3图形处理技术
了解电脑图形处理技术的发展和应用
了解电脑图形处理技术的发展和应用电脑图形处理技术的发展和应用随着科技的不断进步,电脑图形处理技术在各个领域得到了广泛的应用。
本文旨在探讨电脑图形处理技术的发展历程以及它在各个领域中的应用。
一、电脑图形处理技术的起源和发展电脑图形处理技术起源于上世纪60年代,当时的计算机只能进行简单的文本处理和数据处理。
随着计算机硬件的不断升级和软件开发的进步,图形处理技术逐渐发展起来。
最早的图形处理软件是二维图形绘制软件,用于绘制简单的图形和图表。
然而,随着计算机图形学的发展,三维图形处理技术逐渐成为了关注的焦点。
二、电脑图形处理技术的应用领域1. 游戏开发电脑图形处理技术在游戏开发中起着重要的作用。
通过使用图形处理软件和相关算法,游戏开发者能够创建精美逼真的游戏画面。
例如,在现代游戏中,玩家可以在绚丽的游戏世界中自由探索,并且可以感受到真实的环境氛围。
除此之外,图形处理技术还可以实现游戏角色的逼真动作和表情,提升游戏的娱乐性和沉浸感。
2. 影视制作电脑图形处理技术在影视制作过程中也发挥着不可或缺的作用。
通过使用计算机生成的图形和特效,电影制片人能够创造出奇幻的场景和特殊效果,使电影更加引人入胜。
例如,在科幻电影中,电脑图形处理技术可以将虚拟的太空飞船和外星生物融入实景拍摄中,营造出超现实的视觉效果。
3. 工业设计在工业设计领域,电脑图形处理技术被广泛应用于产品设计和建模。
设计师可以使用专业的三维建模软件来创建产品原型,并通过渲染技术展示产品的外观和细节。
这大大提高了设计师的工作效率,并且使得设计过程更加直观和精确。
此外,图形处理技术还可以帮助设计师模拟不同材质的效果,从而更好地展示产品的真实质感。
4. 医学影像处理电脑图形处理技术在医学影像处理中起到了重要的作用。
医生可以利用计算机软件对医学图像进行分析和处理,帮助诊断疾病和指导手术。
例如,通过三维重建技术,医生可以更清晰地观察人体内部的器官结构,并准确地判断病变位置和范围。
图形图像处理技术的发展现状
图形图像处理技术的发展现状近年来,随着科技的不断进步和应用领域的扩大,图形图像处理技术已经成为各行各业中不可或缺的一部分。
在计算机视觉、虚拟现实、电影、游戏等领域,图形图像处理技术都得到了广泛应用。
本文将从技术、应用和未来发展三个方面来探讨图形图像处理技术的现状和未来趋势。
一、技术发展1.图形图像处理技术的起源和发展图形图像处理技术的起源可以追溯到上世纪60年代。
当时计算机领域的研究人员开始尝试在计算机上进行图形图像的处理和显示。
当时主要的图形图像处理任务是在屏幕上显示基本的图形和文字,并进行简单的编辑和调整。
但是由于计算机的处理能力和存储能力都非常有限,所以这种处理方式过于简单和低效。
随着计算机硬件技术的发展,计算机处理能力和存储能力得到了极大提升,同时计算机图形学和计算几何学等学科的发展也为图形图像处理技术的发展提供了重要的理论支撑。
在这样的背景下,计算机图形学和计算机视觉等领域的研究人员开始大量探索和研究图形图像处理技术。
2.图形图像处理技术的发展阶段在图形图像处理技术的发展历程中,可以将其发展分为三个阶段:传统图形图像处理阶段、数字图像处理阶段和深度学习图像处理阶段。
传统图形图像处理阶段主要是以传统的计算机图形学为主,通过一系列复杂的算法和数据结构来实现图形图像的处理和显示。
但是传统图形图像处理技术存在计算复杂度高、处理速度慢、稳定性低等问题。
数字图像处理阶段主要是以数字图像处理技术为主,这种处理方式在计算速度、稳定性、效果等方面都有极大提升。
数字图像处理技术主要包括图像去噪、图像锐化、图像分割、图像融合等方面。
深度学习图像处理阶段是目前图形图像处理技术较为热门的领域。
深度学习技术基于神经网络,通过学习大量数据来实现图形图像的高质量自动生成和识别。
二、应用现状随着图形图像处理技术的不断发展,其在各个领域的应用方面也在不断拓展。
1.计算机视觉计算机视觉是图形图像处理技术的重要应用领域之一。
电科20秋《三维图形处理技术》在线作业3【标准答案】
20春《三维图形处理技术》在线作业3
试卷总分:100 得分:100
一、单选题 (共 20 道试题,共 100 分)
1.实体的边界由平面多边形或空间曲面片组成。
A.正确
B.错误
答案:A
2.关于光栅扫描式图形显示器,具有这样的特点()。
A.桢缓存和光栅显示器均是数字设备
B.不需要足够的位面和桢缓存才能反映图形的颜色和灰度
C.对于彩色光栅显示器的R.G,B三原色需要三个位面的桢缓存和三个个电子枪
D.对原色配置颜色查找颜色查找表的目的是为了提高显示的速度
答案:D
3.三维空间中,绕Z轴正向的旋转可以被看作是哪个平面内的二维旋转?
