案及廣告創(chuàng)意等設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)圖形圖形處理與視覺傳達(dá)技術(shù)密不可分。在實(shí)際設(shè)計(jì)處理中，一般設(shè)計(jì)人員通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)處理圖形并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而產(chǎn)生更好的創(chuàng)意設(shè)計(jì)效果。在藝術(shù)設(shè)計(jì)中，視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)是重要分支，因此商業(yè)色彩比較濃厚，尤其是在影像宣傳海報(bào)設(shè)計(jì)中，通過虛擬組合設(shè)計(jì)理念、圖形風(fēng)格、色彩等，帶來更強(qiáng)的視覺沖擊力。同時(shí)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，對(duì)影像圖形與廣告創(chuàng)意設(shè)計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)與布局，利用計(jì)算機(jī)相關(guān)圖像處理軟件將各類元素融為一體，產(chǎn)生豐富的設(shè)計(jì)語言。例如在創(chuàng)意廣告設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要設(shè)計(jì)咖啡杯，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，產(chǎn)生視覺錯(cuò)覺效果，以此確保作品效果更加逼真，突出其絲滑特點(diǎn)，增強(qiáng)吸引力。

2.3 繪畫與插圖設(shè)計(jì)

在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，協(xié)調(diào)物體明暗與色彩光澤，是計(jì)算機(jī)圖形圖像與視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，以此提高繪畫作品的整體視覺張力。依照手繪圖像設(shè)計(jì)草稿，采用相關(guān)設(shè)計(jì)軟件為其著色與進(jìn)行充實(shí)模擬處理，在提高作品創(chuàng)作效率的同時(shí)，還可確保設(shè)計(jì)人員利用更加準(zhǔn)確的色彩搭配與填色技術(shù)，提高繪畫作品的整體視覺表現(xiàn)力。

2.4 交互界面優(yōu)化設(shè)計(jì)

高性能智能手機(jī)賣的火爆，除了自身技術(shù)因素外，良好的人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)也是非常關(guān)鍵的。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，確保手機(jī)界面具有最佳的視覺傳達(dá)效果；同時(shí)利用界面優(yōu)化設(shè)計(jì)與相關(guān)細(xì)節(jié)處理，使得手機(jī)外觀整體效果嚴(yán)肅而高雅。除此之外，隨著科技水平不斷提高，電子終端產(chǎn)品日新月異，手機(jī)APP更是形式多樣，其具有的界面優(yōu)化與人機(jī)交互功能，是在計(jì)算機(jī)圖形圖形與視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)技術(shù)相結(jié)合基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。高雅、簡(jiǎn)潔、大方及美觀則是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的主要目標(biāo)，在合理安排與布局交互界面基礎(chǔ)上，通過三維與二維相關(guān)處理技術(shù)，并搭配相關(guān)設(shè)計(jì)處理元素，采用動(dòng)靜結(jié)合的設(shè)計(jì)方式，對(duì)用戶界面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以此提高作品整體視覺傳達(dá)效果，增強(qiáng)用戶與產(chǎn)品間的連粘性。

3 結(jié)語

綜上所述，在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，該技術(shù)是人機(jī)交互圖形圖像的一種新型設(shè)計(jì)處理技術(shù)。而作為其重要設(shè)計(jì)體系，計(jì)算機(jī)圖形圖像與視覺傳_設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵中，兩者在其所屬領(lǐng)域都獲得快速發(fā)展與進(jìn)步，同時(shí)在相通領(lǐng)域獲得了一定合作。計(jì)算機(jī)圖形圖形設(shè)計(jì)能夠確保設(shè)計(jì)作品的精確性與立體感，視覺傳達(dá)技術(shù)則為受眾帶來了更好是設(shè)計(jì)效果體驗(yàn)，兩者應(yīng)用價(jià)值非常高，因此具有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

第8篇：計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造；計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)；作用；應(yīng)用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.217

