計算機圖形處理技術精選(九篇)

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第1篇：計算機圖形處理技術范文

關鍵詞：計算機；圖形處理；圖像處理；技術

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 17-0000-02

隨著計算機的迅猛發展，在20世紀末期，產生了運用計算機處理圖形圖像的新興產業技術，這種技術主要是通過計算機進行設計、儲存和修改圖片，其中，圖形圖像的設計與修改是通過CAD、CAM等的軟件來實現的。

1 計算機圖形學的基本含義和主要內容

在1962年，首次提出了計算機圖形這個術語ComputerGraphics。計算機圖形學是通過計算機處理圖像、設計圖片、顯示生成的一門學科。計算機圖形制作的內容十分廣泛，它囊括圖形硬件和事物造型等多方面的內容。通過計算機運用軟件的功能輔助完成真實感的圖形。為此，利用幾何的方式建立圖形描述的場景，運用光照模型來綜合表現出材質在相關光源下的效果。因此，計算機的圖形學和計算機輔助幾何制作有著密切的關系。同時，真實感的圖形所顯示的是一個數字性結果，計算機的圖形和圖像的修改間有一定的聯系關系。比如：做一張獨角獸的圖形，我們就需要先運用3D MAX來做一個獨角獸的整體模型，然后，在進行展UV貼圖，再渲染，這樣就能得到一張極富真實感的圖片。如下圖所示：

2 計算機圖形圖像處理技術的基本含義

計算機的圖形圖像完善技術手段主要通過一定的概念和幾何方式，運用計算機軟件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。這其中涉及到的內容有以下幾個方面：第一、圖形到數字化的轉換，相關的圖像的復原等；第二、幾何的移植，例如平移、旋轉等；第三、建立實物模型；第四、線條的色彩調度；第五、曲線以及曲面的運用；第六、色彩間的變換。在這需要說明的是圖形、圖像的有關創作是基于這兩大組成要素為基點，運用一系列創作方法與步驟在計算機上操作實現的。

3 計算機圖形、圖像兩者間的區別和聯系

3.1 圖形與圖像間的區別

計算機圖形學和圖像處理兩者最大的區別就是計算機軟件的數據結構不一樣。圖形是由點、線、面等這些基本元素構成的，因此，如果圖形簡單，那么所需的數據也就簡單，數據量也就少，相對的，圖形復雜，數據量也會相應的增多；而圖像處理是針對一幅畫進行的一個二維數據組表示的，每一個像素都是該數據組的一個元素，因此，它的數據量很大。

3.2 圖形與圖像間的聯系

圖形處理和圖像處理兩者間具有一定的共性和依賴性，在實際運用中，如果圖形與圖像處理技術結合使用可以使圖片的視覺效果和質量更加完美和清晰。隨著計算機技術的迅速發展，二者間的界限也日趨模糊，他們間的關聯和轉換入下圖所示：

計算機圖形學的逆過程是分析、識別、輸入圖像，從中提取二維或者是三維的數據模型。如：手寫識別、機器視覺等。

4 計算機圖形圖像處理技術的相關運用

計算機圖形學和圖像處理技術在不斷的發展，他們的應用領域也在不斷的擴大。目前，計算機圖形圖像處理技術已經運用到以下方面：

4.1 計算機的輔助設計和制造（CAD/CAM）

在工業領域中，CAD和CAM是計算機圖形操作的運用最廣泛的軟件。計算機的圖形操作被廣泛運用到建筑設計和室內設計等領域，并且，飛機與汽車等交通工具的外形設計也運用了這些技術。此外，在印刷電板路和網絡分析等方面也采用了這項技術，給領域提供了很大的便利。CAD是一種運用在國內工程建筑圖紙設計中的三維軟件。這樣的三維模型是建立在二維的基礎上，從中提煉出三維的相關信息，針對這些信息重新編排和分類，這就形成了一個與二維相對應的三維模式，并從點擴充到線，再完成模型的整體。

4.2 計算機圖形化的用戶接口

在一定的程度上，一個良好的圖形化的用戶界面能夠增強軟件的實用構造，美國的Apple公司推出了相應的圖形操作軟件，特別是windows，已經在全世界范圍內廣泛運用，這就象征著，計算機的圖形學已經邁入了計算機的各大主流之中。

4.3 國家的地形、地貌圖與自然資源圖

對于一個國家來說，經濟重要構成元素就是國土的掌控信息。通過現實的相關信息能夠得到地形平面圖與三維圖形地貌，為國土的整體預測提供有效的方法與數據，從而實現國土資源的合理規范與管理，保障了信息的科學性，并給軍事方面帶來了巨大的便利。

4.4 計算機動畫設計和藝術設計

在動畫設計和藝術設計所能用到計算機軟件很多，比如：3D MAX、MAYA、FLASH、PS、PR等等。這些軟件在現代社會中的其他領域中都得到廣泛的運用，并發揮著積極的作用。

5 結束語

在現今社會，計算機技術快速發展，計算機的圖形、圖像技術在日常生活和工業生產中得到最大程度的運用，它的創作是人們最大層次的發揮了主觀能動性，并且，產生很多形式多樣且富有新意的視覺景象，為人們的生產生活活動帶來了便利，改變了人們的生活環境與生活設施。圖形圖像技術的運用與相關的技術處理不僅能夠創作出豐富多彩的生活，還能構造美好的生活藍圖。

參考文獻：

[1]王瑞紅.計算機圖形圖像處理相關技術研究[J].無線互聯科技，2012，（3）：116-116.

[2]田蓉.關于計算機圖形圖像處理課程教學方法的點滴思考[J].成才之路，2011，（32）：77-77.

