图形学范文10篇

摘要：本文对计算机图形在实践中的应用进行了论述。

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。它肇源于飞机、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。

摘要：本文对计算机图形在实践中的应用进行了论述。

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。它肇源于飞机、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。

摘要：本文对计算机图形在实践中的应用进行了论述。

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。它肇源于飞机、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。

摘要：综观计算机图形学的发展，我们发现图形学的发展迅速，而且仍在快速的向前发展。并且已经成为一门独立的学科，傲站在科学的前端，有着广泛的发展前景。

关键词：图形实时绘制自然景物仿真

计算机图形学(ComputerGraphics，简称CG)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。简单地说，计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。从处理技术上来看，图形主要分为两类，一类是基于线条信息表示的，如工程图、等高线地图、曲面的线框图等，另一类是明暗图，也就是通常所说的真实感图形。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。本文将介绍计算机图形学的研究内容、发展历史，应用和图形学前沿的方向。

1计算机图形学的发展简史

1950年，第一台图形显示器作为美国麻省理工学院(MIT)旋风号—(Whirlwind)计算机的附件诞生了。该显示器用一个类似示波的阴极射线管(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。1963年，伊凡•苏泽兰在麻省理工学院发表了名为《画板》的博士论文，它标志着计算机图形学的正式诞生。此前的计算机主要是符号处理系统，自从有了计算机图形学，计算机可以部分地表现人的右脑功能了，计算机图形学的建立意义重大。

2计算机图形学的应用

摘要：本文对计算机图形在实践中的应用进行了论述。

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。它肇源于飞机、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。

摘要：随着社会经济和科学技术的快速发展，计算机技术也得到了极大进步。图形图像处理技术是计算机应用的重要方向，在现实工作中发挥着关键作用。计算机图形图像处理技术不仅给人们的生活、工作和学习带来了便利，同时也给人们带来视觉上的冲击，使人们更加直观地掌握所要了解的内容。基于此，对计算机图形系统和图形图像处理技术进行了分析，阐述了该技术在各个领域中的具体应用。

关键词：计算机；图形系统；图形图像处理技术

1计算机图形系统的组成和功能

计算机图形系统主要的构成部分包括计算机等硬件设施和相应的图形图像软件。其中的硬件设施包括图形输入、输出设备和图形处理设备，而图形处理设备是整个硬件设备的中心部分，它的主要功能就是存储和处理图形，也可以对复杂的函数计算进行相关的处理。在此基础上，可以降低系统CPU的负担，从而提升图形系统中的显示速度和质量。在图形系统中，主要的输入设备是键盘和鼠标，通过对键盘和鼠标的操作来执行各种图形绘制的命令。特别是在CAD设计软件中，这两种是最为关键的。随着当前科学技术的发展，又发明了空间球、数据手套、光笔和触摸屏等硬件设备。而图形系统中的硬件图形输出设备主要包括显示系统、绘图系统等。显示系统主要用于快速生成和处理图形，而绘图系统主要是用来永久保存图形，如显示器、绘图仪和打印机等。如今，随着计算机技术的发展，计算机图形系统在计算机和工程制造等领域都发挥着至关重要的作用。计算机图形系统的功能包括计算功能、信息储存功能、信息输入和输出功能与对话功能等。首先，计算功能。利用计算功能可以对图形设计和处理中心的相关运算进行分析和汇总，以保证绘图的准确性，如对图形坐标进行转换或者元素合成等。其次，信息存储功能。通过计算机图形系统存储信息，实现众多数据参数和指令的输入，然后通过相关的输出设备输出图形信息。最后，对话功能。利用对话功能，可以将显示设备或者人机交换装置中的信息进行人机交换，从而完成计算机操作。

2图形图像处理技术的基本概念

图形图像处理技术主要是利用计算机技术把数学描述中的几何数据和几何模型等进行合理的修改、转换、存储和完善。它包含的处理技术包括几何变换、图像数字化、建模造型设计、隐线与隐面的消除和多种色彩设计等。这些技术需要配备相对专业的辅助计算机软件来完成，这些软件中包括CAD设计软件、CAM制造软件和CAJ辅助教育软件等。与此同时，在图形图像处理技术使用中，还会利用到计算机艺术设计、模拟、动画等技术加以配合。