0 引言

機(jī)械設(shè)計(jì)制造一般是分為兩部分的，分為機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造兩部分，機(jī)械制造說的就是對(duì)機(jī)械中的各種設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，比如一些生產(chǎn)中的機(jī)床，各類儀器以及各類測(cè)量?jī)x表等設(shè)備，來完成這些設(shè)備的生產(chǎn)。機(jī)械設(shè)計(jì)說的在對(duì)設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，要對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化，比如這些設(shè)備中的參數(shù)，工作原理以及設(shè)備中的一些構(gòu)件，要對(duì)其進(jìn)行分析，使這些設(shè)備變得更加優(yōu)良，這就是機(jī)械設(shè)計(jì)制造。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用可以說是一個(gè)很大的進(jìn)步，因?yàn)樵跈C(jī)械工程中，機(jī)械設(shè)計(jì)占據(jù)著很重要的地位，機(jī)械設(shè)計(jì)更是機(jī)械制造的基礎(chǔ)和前提，機(jī)械設(shè)計(jì)不僅僅是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)工作，更是一項(xiàng)具有創(chuàng)造性的工作，在設(shè)計(jì)工作中的圖形處理，圖形分析[1]，以及對(duì)圖形的編輯，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行繪圖，以及對(duì)構(gòu)件的測(cè)試這些都是需要結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)才可以完成的，所以機(jī)械設(shè)計(jì)制造與計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的結(jié)合有著很重要的作用。

1 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的作用

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的作用可以從兩方面去分析。第一方面計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)可以提高機(jī)械設(shè)計(jì)工作的效率。在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)工作中，大多僅僅會(huì)依靠人力來完成，而且在機(jī)械設(shè)計(jì)工作中會(huì)設(shè)計(jì)很多復(fù)雜的圖形處理以及數(shù)據(jù)分析，如果僅僅是依靠人來完成，可想而知會(huì)耗費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間。運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，可以把復(fù)雜的運(yùn)算通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來完成，而且一些圖形都可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行繪制，一些復(fù)雜的圖形都可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)轉(zhuǎn)變成簡(jiǎn)單的圖形，那么這就會(huì)很大程度上節(jié)省了設(shè)計(jì)師的工作時(shí)間，提高了設(shè)計(jì)師的工作效率。而且在某些情況下如果出現(xiàn)了失誤，這時(shí)就可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行修改，這樣同樣提高了設(shè)計(jì)師的工作效率，省去很多不必要的流程。第二方面計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)可以提高機(jī)械設(shè)備制造的質(zhì)量。機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量在機(jī)械工程中也是很重要的，而計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對(duì)這一方面就可以有很好的作用，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)可以對(duì)設(shè)備中的構(gòu)件進(jìn)行測(cè)量和檢測(cè)，對(duì)一些質(zhì)量問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)，可以說計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)提高了機(jī)械設(shè)備的制造水平和質(zhì)量[2]。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造與計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)結(jié)合的具體應(yīng)用

2.1 C械設(shè)計(jì)制造中的圖形和符號(hào)在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)中的應(yīng)用

圖形和符號(hào)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造中最常出現(xiàn)的，而且會(huì)有大量的圖形和符號(hào)，如果不進(jìn)行合理的編排，設(shè)計(jì)師在工作的時(shí)候難免就會(huì)出現(xiàn)繁瑣的程序，以及增加了工作的復(fù)雜性，因?yàn)槊總€(gè)圖形和符號(hào)的用途都是不同的，而且在機(jī)械設(shè)計(jì)中又是必須的。但是現(xiàn)在采用了計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，就可以很好的把這些圖形和符號(hào)進(jìn)行編排，并做好分類和儲(chǔ)存，這樣設(shè)計(jì)師在運(yùn)用的時(shí)候就可以很容易的進(jìn)行運(yùn)用這些符號(hào)。而且通過計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，設(shè)計(jì)師還可以把常用的圖形和符號(hào)單獨(dú)放在一個(gè)位置，這樣在用的時(shí)候就可以直接進(jìn)行運(yùn)用，可以減少很多不必要的流程，使整個(gè)設(shè)計(jì)工作變得有條理，很大的提高了設(shè)計(jì)師工作的效率。