第2篇：計算機圖形處理技術范文

關鍵詞：計算機；圖形圖像技術；現狀；人才培養

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A文章編號：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

據初步估計，現階段從事計算機圖形圖像處理與制作的從業人員缺口在三十萬以上，該專業設計的面也比較廣，主要包括：廣告設計、數字影視、包裝設計、藝術設計以及裝飾工程等多個專業領域，在IT界的應用也是相當廣泛的。而目前，我國的計算機圖形圖像專業人才的培養步伐卻相對滯后，主要分布在普通高校和社會培訓機構中，相對缺乏的是結合高層次設計與制作相結合的操作人員，人才培養的結構完全失衡。計算機圖形圖像技術專業的市場形勢迎接著機遇，同時也面臨著挑戰。

一、計算機圖形圖像技術人才培養現狀

計算機圖形圖像專業在我國還是一個年輕的專業，各方面還存在著不足，主要包括以下需要解決的問題：首先，教學內容缺乏職業教育的特色，是本科教育的延續，對人才培養的應用性和操作能力相對欠缺，課程內容繁雜，學生不容易接受。其次，對技術應用與理論原則重視不夠，片面的進行理解，只把該專業認定為中職教育的擴充，該專業所培養的人才應該具有實用性，應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素質教育。第三，教學的內容跟不上市場發展的需求。計算機圖形圖像技術是隨著網絡信息化技術的發展而產生的，而網絡信息技術的發展日新月異導致了該專業的飛速發展，數量、種類多種多樣，且更新速度較快，很多的最新圖形圖像技術未能及時的進入到教學中。因此，針對該專業的現狀，我們應該在該專業人才培養的各方面進行改革和創新。

二、改革課程體系

對課程體系的改革要以工作過程與崗位職業能力為導向，在靈活、綜合、先進的基礎上，逐漸提高教學內容靈活性、職業性、先進性。（一）源于崗位工作任務分析。要實現計算機圖形圖像技術人才的應用性培養目標，首先就要保證課程體系的設計是在崗位需求的基礎上進行任務分析的。所以，要深入實際去了解崗位需求，針對崗位設置課程體系，確保專業的針對性與職業性。（二）靈活的教學內容計算機圖形圖像處理技術專業大致可分為幾個主線，要在充分考慮學生的認知水平與其性卻的基礎上，展開多元化的就業目標，為學生的發展提供個性化發展空間，提高學生的就業競爭能力。（三）教學內容的先進性和職業性。教學內容的設置要密切關注專業技術發展趨勢和人才市場的需求方向，根據這兩種因素來調整課程，與此同時，為加強與國際公司的合作，還應該引入先進企業的培養課程，這樣課程體系就會隨時得到完善和與時具進。

三、改革教學方法

要培養出計算機圖形圖像技術專業的綜合型人才，就需要采用適合該專業的教學方法。一種合適的教學方法對于人才的培養和有效的完成教學任務是起到保障作用的。針對該專業的特點，可以采用以下幾種教學方法進行教學。第一，案例教學。由于該專業的實踐性較強，因此，選擇一些典型的案例進行教學，首先保障了學生的興趣。其次可視化的案例能給學生以創作的欲望，教師可以圍繞案例展開教學。第二，一體化教學法。指的是把教、學、做三者結合起來，教師帶領學生在操作中心一邊教、一邊學、一邊做來完成教學任務，這樣有利于學生對知識的理解和把握，最大限度的發揮了學生的能動性，并提高了其實踐的能力。第三，突出創新能力的實踐教學。在教學中，要改變傳統的驗證實驗為創新實驗，讓學生自己去想去做，設計自己的作品，只要能達到目標，用什么樣的方式都可以，發散學生的思維，使學生真正的培養出解決問題的能力。

四、改革評價方式

在教學中，首先，不能簡單的把學生視為知識的被動接受者，應該把其定位為知識的發現者和探索者。評價過程中不但要看重學習的結果，更應該注重學生分析、解決問題和探索問題的的能力。通過平時考核評價成績的對比，細分考核項目，對學生全方位、全過程的進行考核。其次，根據計算機圖形圖像技術專業有特色，加大實驗、實訓項目的考核力度，實行“知識+技能”雙向考核體系。對基本概念和理論知識采取筆試的形式考核，對基本操作與課程的理解程度以實踐的形式進行考核。用筆試和技能測評二者結合對學生進行綜合評價。

結語

計算機圖形圖像技術專業作為新興專業，尚有很多問題需要完善，在教學中要不斷的進行探索創新，使之更加適應時展的需求。在人才培養方面要注重其實用性培養，在不斷的改革和發展中完善教學內容與方法，最大限度的激發學生的潛力，實現培養學生能力的創新教育。

參考文獻：

[1]莊西真.談談案例教學在職業學校教學中的應用[J].職教論壇,2008,6

[2]向麗,劉曉歡等.高職院校課程模式的現狀研究[J].中國職業技術教育,2008,4

第3篇：計算機圖形處理技術范文

從表面上看，兩者似乎并沒有直接的沖突。CPU一向是所有計算機，包括那些超級計算機的核心部件，而圖形處理器作為針對圖像處理的專用設備，長久以來的角色都是輔助CPU。

但現在，英偉達的一些動作已經讓英特爾感到不安。2012年5月，英偉達了代號為Tesla的新一代GPU（圖形處理器）。它所包含的晶體管數量達到了71億個，運算效率是上一代的3倍。

“Tesla是一個新產品線，可以專門用于計算，而非用于圖形處理。”英偉達CUDA與HPC項目高級經理鄧培智對《第一財經周刊》說，“任何一臺PC都可以插入這個GPU，然后把并行運算能力提高一個數量級。”