虚拟现实技术是随着建筑类动画和网络技术的进步而产生的，它集中体现了网络、人工智能和图形学等技术，具有鲜明的时代性。它可以通过电脑操作实现对建设环境的虚拟演示，呈现具有立体空间感的视觉图文，从而让人们更加清晰、准确地了解设计师的设计理念。近年来，虚拟现实技术被广泛地应用于环境艺术设计中。

一、虚拟现实技术的优势符合环境艺术设计的需求

虚拟现实技术具有构想性、交互性和多感知性等，设计者正是借助虚拟现实技术的这些特征，通过虚拟环境中的演示与参与者沟通、交流。这种具有三维立体空间感的虚拟环境可以作用于人们的认知能力和感知能力，刺激人们进行深度的思考，进而使人们产生身临其境的感觉，体会到虚拟现实技术强大的优势。如，通过对建筑模型的虚拟，设计师可以和建筑施工人员进行更加直观的讨论与交流，两者均可以从自己的专业角度提出更加合理的意见和建议，进而促进方案的实施，提高具体施工的质量和效率。除此之外，虚拟现实技术还可以让缺乏专业知识的客户直观地感受到设计师的设计理念，让客户更加直观地看到设计师将要设计的效果，这样一来也方便设计师和客户进行更加深入的沟通。当前，虚拟现实技术更加成熟，在环境艺术设计中的应用非常普遍。

二、虚拟现实技术在环境艺术设计中应用的优势

首先，社会经济的不断发展，为环境艺术设计提供了更加广阔的空间。人们对于生活品质的追求，促使环境艺术设计迅速发展和进步。环境艺术设计不仅能够为人们提供良好的物质生活环境，还能够营造良好的文化氛围。环境艺术设计是通过对建筑物内部空间和外部空间的设计体现的，其中涉及诸多内容，如空间设计、陈列、雕塑、绿化、道路等。环境艺术设计是一个系统的工程，它与其他艺术设计不同，它主要是在现实环境的基础上进行规划和设计，借助艺术和科学的方式改善现实环境，进而满足人们对于休闲、工作和生活的需要。在环境艺术设计中应用虚拟现实技术，就是通过科学的手段将艺术设计作品以更加直观、生动的方式展现出来。改革开放以来，我国城市化水平不断提高，房地产开发行业迅速发展，公共环境空间规划设计应运而生。在这个过程中，设计者从最初的手绘图纸到使用电脑进行效果图的展示，再到使用电脑动画手段演示设计理念，不断探索新的手段，尽可能直观地表达设计理念。虚拟现实技术便是在这种不断探索中产生的，它具有非常强大的优势，可以通过创造更加逼真的虚拟环境，让客户更加全面地接受信息，更加直观地理解整个展示内容。同时，在整个设计的施工预算方面，虚拟现实技术可以将整个设计所需材料等预算得更加精准，方便对未来施工花费的控制。

三、虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用前景

1三维可视化技术

可视化是指人脑中形成某事物图像的一种心智处理过程(mentalprocess)。可视化技术是把计算机中的数字信息转变为直观的图形图像信息，使得研究者能够形象直观地观察到，即看到传统意义上不可见的事物或现象，同时还提供模拟和计算的视觉交互手段［2］。可视化技术是集科学与工程计算、计算机图形学、图像处理、人机界面等多学科和技术于一体的现代化技术。可视化的核心技术包括:1)将科学计算中产生的数据及结果转化为图形或图像;2)基于面向对象技术的图形用户界面的设计，即可视化建模的实现。可视化的过程模型如图1所示。三维可视化作为可视化的重要组成部分，侧重于以三维的手段反映客观世界，属于科学计算可视化的范畴［3］，在地学领域有着广泛的应用和发展前景［4-7］。三维可视化技术已经渗透到各个学科中去，如地理学、资源环境学、测绘学、海洋学、建筑学、生物医学等，它的应用为这些学科的科学研究提供了极其有用的帮助，促进了这些学科的发展。比如，三维可视化技术在建筑、交通、医学等领域的应用可以提高决策者的预见性，避免不必要的浪费和损失;在动画和虚拟世界领域，三维可视化技术带给了我们强烈的视觉冲击;其仿真技术的应用，提高了我们在医学手术实施、机械制造加工、矿物开采加工、水利设施建设等的精准度和效率。目前三维可视化技术已广泛应用于城市规划、电力、交通、矿业等各个领域，但在水利行业尤其是工程设计方面却很少［8］，三维可视化技术广泛应用于水工设计将大大提高水利水电工程建设的效率和研究水平。