A.XOY平面
B.YOZ平面
C.ZOX平面
D.都不是
答案:A
4.主灭点的个数正好等于与投影面相交的坐标轴的个数,显然最多有四个主灭点
A.正确
B.错误
答案:B
5.能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对象,包括自然景物、拍摄到的图片、用数学方法描述的图形等等,都是计算机()学的研究对象
A.图形
B.语言
C.技术
D.地理
答案:A
6.如果投影空间为平面,投影线为直线,则称该投影为平面几何投影。
A.正确
B.错误
答案:A
7.在斜投影中,当投影面与三个坐标轴都不垂直时,所形成的投影称为正轴测。
A.正确
B.错误
答案:B。
CADCAECAM课件——第三章图形处理技术基础
哈尔滨工业大学汽车学院
3.错切变换 错切变换的矩阵是:
P’=[X’Y’Z’1]=[X+DY+GZ Y+BX+HZ Z+CX+FY 1] 从公式中可以看出,变换后一个坐标的变换结果受另 外两个坐标的影响。错切变换是绘制斜轴测图的基础。
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4、平移变换 与二维平移变换一样,三维平移变换矩阵为:
当A≠D,其形状就会发生畸变。 下图为比例变换的几种情况。
6
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3.对称变换 在变换矩阵[M]中,当A或D或者两者都是负值时,
其它都为零。变换后产生的坐标与原坐标关于X轴、 Y轴或原点对称,如下图所示。这种产生对称图形 的变换称为镜像变换或对称变换。
1) 对原点对称变换 当A=D=-1,其余为零,变换矩阵为:
A
A
P
B
E D
C
夹角和=0°
点p在多边形外
E
P
D
C
夹角和=360°
点p在多边形内
深度测试
用来测试一个物体遮挡另一个物体的基
优先级测试 本方法。
常用的有优先级测试和物体空间测试。
设 P12 是空间矩形 F1 和三角形 F2 在投影平面 XOY 平 面的正投影的一个重影点。将 P12 的 x,y 坐标代入矩形 F 1 和三角形 F2 的平面方程,分别求出 Z1 和 Z2
2) 俯视图 俯视图是将空间物体先沿Y向压缩,然后绕X轴顺
时针旋转90度,为了与主视图间保持一定的距离, 最后沿Y的负向平移d。组合矩阵为:
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3)左视图 左视图是将空间物体先沿X向压缩,然后绕Y轴逆
第3章 图像处理基础
第3章 图像处理技术 章 1. 栅格图像 栅格图像使用像素点来表现图像,每个像素都有特定 的位置、颜色值,像素自左而右、自上而下排列成一 个方阵。 栅格图像会存储整个点阵每个亮点的各种属性,描述 大量细节,因此数据存储量相当庞大,但可以直接显 示输出。 栅格图像的绘制需要从存储数据中读出每位数逐个绘 制到图像中。栅格图像画质细腻、层次感强、细节存 储较多,表现力很强。
第3章 图像处理技术 章 3. 矢量图像 矢量图用一系列计算机指令来表示一幅图,如画点、 画线、画曲线、画圆、画矩形等。这种方法实际上是 以数学方法来描述一幅图,然后变成许许多多的数学 表达式,再经过编程后,用语言来表达。在计算显示 图时,往往能看到画图的过程。
图3-4
第3章 图像处理技术 章 4. 栅格图像和矢量图像的对比 (1) 图像缩放
第3章 图像处理技术 章
第3章 图像处理技术 章
3.1 概述 3.2 图像文件格式 3.3 图像的获取与处理
第3章 图像处理技术 章
3.1 概述