英偉達的意圖可以追溯到更早以前。2002年，在接受《連線》雜志采訪時，英偉達副總裁Mike Hara說：“在以后10年，我們會成長得比英特爾還要大。”這話惹惱了當時的合作伙伴英特爾，兩家公司的關系陷入僵化，以至于在相當長一段時間內，英偉達主板只能支持AMD公司的芯片。大約3年之后，兩家公司才重歸于好。

現在可以來解釋一下英特爾被惹惱的原因。如今超級計算機已經被運用到越來越廣泛的領域，如衛星遙感數據處理、氣象預報、海洋環境數值模擬、石油勘探數據處理、金融工程數據分析等，而浮點運算能力一直是判斷這種計算機性能的標準。

計算機在計算過程中只能存儲整數，需要對近似值進行選擇和取舍，這就是常說的“浮點運算”。結果與實際結果差距越小，計算機的運算能力也就越強。

浮點運算是一種“并行”運算，按照傳統方法，要提高超級計算機的處理能力，就需要不斷增加CPU的數量。但CPU又并非越多越好。美國Sandia國家實驗室在2008年曾做過一項模擬測試，16核、32核甚至64核處理器，對于超級計算機來說不僅不能帶來性能的提升，甚至可能導致效率的大幅度下降。

無論是英特爾、AMD還是英偉達，共同的發現是目前CPU的性能主要通過提高主頻或者改進架構實現，每一代大概只能提升20%至30%。另外，不是每一代CPU都能增加核心數量，這種做法在小規模并行計算方面的幫助并不大。過去的技術手段遇到了瓶頸。

在這個時候，GPU對于并行運算能力的先天優勢開始受到了關注。兩者的核心架構完全不同。CPU需要盡可能快速、有先后順序地處理任務，所以它的架構是一種“串行”架構，對單個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百萬個像素以形成圖像，所以天然具備了“群核”的設計理念，對單個核心的運算性能要求不高，但需要具備“并行”運算的能力。

因此將并行運算能力更為強大的GPU釋放出來，與CPU相結合進行運算，開始成為超級計算機領域一個新的解決方案。更何況GPU的架構雖然簡單，如果在超級計算機中增加一塊GPU，耗能與CPU不相上下，計算能力卻可以提高10倍之多。英偉達從自己擅長的領域中最先發現了這樣的機會和可能。

也難怪英特爾會如此緊張。這個原來只是用在顯卡里的部件，現在開始搶奪CPU的地位，除了進行自己圖形處理的分內之事外，GPU還可以涉足那些運算領域里原本是CPU應該完成的工作。

2009年，英偉達開始進入超級計算機市場，它們代號為“Fermi”的GPU被用于美國橡樹嶺國家實驗室（Oak Ridge National Laboratory）的一項超級計算機計劃。橡樹嶺電腦與運算科學實驗室副主任Jeff Nichols曾表示，借由這一技術的協助，橡樹嶺將在未來10年內“創造一個能提供億億次運算的運算平臺”。同時，英偉達還與微軟達成了合作，使用Windows的服務器版本操作系統在高性能并行計算領域推廣自己的產品。

隨后2年，英特爾與英偉達開始了持續不斷的口水仗。英偉達對多核CPU的運算能力過度問題提出了質疑，認為“大量工作其實并不需要那么強大的CPU”。

英特爾很快也發動了反擊。它們不僅指責英偉達的驅動程序是導致電腦藍屏的主要原因，更揚言顯卡產業已經走到盡頭，未來的CPU將具備圖形處理能力。

而英偉達看起來要將戰火燃燒到更廣闊的領域。將大型計算任務分割成小份，然后同時處理這些分割后的任務，可大幅提升系統性能。使超級計算機系統占地面積更少、消耗功耗更低，并實現前所未有的低價與大眾化。

不過英偉達也明白要實現這個野心為時尚早。“GPU目前還無法完全替代CPU，我們暫時還看不到這種情況發生。”鄧培智說。兩者的一個重要區別是，GPU只能處理大規模多線程的并行計算，并不是所有的程序都能良好地運行在GPU上。而CPU對操作系統和軟件的兼容性則沒有問題。

第4篇：計算機圖形處理技術范文

關鍵詞：智能手機；計算機組成；中央處理器；圖形處理器

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）03-0031-01

自2007年第一步iPhone誕生，2008年GoogleAndroid操作系統，智能手機用不到十年的時間席卷了全世界。智能手機具備便攜性強、尺寸小、任務輕等特性。雖然與傳統的桌面式計算機有所差別，但智能手機本質上仍然是一種便攜式計算機。無論是智能手機還是桌面式計算機，其基本運算性能都取決于處理器。從功能上區分，計算機的處理器可以分為中央處理器（CPU）和圖形處理器（GPU）。作為計算機的“心臟”，CPU需要完成計算機大部分運算任務與控制任務；而隨著人們對圖像顯示的需求越來越高，對圖像數據進行專門處理的GPU應運而生。本文以智能手機作為探討對象，詳細描述了中央處理器與圖形處理器的特性，并對二者未來可能的發展方向進行了探究。

1 計算機組成

計算機組成指的是系統結構的邏輯實現，包括機器機內的數據流和控制流的組成及邏輯設計等。[1]根據計算機組成理論，計算機主要可以分控制器、運算器、儲存器與輸入/輸出（I/O）五個部分，如圖1所示。

其中控制器是整個計算機的神經中樞，主要是用來實現對程序規定控制信息的解釋功能，根據實際需要進行控制，并且完成程序、數據、地址等資料的調度工作，協調計算機各部分合作，完成指定任務。運算器實現的是對數據進行加工處理，完成算術運算和邏輯運算。存儲器用來存儲程序、數據等固態信息以及各種信號、命令等流信息，并在需要時提供這些信息。輸入輸出主要是與用戶交互的部分，在傳統的桌面計算機上主要指的是鼠標、鍵盤和顯示器，而在智能手機上就是電容屏幕。