2水利水电工程三维可视化技术

2．1研究现状

目前，水利水电工程设计已经开始从二维CAD设计逐步向三维CAD设计转变。计算机三维建模与可视化模拟技术已开始应用于水利水电工程的设计、施工等各个阶段，如枢纽布置、施工总布置等。天津大学的钟登华等［9-11］从单独研究水利水电工程地质、水利水电工程建筑物及水利水电施工三维可视化建模入手，逐步提出了对工程可视化辅助设计(VCAD)理论的构成体系和实现方法;黄河勘测规划设计有限公司的李斌等［12］、天津大学的顾岩［13］、广西河池水利电力勘测设计研究院的黄尚磊［14］提出了基于CATIA软件的水利水电工程三维设计方法;三峡大学的田斌等［15］、中国葛洲坝集团公司的陈立新［16］对三维空间数据、地形、地物模型的建立以及对施工过程三维模拟技术做了相关研究;武汉大学的陶铁铃等［17］、电子科技大学的魏鲁双［18］、河海大学的杨威［19］、天津大学的张社荣等［20］分别开发了拱坝、重力坝优化设计可视化系统。水利水电工程三维可视化设计已得到国内专家、学者越来越多的重视，并取得了一定的成果，但目前还未形成一套完整的理论体系和软件成果，整体上仍处于探索阶段。

2．2技术路线

对于同样的课堂教学内容，不同的学生有着不同的接受能力，而数学教学又具有整体性，教师对学生逐一进行教学是不现实的。那么，怎样将“教学的整体性”与“学生个体的差异性”这两个看似矛盾的教育理念进行统一呢？最优答案便是“分层教学”。下面，笔者对分层教学在小学数学教育教学过程中的应用进行了探究与交流。

课堂提问的分层

教师对小学生的数学教学是一个整体性、系列性的过程，其中包括课堂提问。课堂提问不仅可以活跃学习气氛，加强教师和学生之间的沟通，还可以使学生对教学内容中的重点知识和疑难问题进行思考和交流，从而锻炼其思考能力、提高其思维活跃度，使教师对学生真实的学习状况及其学习中的“疑难杂症”进行了掌握和了解，进而在接下来的教学活动中做到“对症下药”，最终提高课堂教学效率，拉近与预期教学目标的距离。为了让每一位学生都有发言的机会，从而保证课堂提问的公平公正性，教师们可谓是绞尽脑汁。例如，按照学生座位顺序来进行提问的“一条龙提问法”，这是相对比较简单的课堂提问方法，再例如，教师随机抽取学生的学号来进行提问的“随机学号提问法”等等，类似的提问方法虽然出发点是好的，但是难免会有不足之处。例如，笔者在利用“一条龙提问法”让学生按照顺序解答教材中的练习题时，部分学习较差的学生由于对问题没有十足的把握，因此担心自己在同学面前会“很没面子”或者被教师责罚，甚至是其心思根本就不在这课堂之上，于是其往往会提前算好自己该回答第几道题目，然后向周围的同学征求答案，轮到自己回答问题时，站起来把答案一说就完事了，可要是让其说说是怎么解答的，却一个字也说不上来，更别说在前面同学回答问题的过程中其会否对问题进行思考。在上述案例当中，课堂提问出现种种了弊端，笔者对此进行了反思与总结，并结合分层教学的理念得出了“分层提问法”，即针对学习较差的学生，教师不能在课堂上对其不闻不问，而是应像对待优秀生那样一视同仁，要给予其平等的答题机会与发言机会，但是在提问的时候，切记要对问题进行分层，部分较难的问题可以让尖子生来回答，而比较简单的问题可以让差生来回答。一方面可以充分锻炼尖子生的思维能力，另一方面则可以通过让学习较差的学生回答其能力范围内的问题来增强其在数学学习当中的自信心，进而增加其学习数学的兴趣，最终提高其学习效率与成绩。对学生评价的分层在数学教学当中，教师正确的评价有利于增加学生的自信心、提升其对数学的兴趣，而错误的评价则容易损伤学生的自信心，打击其学习热情，因此，教师对学生的评价无须过于苛责，每个学生都有自己优秀的一面。例如，有的学生可能对数字不太敏感，但其比较擅长“形”，对画图、求图形的面积、立方体的体积等等信手拈来，而有的学生则对图形不感兴趣，但却比较擅长“数”，在解析方程、计算分数、小数、百分数等方面不费吹灰之力，还有的学生在课堂上回答问题非常主动、积极。因此，教师在数学教学中要加强对学生的了解，并对其进行正面的、分层的评价。例如，教师应对擅长图形的学生在图形学习方面的优秀表现给予肯定的评价，让其因此产生积极的情绪，并利用其在图形学习方面的优越感及积极正面的情绪引发其对数学其他方面的学习兴趣，最终全面、整体地提高学生的学习效率。