2.2 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的設(shè)計(jì)圖的繪制

設(shè)計(jì)圖是機(jī)械設(shè)計(jì)工作中的主要組成部分，而且設(shè)計(jì)圖一般都是要求的比較精準(zhǔn)，因?yàn)闄C(jī)械工程中設(shè)計(jì)圖是很重要的，很多設(shè)備的生產(chǎn)以及工作的進(jìn)行前提都是需要設(shè)計(jì)圖的，很多工作根據(jù)設(shè)計(jì)圖才可以完成，而且要求設(shè)計(jì)圖具有很高的準(zhǔn)確性。在傳統(tǒng)的繪制工作中[3]，主要是由設(shè)計(jì)師去完成的，這種情況下耗費(fèi)的時(shí)間是很長(zhǎng)的，而且對(duì)人力資源也是一種浪費(fèi)。利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)就可以幫助設(shè)計(jì)師完成這項(xiàng)工作，而且很多復(fù)雜的設(shè)計(jì)圖設(shè)計(jì)師無法很準(zhǔn)確的繪制出的，計(jì)算機(jī)就可以繪制，而且如果是在繪制設(shè)計(jì)圖的時(shí)候出現(xiàn)了錯(cuò)誤，計(jì)算機(jī)就可以很容易的進(jìn)行修改，而且不會(huì)留下修改的痕跡，如果在傳統(tǒng)的修改方式，設(shè)計(jì)師也許就要重新去設(shè)計(jì)一張圖，這說明了應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)可以很好的提高設(shè)計(jì)圖的精準(zhǔn)度，節(jié)省了人力資源成本。

2.3 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的三維立體造型

在機(jī)械設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師會(huì)設(shè)計(jì)不同類型的設(shè)計(jì)圖，但是不論設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)什么類型的圖，計(jì)算機(jī)就可以進(jìn)行很好的展現(xiàn)。就像在設(shè)計(jì)中三維立體圖形也是經(jīng)常出現(xiàn)的，但是如果在傳統(tǒng)的工作方式上，三維立體圖形也許就不能得到很好的展現(xiàn)，而且設(shè)計(jì)師進(jìn)行描述的時(shí)候也不是很直觀形象。現(xiàn)在利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)就可以使三維立體圖形進(jìn)行很好的展示，讓工作人員可以很直觀的看到，而且在工作過程中遇到一些問題的時(shí)候，設(shè)計(jì)師就可以利用計(jì)算機(jī)來展示，進(jìn)而進(jìn)行很詳細(xì)的講解[4]，可以讓其他的工作人員清楚的進(jìn)行理解。這種三維立體圖形的展示可以說很好的提高了設(shè)計(jì)工作的整體水平。

3 結(jié)語

綜上所述，機(jī)械設(shè)計(jì)制造與計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的結(jié)合是機(jī)械工程一個(gè)很大的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以提高設(shè)計(jì)人員的工作效率，而且對(duì)機(jī)械工程的質(zhì)量也是一個(gè)很好的促進(jìn)作用。因此相關(guān)人員應(yīng)該積極運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造的工作水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾晨.淺議計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的影響和促進(jìn)[J]. 科技展望，2015（33）.

[2]張帝，劉宏.關(guān)于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造相結(jié)合的探討[J].南方農(nóng)機(jī)，2016（01）.