由運算器與控制器組成的處理器占到是整個計算機組成的核心，輸入輸出設備屬于人機交互的傳感器，儲存器主要用來儲存運算過程中產生的數據，而處理器則是負責對數據進行處理。根據處理數據的特點進行區分，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的CPU與GPU對二者進行探討。

2 中央處理器（CPU）

中央處理器（CPU，Central Processing Unit）計算機與智能手機的核心，同時肩負計算機或智能手機運算任務與控制任務。它的功能主要是解釋計算機或智能手機收到的指令以及處理各軟件中的數據，通過運行存儲器內的軟件及調用存儲器內的數據庫，CPU能實現對計算機或智能手機各部分的全面控制。[2]作為便攜式設備，智能手機的中央處理器與計算機的中央處理器有很大區別。分為以下兩點：

第一，采用ARM構架。與傳統桌面計算機采用x86構架不同的是，智能手機作為便攜式設備，其中央處理器采用的是ARM構架處理器。ARM構架處理器是一個32位精簡指令集（RISC）架構處理器，其定位是應用于嵌入式平臺，應付輕量級、目的單一明確的程序，這樣的特性正好應用于智能手機這種便攜式計算機。并且由于指令集數量少，所以流水線、分支預測等硬件邏輯都比較簡單，智能手機的CPU就可以簡化硬件邏輯的設計，減少晶體管數量。這樣做的同時也同步降低了CPU的功耗，在保持性能穩定的同時降低發熱。同樣的為了降低智能手機CPU發熱現象，ARM的電源管理部分針對電池進行了能源限制，保證在待機時只以極低的主頻在運行，也可以關閉閑置的核心來實現上述目標。正是由于ARM構架處理器有上述特點，因此非常適用于如智能手機的便攜式計算機上。

第二，多核多目標特性。與桌面計算機不同的是，智能手機多數情況下為多核CPU。桌面計算機的多核處理器是指在將多個并行的運算核心封裝在了一起，通過運算核心間的相互配合、相互協作可以處理同一件事情。而智能手機的多核CPU是多各CPU芯片，將它們封裝起來處理不同的事情。正是由于這樣的區別，桌面計算機的CPU核心一直保持在四核以內，而智能手機的CPU核心從最初的單核、雙核已經發展到了至少四核、最多十核的狀態。核心越多，智能手機能夠同時處理的軟件操作、數據計算等線程越多，智能手機的用戶體驗越好。

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數據和信息的運算器，主要用于執行復雜的數學和幾何計算，以完成必要的圖形渲染工作。[3]在智能手機主板上，GPU一般都是緊挨著CPU的，二者同樣作為運算 器，由于主要實現功能不同，因此在結構原理上有很大區別。

前文有提到CPU尤其是智能手機的CPU具有多核，但是CPU的核心數總數始終沒有超過兩位數。對于CPU而言，每個核都要擁有足夠大的緩存和足夠多的數字和邏輯運算單元，因為CPU是用來控制整個智能手機并完成大部分的數據和程序運算的，因此每個核心的運算能力要非常強。與之相對應的是，GPU的核數遠超CPU，被稱為眾核，通常GPU核心數可以達到3位數以上。這是因為圖形處理的獨特性，要求GPU能有同時并行計算各個像素點，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，用來說明二者結構上的不同。

圖1中綠色代表算術運算單元，黃色代表控制單元，橘色代表由動態隨機存取存儲器與高速緩沖存儲器。從圖中可以看出，CPU與GPU的基本結構單元是相同的，都是由運算單元、控制單元與緩存器組成的。CPU與GPU的結構區別也可以從圖上看出：CPU各子系統比較均衡，這是因為CPU需要很強的通用性來處理各種不同的數據類型，同時又要邏輯判斷又會引入大量的分支跳轉和中斷的處理，這些都使得CPU的內部結構異常復雜。而GPU的控制單元與儲存單元相對較少，取而代之的是大量的基本計算單元，這是由于GPU面對的是類型高度統一的、相互無依賴的大規模數據和不需要被打斷的純凈的計算環境。

4 結語

本文基于智能手機對計算機組成中的處理器――CPU與GPU進行了詳盡的探究，主要分析了CPU中ARM構架與X86構架的區別以及CPU與GPU的主要區別。由于桌面計算機業務停滯發展的同時，以智能手C為代表的便攜式計算機蓬勃發展，ARM處理器的發展速度幾年來要明顯高于X86構架處理器。隨著可穿戴設備的崛起，可以預見CPU在未來也將保持這一發展趨勢。與此同時，GPU的計算性能也被充分開發出來，開始在通用計算領域得到廣泛應用，比如在并行計算上取得了突破性進展，GPU未來也將在數值分析、大數據處理、金融分析等領域進一步發展。這些技術的發展可以進一步開發智能手機等便攜式計算機的計算能力，使得未來在移動終端完成大型計算成為可能。

參考文獻

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

第5篇：計算機圖形處理技術范文

關鍵詞：C語言；匯編語言；圖形處理

中圖分類號：TP311.11文獻標識碼：A文章編號：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語言程序調用匯編語言

由于C編譯系統要求約定的段序，要求規定的段組結合，故要編制能被C調用的匯編子程序，則要嚴格按照C的約定來設計程序的結構，否則將不能被正確調用。下面是能被C程序調用的一個匯編子程序框架：

SEGMENT BYTE PUBLIC 'CODE'