3.1.1 灰度图与彩色图 1. 色彩的三要素 彩色光作用于人眼,使之产生彩色视觉。为了能确切 地表示某一彩色光的度量,可以用亮度、色调和色饱和度 等三个物理量来描述,并称之为色彩三要素。 1) 亮度 亮度是描述光刺激人眼时引起视觉的明暗程度。一般 说来,彩色光辐射的功率越大,亮度越高;反之,亮度越 低。对于不发光的物体,其亮度取决于反射光功率的大小。
第3章 图像处理技术 章 2. 栅格图像的重要参数 (1) 分辨率 屏幕分辨率:指计算机屏幕上最大显示区域水平和垂 直方向上的像素点数。如800×600表示屏幕可以显示 800行,600列,即480000个像素。 图像分辨率:指图像数字化时在水平、垂直方向上的 像素个数,它与屏幕分辨率未必相同。若图像尺寸为 200×100,则它在分辨率为800×600的屏幕上显示只占 屏幕的1/24。 像素分辨率:指一个像素点的长和宽的比例。像素点 尽可能长宽相等,使之成为正方形,否则图像就会变 形。在像素分辨率不同的机器间传输图像时会产生图 像变形。
第3章 图像处理技术与应用-基础
第3章图像处理技术与应用3.1 图像基础知识3.2 图像处理软件Photoshop CS3.1 图像基础知识图形与图像图像的基本属性色彩与颜色模型图像的数字化图像文件的格式图形图像组成用计算机指令来表示一幅图,如画点、画线、画圆、画矩形等。
由像素点组成,每个像素点用若干二进制位表示其颜色、亮度和饱和度等属性。
优点任意缩放不变形适合表现自然界真实的景象缺点不适合描述复杂图形及真实世界所需存储空间比较大1.图形与图像2.图像的基本属性⏹像素:组成图像的基本单位,数字化过程中最小的采样点。
⏹图像大小:构成图像横向和纵向的像素点数目。
⏹分辨率:72ppi,打印时一般设为300ppi。
⏹像素深度:每个像素点所用二进制的位数,RGB彩色图像至少为24位,每个像素点可以有 224(约1600多万)种颜色中的一种。
3.色彩与颜色模型(1)色彩的产生物体本身是无色的,是光使物体有了颜色。
例如:在3ds Max的场景中放置了一个茶壶和一盏泛光灯,不同灯光颜色下茶壶所呈现的颜色。
色彩的三要素:色相、亮度和饱和度饱和度增加亮度增加色相①色相:色彩的外在表现,如红色、绿色和蓝色等。
②亮度:人眼感觉到的颜色明亮程度。
③饱和度:色彩的纯度,即颜色的深浅程度。
三原色(三基色)⏹光色三原色:红绿蓝(R G B)①任何颜色都可以用红、绿、蓝3种颜色按不同的比例混合而成;②红绿蓝是白光分解后的主要色光,符合人眼的视觉生理效应;③红绿蓝相互独立,其中一种色光不能由另外两种混合而成。
⏹印刷三原色:青色、品红色、黄色(C M Y)⏹颜料三原色:红黄蓝(符合人眼的感觉实际)颜色模型:描述和表示颜色的一种抽象的数学模型。
⏹计算机处理图像:RGB模型⏹印刷彩色图像:CMYK模型⏹彩色电视信号传输:YUV或YIQ模型RGB颜色模型的色彩空间(4)颜色模型和色彩空间色彩空间:用特定的颜色模型可以生成的颜色范围。
⏹Lab颜色模型:固定的色彩空间,与设备无关;⏹RGB、CMYK、HSB和HSL等颜色模型:与设备有关,不同设备可能具有不同的色彩空间。
计算机图形图像处理的关键技术
计算机图形图像处理的关键技术计算机图形图像处理是指利用计算机技术对图形和图像进行处理、分析和修改的一种技术。
它包括图形和图像的获取、存储、传输、处理和显示等一系列过程,并且涵盖了图形学、图像处理、计算机视觉和人机交互等多个学科。
计算机图形图像处理的关键技术有许多,下面将重点介绍几项代表性的技术:1. 图像获取:图像获取是指通过摄影、扫描、传感器等方式将现实世界中的图像转换为数字形式。
在图像获取过程中,关键技术包括光学设计、成像传感器、图像采集卡等。
2. 图像增强:图像增强是指通过一系列的算法和处理手段,提高图像的质量、增强图像的细节和对比度等。
常用的图像增强技术包括直方图均衡化、滤波、锐化、去噪等。
3. 图像压缩:图像压缩是指将图像的数据表示方式从原始形式转换为较小的表示形式,以便存储、传输和显示。