课后作业的分层

大多数教师在进行课后作业的布置时，都会将班级学生的学习水平进行中和，取平均值来对作业的难易程度进行定位，最终选取出千篇一律的作业题目，这种行为十分常见，殊不知此种做法并不利于发挥课后作业真正的教学价值。同样的课后作业，对于学习成绩优秀的学生来说，作业太过简单，不足以达到其训练思考能力、深入探究知识的目的，反而使其浪费了宝贵的学习时间，而对于学习状况不太乐观的学生来说，其学习能力与知识水平不足以让其独立完成这些作业，再加上全班学生的作业内容是一样的，于是抄袭作业、拖延作业的不良现象就会出现。笔者结合分层教学的理念对上述“作业乱象”进行了改革与调整。例如，笔者按照数学成绩将全班学生分为三类，成绩很优秀的少数学生为第一类，成绩普通的大多数为第二类，不及格的少数学生为第三类，并据此对学生进行作业的布置。为成绩优秀的少数学生选取一些拓展知识层面、训练解题能力的难度较大的题目，为成绩普通的大多数学生布置一些常规难度的课后习题，为不及格的学生布置一些夯实基础知识的题目。在上述教学案例中，教师根据学生不尽相同的学习能力对课后作业进行了“分层布置”，学习能力较强的学生，其解题能力与思考能力得到了拓展，而学习成绩较差的学生不再陷入“作业不会做，不得不抄”的困境，开始自主完成作业的同时，其作业质量也得到了进一步的改善，最终，学生整体的数学水平都得到了有效的提升。

本文围绕课堂提问、学生评价、课后作业这三个方面对分层教学在小学数学教育教学过程中的应用进行了粗浅的分析与研究，如有不足或遗漏之处，还望大方之家能够不吝赐教，笔者不胜感激。

摘要:传统的电视技术制作中视频帧的编辑中主要采用了线性编辑的方案。线性编辑的方案在进行视频编辑的时候需要进行编辑图片的查找,随着编辑次数的增加,视频的质量逐步下降。非线性编辑系统随着数字图形技术以及高速处理器的快速发展,在现代广播电视中获得了重要的应用,大大改善了视频编辑的效果。

关键词:非线性编辑;电视技术;系统;应用

传统的广播电视制作技术主要采用的是线性编辑的制作方案,此方案的主要实现方式是通过机械运动将视频信号在磁带上进行顺序记录。因此在进行视频制作与编辑的时候,需要能够按照顺序进行图片的查找以及替换,采用线性编辑的方案会不可避免地产生于原图片时序不等问题,因此随着编辑次数的增加,图像、视频的质量都有明显的下降,出现了信号缺失等方面的问题。目前随着高速硬件处理器的不断发展以及数字图像处理领域技术的进步,非线性技术逐步取代了传统的线性编辑方案,在现代广播电视技术中取得了重要的应用。

1非线性编辑的基本概念

非线性编辑的主要特征是无需将素材在存储介质上进行操作,相对于传统的线性编辑技术,非线性编辑不关注素材存储的思绪,能应用计算机实现视频的编辑以及诸如特技之类的多种处理效果。非线性编辑技术的实现依赖于高速处理硬件的发展以及数字图形处理技术的突破,形成了一个软硬件构成的综合处理系统。目前一个完整的非线性编辑系统的硬件一般由计算机、视频卡、声卡以及专用板卡和外围设备构成,系统还包含视频信号的标准输入输出口(如SDI标准接口)。系统可以完成视频信号的A/D或者D/A转换,实现对数字形式视频信号的处理。目前广泛应用的软件主要有二维、三维动画处理软件以及声音处理软件,目前软件主要是面向对象的软件,对于软件类别的依赖明显减少,具备了充分的通用性,目前软件技术成为非线性编辑系统的关键。

2非线性编辑的在广播电视应用中的优势