ASSUME CS：，DS：

：

：

代碼

：

：

ENDS

GROUP _DATA，_BSS

SEGMENT WORD PBLIC 'DATA'

：

：

初始化數據

：

：

ENDS

_BSS SEGMENT WORD PUBLIC 'BSS'

：

：

未初始化的數據

_BSS ENDS

END

在該結構中〈code〉，〈data〉，〈dseg〉要根據存儲模式，換成相應的名字，按照Turbo C規定，必須按如下約定進行替換：內存名字，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，需要解決四個問題：一個是存儲模式的約定；二是函數名的約定；三是C語言與匯編語言之間的參數傳遞；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功能調用：另外是直接寫屏。兩種顯示模式在顯示緩沖區存儲方式上的明顯差異，操作象素方法的難易程度也不一樣。同時，圖形方式下的直接寫屏較要復雜，在使用MOV指令將像素信息寫入顯存之前，首先要設置好VGA接口內的“圖形控制寄存器”，所以，不采用直接操作顯示緩沖區的辦法來達到改變顯示象素的目的，最好是通過BIOS內的中斷功能來實現相應的功能，這樣，所編寫的程序能適應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功能。即

AH=0CH，寫像素

入口參數：AL=像素值，

返回參數：無

AH=0DH，讀像素

入口參數：BH=顯示頁，

返回參數：AL：像素值

BH=顯示頁

CX=X坐標，DX=Y坐標

返回參數：AL=像素值

三、結語

計算機編程要合理使用C語言與匯編語言的混編，尤其是在圖形處理中的運用。而圖形處理進行C語言與匯編語言混編，交叉調用，使編程工作更加的清晰，有效提高編程效率。

參考文獻：

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

第6篇：計算機圖形處理技術范文

關鍵詞：圖像渲染；OpenGL;渲染加速；GPU；CPU

中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：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算機多媒體應用的重點問題。傳統的方法中，如喬少杰、王有為文獻[1]提出的方法，是將全部工作負擔在CPU上，致使CPU高負荷運行并導致響應惡化，從性能和質量上均無法滿足高質量實時處理的要求。而如NILSSON文獻[2]提出的方法，主要渲染任務交給GPU完成，CPU只承擔必要的程序控制，雖然使渲染速度和渲染質量都得到了優化，但是CPU的資源利用率比較低。

在現代的計算機應用技術中（特別是影視處理、虛擬現實等領域），圖形的處理變得越來越重要，需要一個專門用于處理圖形的處理器，這就是GPU。GPU是相對于CPU的一個概念，GPU英文全稱Graphic Processing Unit，中文翻譯為“圖形處理器”。借助GPU實現的各種高級數學計算可在像素級別完成圖像處理工作，即可滿足實時響應的需要，也減輕了CPU的負擔，使CPU在相同時間內執行更多的通用程序控制。其中主要的應用是科學計算可視化，即基于CPU和GPU明確任務分工實現的科學計算實時可視化[3]。CPU處理得到的數據直接輸出到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當前處理結果的動態觀測。圖形渲染在天氣預報、電子軌道計算、地球磁場模擬、核試驗、DNA分子排布等大規模科學計算任務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上，加入了CPU監控器和任務分配器模塊，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，還承擔一定的渲染任務，從而能加速渲染速度，提高CPU的利用率。

1技術背景

1.1開發框架

Mac OS X Tiger操作系統為圖形圖像處理提供系統內嵌處理引擎支持，同時對開發人員開放相應的編程框架支持[5]。Cocoa是Mac OS X應用程序開發框架代號，它使用面向對象技術，封裝全部系統核心架構技術的實現，為應用程序開發提供完整可靠，可擴展可維護的接口。本文的測試程序在Cocoa框架內實現。

1.2圖形繪制系統

Quartz是Mac OS X核心架構圖形子系統部分代號，它負責Mac OS X GUI繪圖的核心任務，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基于工業標準圖形庫OpenGL操縱CPU，使用OpenGL紋理渲染技術將輸出至屏幕的圖形元素合成基于PDF為成像模型基礎的PostScript文本，提供鋸齒平滑和高范圍縮放等高級圖形渲染能力[6]。Mac OS X v10.4 Tiger將Quartz技術升級為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果作為圖像紋理交付CPU 2D繪圖單元加速，在幀緩沖區合成最終屏幕視圖輸出到監視器，實現了完全借助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

在原有圖形架構基礎上，M v10.4Tiger引入使用Core Image Kemel Language語言構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，實現像素級別的高速變換與高精度浮點數據處理。通過可編程GPU消除渲染時間延遲，利用GPU矢量引擎和超標量流水線優化CPU和GPU之間的數據通路。

Mac OS X v10.4 Tiger實現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監控器

在圖形處理過程當中，CPU要么只承擔基本的控制任務，要么就不加限制地承擔計算和渲染等繁重任務，這就導致CPU利用率要么很低要么很高，這不但影響PC系統的性能，而且對圖形處理也有很大的影響。

針對此種情況，并分析了傳統的做法，本文提出了CPU監控器的概念，其主要功能是實時監測CPU的利用率，并返回精確的百分比數。具體的任務是：每隔一個時間值，探測CPU的占用率，并返回一個精確的百分值。具體流程如圖1所示。

2.2任務分配器

文獻[2]中提出了重組OpenGL渲染流程實現加速圖形繪制和圖像渲染結合的管道化方法，目的是實現GPU完全承擔繪圖和渲染加速，整個流程無需CPU參與，CPU占用率只占很少的比值，這在某一程度上優化了應用程序的響應能力，也保障了系統不會因為渲染任務繁重而導致無法流暢運行。但是由于所有繪圖以及渲染任務都有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，本文提出了任務分配器的概念，通過任務分配器，在CPU占用率未達到一個臨界值的情況下，適當地分配給CPU一定的繪圖以及渲染任務，從而讓CPU和GPU同時為圖形處理服務，將有利于提升圖像的渲染速度。