常见的图像压缩技术有无损压缩和有损压缩,其中有损压缩可以在一定程度上降低图像质量以减少文件大小。
4. 特征提取:特征提取是指从图像中提取有用的特征信息,用于图像分类、目标检测、图像识别等任务。
常用的特征提取方法包括边缘检测、角点检测、纹理特征提取等。
5. 图像分割:图像分割是将图像分成若干个区域或目标的过程,以便进一步分析和处理。
常用的图像分割技术有阈值分割、区域生长、边缘检测等。
6. 三维重建:三维重建是指从二维图像中恢复出三维场景的形状和结构信息。
常见的三维重建方法包括立体视觉、结构光、时序影像等。
7. 虚拟现实:虚拟现实是一种基于计算机图形图像处理技术的交互式仿真技术,使用户可以在虚拟的环境中进行实时交互。
虚拟现实技术包括虚拟环境建模、虚拟现实交互设备、虚拟场景渲染等。
计算机图形图像处理的关键技术涉及到图像获取、图像增强、图像压缩、特征提取、图像分割、三维重建和虚拟现实等多个方面,这些技术的不断发展和创新,使得计算机图形图像处理在多个领域具有广泛的应用前景。
计算机图形图像处理的关键技术探析
计算机图形图像处理的关键技术探析计算机图形图像处理(Computer Graphics and Image Processing,简称CGIP)是一门研究如何使用计算机生成、处理、显示和存储图形图像的学科。
它涉及许多学科领域,如数学、物理学、计算机科学等,其中数学是CGIP的核心基础,因为它用到了大量的线性代数和微积分知识。
在CGIP中,各种技术都有其特点和优势,下面我们来简单探析几种关键技术。
1. 数学基础数学是CGIP的核心基础,它涉及许多数学知识,如几何、线性代数、微积分等。
在三维计算机图形学中,最基本的就是对向量和矩阵的基础知识的掌握。
在图像处理中,函数逼近、图像变换和滤波等都需要用到数学知识。
因此,学习数学知识对于掌握CGIP技术非常重要。
2. 三维建模技术三维建模技术是指用三维数字模型来描述三维对象的形状和结构。
在三维建模中,最基本的操作是通过将简单交互体元素组合在一起来构建完整的三维模型。
其中最重要的工具是3D建模软件,如3DS Max等。
三维建模技术的应用非常广泛,如电影、游戏、产品设计等。
3. 渲染技术渲染技术是指将三维模型转化为二维图像的过程,目的是根据光线、材质、纹理等属性来模拟真实的图像。
渲染技术可以分为实时渲染和非实时渲染。
实时渲染是指在计算机程序中以实时方式生成图像,用于游戏、虚拟现实和计算机动画等。
实时渲染使用的算法是比较快速的,因为它需要在每秒渲染数百帧图像。
而非实时渲染则是将三维模型转换成高质量图像,例如细节较多的照片和影片等。
在渲染技术中,光照方程、阴影算法、纹理映射、反射和折射等都是非常重要的技术。
4. 图像处理技术图像处理技术是指利用计算机对图像进行处理和分析的过程,从而得到所需的图像信息。
图像处理技术可以分为数字图像处理和计算机视觉两种。
前者是将图像通过算法转换成另一幅图像,而后者则是基于人工智能技术自动提取图像的特征和信息。
图像处理的具体应用包括医学图像处理、图像分割和图像识别等。
图形处理 (2)
图形处理
图形处理是指使用计算机技术对图像进行编辑、变换、增强和分析的一系列操作。
图形处理广泛应用于图像处理、计算机视觉、计算机图形学、动画制作等领域。
图形处理的主要技术包括:
1. 图像采集和传感器技术:通过光电传感器、相机等设备将现实世界中的图像转换成数字图像。
2. 图像预处理:对采集到的图像进行去噪、增强、调整色彩等处理,以提高图像质量。
3. 图像变换和几何处理:包括平移、旋转、缩放、扭曲等操作,可以改变图像的形状和尺寸。
4. 图像滤波:应用各种滤波算法,如高斯滤波、锐化滤波等,对图像进行模糊、边缘增强等处理。
5. 图像分割与边缘检测:将图像分成若干个区域,并且标记出图像中物体的边缘。