第9篇：計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：圖形學(xué)；發(fā)展；應(yīng)用

        1  計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展

        計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是利用計(jì)算機(jī)研究圖形的表示、生成、處理，顯示的科學(xué)。經(jīng)過30多年的發(fā)展，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)已成為計(jì)算機(jī)科學(xué)中最為活躍的分支之一，并得到廣泛的應(yīng)用。1950年，第一臺(tái)圖形顯示器作為美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）旋風(fēng)一號(hào)——（Whirlwind）計(jì)算機(jī)的附件誕生．該顯示器用一個(gè)類似示波器的陰極射線管（CRT）來顯示一些簡(jiǎn)單的圖形。在整個(gè)50年代，只有電子管計(jì)算機(jī)，用機(jī)器語言編程，主要應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算，為這些計(jì)算機(jī)配置的圖形設(shè)備僅具有輸出功能。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)處于準(zhǔn)備和醞釀時(shí)期，并稱之為：“被動(dòng)式”圖形學(xué)。

        2  計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在曲面造型技術(shù)中的應(yīng)用

        曲面造型技術(shù)是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，主要研究在計(jì)算機(jī)圖象系統(tǒng)的環(huán)境下對(duì)曲面的表示、設(shè)計(jì)、顯示和分析。它肇源機(jī)、船舶的外形放樣工藝，經(jīng)三十多年發(fā)展，現(xiàn)在它已經(jīng)形成了以Bezier和B樣條方法為代表的參數(shù)化特征設(shè)計(jì)和隱式代數(shù)曲面表示這兩類方法為主體，以插值（Intmpolation）、擬合（Fitting）、逼近（Ap-proximation）這三種手段為骨架的幾何理論體系。隨著計(jì)算機(jī)圖形顯示對(duì)于真實(shí)性、實(shí)時(shí)性和交互性要求的日益增強(qiáng)，隨著幾何設(shè)計(jì)對(duì)象向著多樣性、特殊性和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜性靠攏的趨勢(shì)的日益明顯，隨著圖形工業(yè)和制造工業(yè)邁向一體化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化步伐的日益加快，隨著激光測(cè)距掃描等三維數(shù)據(jù)采樣技術(shù)和硬件設(shè)備的日益完善，曲面造型在近幾年來得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。

        2．1 從研究領(lǐng)域來看，曲面造型技術(shù)已從傳統(tǒng)的研究曲面表示、曲面求交和曲面拼接，擴(kuò)充到曲面變形、曲面重建、曲面簡(jiǎn)化、曲面轉(zhuǎn)換和曲面位差。

        曲面變形（Deformation or Shape Blending）：傳統(tǒng)的非均勻有理B樣條（NURBS）曲面模型，僅允許調(diào)整控制頂點(diǎn)或權(quán)因子來局部改變曲面形狀，至多利用層次細(xì)化模型在曲面特定點(diǎn)進(jìn)行直接操作；一些簡(jiǎn)單的基于參數(shù)曲線的曲面設(shè)計(jì)方法，如掃掠法（Sweeping），蒙皮法（skinning），旋轉(zhuǎn)法和拉伸法，也僅允許調(diào)整生成曲線來改變曲面形狀。計(jì)算機(jī)動(dòng)畫業(yè)和實(shí)體造型業(yè)迫切需要發(fā)展與曲面表示方式無關(guān)的變形方法或形狀調(diào)配方法，于是產(chǎn)生了自由變形（fFD）法，基于彈性變形或熱彈性力學(xué)等物理模型（原理）的變形法，基于求解約束的變形法，基于幾何約束的變形法等曲面變形技術(shù)和基于多面體對(duì)應(yīng)關(guān)系或基于圖象形態(tài)學(xué)中Minkowski和操作的曲面形狀調(diào)配技術(shù)。

        2．2 從表示方法來看，以網(wǎng)格細(xì)分（Sub-division）為特征的離散造型與傳統(tǒng)的連續(xù)造型相比，大有后來居上的創(chuàng)新之勢(shì)。而且，這種曲面造型方法在生動(dòng)逼真的特征動(dòng)畫和雕塑曲面的設(shè)計(jì)加工中如魚得水，得到了高度的運(yùn)用。

        3  在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）的應(yīng)用