具體的做法是：任務分配器讀取CPU監控器返回的結果，判斷此結果是否達到某一臨界值，如果為真，則放棄分配任務到CPU；如果為假，則分配一定的繪圖以及渲染任務到CPU。

流程如圖2所示。

2.3渲染流程

2.3.1原先的流程

文獻[2]以基于OpenGL繪圖指令合成的可視化動畫生成工具Quartz Composer為創作素材，借助Quartz 2D、OpenGL、Core Video等技術合成豐富多彩的視覺特效，將OpenGL繪圖指令組合成.qtz格式的文件導出，作為圖像源，并使用基于Core Video的QuickTime引擎；使用QCRenderer類執行繪圖指令；基于線程調度的實時制圖方法。采用了鏈式迭代的特效疊加方法---核心濾鏡引擎，還采用了基于OpenGL加速圖像輸出方法。其應用程序流程如圖3所示。

2.3.2改進的流程

在原有流程的基礎上，對某些任務量比較繁重的環節調用CPU監控器以及任務分配器，保證CPU臨界值之內極力分擔圖形處理過程中的繪圖以及渲染任務，從而達到加速的效果。具體流程如圖4所示。

3實驗分析

為了便于比較實驗結果，本文實驗平臺以及實驗素材均采用與文獻

[1]的實驗平臺一致。

實驗平臺所用的計算機型號為Mac Pro:Intel Xeon 5100處理器，1GB DDR2 ECC內存，Mac OS X v10.4.9 Tiger操作系統。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硬件擴展和Apple OpenGL軟件實現。

為了查看CPU在圖形處理過程當中承擔任務的情況，采集了CPU監控器的監控一覽表，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，之后一直到7分38秒圖形處理結束之前，CPU處于一種臨界值（50%）內的利用率，說明CPU分擔GPU的圖形繪制以及渲染任務，圖形處理結束之后，CPU回歸正常狀態。

為了分析應用程序運行過程的OpenGL代碼執行時間，使用OpenGL Driver Monitor工具統計OpenGL驅動指令與CPU指令對圖形加速卡的使用情況，表2、表3分別代表文獻[1]的結果和采用改進流程后的結果。

從表2和表3的統計結果分析得出，采用改進的流程OpenGL執行的時間短，說明利用CPU分擔圖形處理任務在速度上得到了優化。

4結束語

針對喬少杰等人所提出的文獻內容進行分析，在重新調整渲染流程的基礎上，加上了CPU監控器和任務分配器，對整個作業流程進行改進，讓CPU在其一定的占用率臨界值內分擔GPU所承擔的繪圖和渲染任務，保證系統性能不受影響的前提下，為圖形處理服務。從實驗結果上分析可以看出，改進的流程對渲染速度具有一定的優化作用，達到圖像渲染加速的目的。

參考文獻：

[1]喬少杰,王有為.基于OpenGL的快速圖像渲染方法[J].計算機應用研究,2008,5(5):1589-1595.

[2] NILSSON P Hardware accelerated image compositing using OpenGL[C]//Proc of Usenix’04 Annual Technical Conference.Santiago：Freenix Track.2004.

[3] NVIDIA Inc.NVIDIA OpenGL extension specifications[EB/OL]. http：//developer.省略／object／nvidia―.opengl―.specs.htm1.

[4] Apple Inc.Apple OpenGL extensions specification[EB/OL].http：//developer.省略／graphicsimaging／0pe“gL／extensi0ns.htm1.

第7篇：計算機圖形處理技術范文

關鍵詞：虛擬現實環境；計算機圖像設計；視覺傳達設計

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）02-0170-01

隨著社會經濟的快速發展，圖形藝術設計要求日益提高，而計算機技術則為圖形圖形設計帶來了新的活力。但在這一設計中，很多設計者過于強調計算機設計技術，而忽略了圖形圖像，因此，在虛擬現實環境下，探討計算機圖形圖像與視覺傳達設計，具有非常重要的現實意義。

1 概念闡述

1.1 內涵

虛擬現實技術，主要指在計算機圖形圖像與視覺傳達設計中，技術人員應用不同設計技術，營造形象的人工設計模擬環境。在此虛擬設計環境下，設計人員可對自然環境中人的各種感知行為進行模擬。所以，從其本質上來講，此技術是現代人機交互技術的一種形式，通過合理優化設計環境與工具，有效提高設計人員體驗度。同時，計算機圖形圖像與視覺傳達設計體現出的視覺表現與沖擊力也不斷增強。此技術與圖形圖像及視覺傳達設計緊密相連，可為用戶帶來身臨其境的感知體驗。

1.2 設計手法與技術

隨著社會經濟的快速發展，現代科技水平日益提高，為了順應時代潮流，滿足行業發展需求，必須要正確認識電腦與設計間的聯系。對于設計工作者而言，計算機是屬于一種重要設計工具，充分體現了設計者的設計理念，并將其分享給社會公眾。同時，信息全球化趨勢日益明顯，這與計算機圖像圖形設計密不可分，尤其是廣告及電影等領域發展過程中，計算機圖像圖像設計技術水平要求比較高。

2 具體應用分析

2.1 文字圖像設計

文字設計，是圖形圖像設計中的基本設計應用之一，利用相關處理技術促使文字具有虛實相間的效果。例如在Photoshop設計軟件中，利用背景工具與陰影效果，在圖形處理對話框中選擇相應的處理工具處理圖形字體大小與輪廓，實現預期設計效果。在這種特殊背景下，文字是設計作品的主要元素，為受眾傳遞明確、清晰的信息，帶來較強的視覺沖擊力。