6. 特征提取和描述:通过对图像进行特定的计算,提取出图像中的特征,如纹理、颜色、形状等。
7. 图像压缩与编码:通过压缩算法将图像数据压缩,减少存储和传输所需的空间和带宽。
1
8. 图像识别与分类:使用机器学习或深度学习算法,对图像进行分类、识别或目标检测。
图形处理技术的应用非常广泛,包括数字图像编辑软件、图像处理软件、计算机辅助设计、虚拟现实、游戏开发、医学图像处理、安全监控等领域。
2。
图形图像处理技术的应用及未来发展
图形图像处理技术的应用及未来发展图形图像处理技术是当今信息时代中不可或缺的一种技术,它通过计算机等数字设备对数字图像进行处理,包括图像的获取、传输、存储、压缩、处理等等。
这种技术已经广泛运用于多个领域,如医学影像、广告设计、摄影、电影制作等等,为这些领域的发展和进步做出了巨大的贡献。
本文将从应用与发展的角度对该技术进行探讨。
一、应用领域1.医学影像医学影像是图形图像处理技术最为广泛应用的领域之一,它不仅能有效提高医生的诊断效率,还能缩短医疗过程中的时间和成本。
数字医学成像技术的出现,给医学诊断带来了革命性的变化。
例如,X光、CT、MRI等技术的产生都是基于图形图像处理技术的。
2.广告设计在广告设计中,图形图像处理技术可以帮助设计师对原图像进行修改、优化、精细化处理等。
例如,美图秀秀等软件能让用户轻松进行美容、换背景、修复等操作,让图片更加符合广告宣传的需要。
3.摄影图形图像处理技术在摄影中的应用也越来越普遍。
例如,摄影师可以利用Photoshop等软件对照片进行修剪、调整、润色等操作,使照片的色彩更加鲜艳,对比度更加明显,从而达到美化的效果。
4.电影制作电影制作中图形图像处理技术也扮演了重要的角色。
借助于数字后期制作技术,电影制作可以实现特效的制作、画面的精细化处理等,增加观众的视觉效果。
二、未来发展1.人工智能应用随着人工智能技术的发展,图形图像处理技术的应用也将更加广泛。
例如,在医学影像中,人工智能可以帮助诊断师更好地判断和分析疾病,提高诊断的准确性。
2.虚拟现实技术虚拟现实技术也将会对图形图像处理技术产生更多的需求。
虚拟现实是一个通过技术手段模拟出现实世界的环境,呈现给用户从而达到沉浸式体验的一种技术。
这种技术需要对图形图像进行高效处理以达到更逼真的效果。
3.移动设备应用随着移动设备的普及,图形图像处理技术将会在移动领域得到广泛的应用。
例如,在手机摄影领域,因为手机硬件端口受限,在处理图像时难以实现大规模的计算,这时可以利用云计算技术将图像上传至云端进行处理,最后再下载到手机端。
计算机图形图像处理技术综述
计算机图形图像处理技术综述一、引言计算机图形图像处理技术的发展可以追溯到1960年代,随着计算机硬件和软件的不断发展,图形图像处理技术的应用越来越广泛,逐渐成为计算机科学中一个重要的研究领域。
本文将综述图形图像处理技术的发展历程和应用领域,重点介绍图像处理算法和技术。
二、图形图像处理技术的发展历程1. 可编程图形处理器(GPU)GPU于20世纪90年代中期推出,其强大的并行运算能力使得其成为计算机图形图像处理领域的重要技术。
GPU主要用于加速渲染和图像处理等领域,其性能已经超越了传统的中央处理器(CPU)。
随着GPU技术的不断提升,GPU已经成为计算机图形图像处理领域的重要技术之一。
2. 数字图像处理技术数字图像处理技术是指用数字计算机对图像进行处理和分析的技术。
随着计算机技术和数字图像技术的不断发展,数字图像处理技术已经广泛应用于医学图像处理、遥感图像处理等领域。
数字图像处理技术的研究成果在不断地推动着图像处理技术的发展。
3. 图像识别技术图像识别技术是指在计算机上对图像进行识别和分类的技术。
这种技术包含了数字图像处理技术、机器学习、统计学等多个领域,而机器学习是其中的重要技术,包括支持向量机(SVM)、神经网络、决策树等算法。