2.2 影像圖形與廣告創意設計

在實際生活中，影像圖案及廣告創意等設計與計算機圖形圖形處理與視覺傳達技術密不可分。在實際設計處理中，一般設計人員通過虛擬現實技術處理圖形并對其進行優化設計，從而產生更好的創意設計效果。在藝術設計中，視覺傳達設計是重要分支，因此商業色彩比較濃厚，尤其是在影像宣傳海報設計中，通過虛擬組合設計理念、圖形風格、色彩等，帶來更強的視覺沖擊力。同時，利用虛擬現實技術，對影像圖形與廣告創意設計進行設計與布局，利用計算機相關圖像處理軟件將各類元素融為一體，產生豐富的設計語言。例如在創意廣告設計中，設計人員要設計咖啡杯，利用虛擬現實技術，產生視覺錯覺效果，以此確保作品效果更加逼真，突出其絲滑特點，增強吸引力。

2.3 繪畫與插圖設計

在虛擬現實環境中，協調物體明暗與色彩光澤，是計算機圖形圖像與視覺傳達設計的基礎，以此提高繪畫作品的整體視覺張力。依照手繪圖像設計草稿，采用相關設計軟件為其著色與進行充實模擬處理，在提高作品創作效率的同時，還可確保設計人員利用更加準確的色彩搭配與填色技術，提高繪畫作品的整體視覺表現力。

2.4 交互界面優化設計

高性能智能手機賣的火爆，除了自身技術因素外，良好的人機交互界面設計也是非常關鍵的。利用虛擬現實技術，確保手機界面具有最佳的視覺傳達效果；同時利用界面優化設計與相關細節處理，使得手機外觀整體效果嚴肅而高雅。除此之外，隨著科技水平不斷提高，電子終端產品日新月異，手機APP更是形式多樣，其具有的界面優化與人機交互功能，是在計算機圖形圖形與視覺傳達設計技術相結合基礎上實現的。高雅、簡潔、大方及美觀則是虛擬現實技術的主要目標，在合理安排與布局交互界面基礎上，通過三維與二維相關處理技術，并搭配相關設計處理元素，采用動靜結合的設計方式，對用戶界面進行優化設計，以此提高作品整體視覺傳達效果，增強用戶與產品間的連粘性。

3 結語

綜上所述，在虛擬現實環境中，該技術是人機交互圖形圖像的一種新型設計處理技術。而作為其重要設計體系，計算機圖形圖像與視覺傳_設計是非常關鍵中，兩者在其所屬領域都獲得快速發展與進步，同時在相通領域獲得了一定合作。計算機圖形圖形設計能夠確保設計作品的精確性與立體感，視覺傳達技術則為受眾帶來了更好是設計效果體驗，兩者應用價值非常高，因此具有廣闊的發展前景。

參考文獻

第8篇：計算機圖形處理技術范文

關鍵詞：機械設計制造；計算機輔助技術；作用；應用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.217

0 引言

機械設計制造一般是分為兩部分的，分為機械設計和機械制造兩部分，機械制造說的就是對機械中的各種設備進行生產，比如一些生產中的機床，各類儀器以及各類測量儀表等設備，來完成這些設備的生產。機械設計說的在對設備進行生產時，要對這些設備進行設計和優化，比如這些設備中的參數，工作原理以及設備中的一些構件，要對其進行分析，使這些設備變得更加優良，這就是機械設計制造。計算機輔助技術在機械設計制造中的應用可以說是一個很大的進步，因為在機械工程中，機械設計占據著很重要的地位，機械設計更是機械制造的基礎和前提，機械設計不僅僅是一項簡單的設計工作，更是一項具有創造性的工作，在設計工作中的圖形處理，圖形分析[1]，以及對圖形的編輯，對設計進行繪圖，以及對構件的測試這些都是需要結合計算機技術才可以完成的，所以機械設計制造與計算機輔助技術的結合有著很重要的作用。

1 計算機輔助技術在機械設計制造中的作用

計算機輔助技術在機械設計制造的作用可以從兩方面去分析。第一方面計算機輔助技術可以提高機械設計工作的效率。在傳統的機械設計工作中，大多僅僅會依靠人力來完成，而且在機械設計工作中會設計很多復雜的圖形處理以及數據分析，如果僅僅是依靠人來完成，可想而知會耗費很長的時間。運用計算機輔助技術，可以把復雜的運算通過計算機技術來完成，而且一些圖形都可以運用計算機進行繪制，一些復雜的圖形都可以運用計算機技術轉變成簡單的圖形，那么這就會很大程度上節省了設計師的工作時間，提高了設計師的工作效率。而且在某些情況下如果出現了失誤，這時就可以運用計算機技術進行修改，這樣同樣提高了設計師的工作效率，省去很多不必要的流程。第二方面計算機輔助技術可以提高機械設備制造的質量。機械設備的質量在機械工程中也是很重要的，而計算機輔助技術對這一方面就可以有很好的作用，計算機輔助技術可以對設備中的構件進行測量和檢測，對一些質量問題及時發現，可以說計算機輔助技術提高了機械設備的制造水平和質量[2]。

2 機械設計制造與計算機輔助技術結合的具體應用

2.1 C械設計制造中的圖形和符號在計算機輔助技術中的應用

圖形和符號是機械設計制造中最常出現的，而且會有大量的圖形和符號，如果不進行合理的編排，設計師在工作的時候難免就會出現繁瑣的程序，以及增加了工作的復雜性，因為每個圖形和符號的用途都是不同的，而且在機械設計中又是必須的。但是現在采用了計算機輔助技術，就可以很好的把這些圖形和符號進行編排，并做好分類和儲存，這樣設計師在運用的時候就可以很容易的進行運用這些符號。而且通過計算機輔助技術，設計師還可以把常用的圖形和符號單獨放在一個位置，這樣在用的時候就可以直接進行運用，可以減少很多不必要的流程，使整個設計工作變得有條理，很大的提高了設計師工作的效率。

2.2 計算機輔助技術在機械設計制造中的設計圖的繪制

設計圖是機械設計工作中的主要組成部分，而且設計圖一般都是要求的比較精準，因為機械工程中設計圖是很重要的，很多設備的生產以及工作的進行前提都是需要設計圖的，很多工作根據設計圖才可以完成，而且要求設計圖具有很高的準確性。在傳統的繪制工作中[3]，主要是由設計師去完成的，這種情況下耗費的時間是很長的，而且對人力資源也是一種浪費。利用計算機輔助技術就可以幫助設計師完成這項工作，而且很多復雜的設計圖設計師無法很準確的繪制出的，計算機就可以繪制，而且如果是在繪制設計圖的時候出現了錯誤，計算機就可以很容易的進行修改，而且不會留下修改的痕跡，如果在傳統的修改方式，設計師也許就要重新去設計一張圖，這說明了應用計算機輔助技術可以很好的提高設計圖的精準度，節省了人力資源成本。

2.3 計算機輔助技術可以實現機械設計制造中的三維立體造型

在機械設計中，設計師會設計不同類型的設計圖，但是不論設計師設計什么類型的圖，計算機就可以進行很好的展現。就像在設計中三維立體圖形也是經常出現的，但是如果在傳統的工作方式上，三維立體圖形也許就不能得到很好的展現，而且設計師進行描述的時候也不是很直觀形象。現在利用計算機輔助技術，計算機技術就可以使三維立體圖形進行很好的展示，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候，設計師就可以利用計算機來展示，進而進行很詳細的講解[4]，可以讓其他的工作人員清楚的進行理解。這種三維立體圖形的展示可以說很好的提高了設計工作的整體水平。

3 結語

綜上所述，機械設計制造與計算機輔助技術的結合是機械工程一個很大的進步，計算機輔助技術的應用，不僅可以提高設計人員的工作效率，而且對機械工程的質量也是一個很好的促進作用。因此相關人員應該積極運用計算機輔助技術，提高機械設計制造的工作水平。

參考文獻：

[1]曾晨.淺議計算機輔助技術對機械設計制造的影響和促進[J]. 科技展望，2015（33）.

[2]張帝，劉宏.關于計算機輔助技術與機械設計制造相結合的探討[J].南方農機，2016（01）.

第9篇：計算機圖形處理技術范文

關鍵詞：圖形學；發展；應用

        1  計算機圖形學的發展

        計算機圖形學是利用計算機研究圖形的表示、生成、處理，顯示的科學。經過30多年的發展，計算機圖形學已成為計算機科學中最為活躍的分支之一，并得到廣泛的應用。1950年，第一臺圖形顯示器作為美國麻省理工學院（MIT）旋風一號——（Whirlwind）計算機的附件誕生．該顯示器用一個類似示波器的陰極射線管（CRT）來顯示一些簡單的圖形。在整個50年代，只有電子管計算機，用機器語言編程，主要應用于科學計算，為這些計算機配置的圖形設備僅具有輸出功能。計算機圖形學處于準備和醞釀時期，并稱之為：“被動式”圖形學。

        2  計算機圖形學在曲面造型技術中的應用

        曲面造型技術是計算機圖形學和計算機輔助幾何設計的一項重要內容，主要研究在計算機圖象系統的環境下對曲面的表示、設計、顯示和分析。它肇源機、船舶的外形放樣工藝，經三十多年發展，現在它已經形成了以Bezier和B樣條方法為代表的參數化特征設計和隱式代數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。隨著計算機圖形顯示對于真實性、實時性和交互性要求的日益增強，隨著幾何設計對象向著多樣性、特殊性和拓撲結構復雜性靠攏的趨勢的日益明顯，隨著圖形工業和制造工業邁向一體化、集成化和網絡化步伐的日益加快，隨著激光測距掃描等三維數據采樣技術和硬件設備的日益完善，曲面造型在近幾年來得到了長足的發展。

        2．1 從研究領域來看，曲面造型技術已從傳統的研究曲面表示、曲面求交和曲面拼接，擴充到曲面變形、曲面重建、曲面簡化、曲面轉換和曲面位差。

        曲面變形（Deformation or Shape Blending）：傳統的非均勻有理B樣條（NURBS）曲面模型，僅允許調整控制頂點或權因子來局部改變曲面形狀，至多利用層次細化模型在曲面特定點進行直接操作；一些簡單的基于參數曲線的曲面設計方法，如掃掠法（Sweeping），蒙皮法（skinning），旋轉法和拉伸法，也僅允許調整生成曲線來改變曲面形狀。計算機動畫業和實體造型業迫切需要發展與曲面表示方式無關的變形方法或形狀調配方法，于是產生了自由變形（fFD）法，基于彈性變形或熱彈性力學等物理模型（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和基于多面體對應關系或基于圖象形態學中Minkowski和操作的曲面形狀調配技術。

        2．2 從表示方法來看，以網格細分（Sub-division）為特征的離散造型與傳統的連續造型相比，大有后來居上的創新之勢。而且，這種曲面造型方法在生動逼真的特征動畫和雕塑曲面的設計加工中如魚得水，得到了高度的運用。

        3  在計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）的應用