图像识别技术已经被广泛应用于人脸识别、自然语言处理等领域。
4. 视频处理技术视频处理技术是指对视频进行处理和分析的技术,包括视频压缩、视频编解码、视频传输等,这些技术都是实现高质量视频传输的基础。
视频处理技术已经在实时视频会议、视频监控、互联网直播等领域得到广泛应用。
三、图形图像处理技术的应用领域1. 模拟仿真模拟仿真是一种通过计算机图形图像处理技术来模拟真实环境的技术。
它被广泛应用于航空、汽车、航天等领域中,以及军事训练、医疗仿真中等领域,为这些领域的发展做出了巨大贡献。
2. 数字非接触式测量技术数字非接触式测量技术是指通过计算机图形图像处理技术来进行测量的技术。
此技术可广泛应用于多个领域,包括工业、医学、军事等,能够大幅度提高精度和生产效率。
多媒体技术应用3图形图像处理技术(陈永强)
6
3.1.1人类视觉特性
1.光觉
当刺激面积较小时,服从里克定理,光觉门限与刺激面积成 反比。 当刺激面积较大时,服从里波定理,光觉门限与刺激面积的 开二次方成反比。 一般情况下,里克定理和里波定理可以统一起来表达,这两 个定理被统称为里波定理。 光觉门限与时间的关系由布洛克(Block)定理来描述,光觉 门限与刺激时间成反比。
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3.2.1JPEG
3.压缩效果 彩色自然景物和人像的测试图片: 压缩到0.15位/像素时,图像可识别; 压缩到0.25位/像素时,解码后的图像可评价为“有 用”; 压缩到约0.75位/像素时,被认为是“极佳”; 压缩到约1.5位/像素时,基本上与原图像无法区别。
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3.2.2JPEG 2000
多媒体技术应用
数学与计算机学院 陈永强 Email:chenyqwh@
2013-2014-2
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第三章 图形图像处理技术
3.1图形图像基本原理 3.1.1人类视觉特性 3.1.2计算机图形 3.1.3数字图像 3.2常用图像压缩标准 3.2.1JPEG 3.2.2JPEG 2000 3.3常用图形图像处理软件 3.3.1绘图设计软件AutoCAD 3.3.2图像处理软件Photoshop
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3.1.1人类视觉特性
2.色觉 三基色原理:将红、绿、蓝三种颜色按照不同的比 例进行组合,就可以引起人眼对自然界的全部颜 色感觉。
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3.1.1人类视觉特性
2.色觉
颜色空间模型: 1)RGB颜色空间,由三种基本颜色Red红、Green绿、Blue 蓝组成。 2)HSB颜色空间,Hue色调、Saturation饱和度、Brightness/ Intensify亮度组成。 3)YUV颜色空间, Y表示亮度信号,U、V表示色度信号, 是构成颜色的两分量。 4)CMYK颜色空间,青(Cyan)、品红(Magenta)和黄 (Yellow),简称为CMY,K(Black)表示黑色。
了解计算机图形处理技术
了解计算机图形处理技术计算机图形处理技术是指通过计算机软硬件设备对图形和图像进行处理、生成和显示的技术。
随着计算机技术的快速发展,图形处理技术在各个领域都发挥着重要作用。
本文将介绍计算机图形处理技术的基本原理、应用领域以及未来的发展趋势。
一、基本原理1. 图形表示计算机图形处理技术首先需要将图形和图像转化为计算机可以理解和处理的形式。
图形可以使用向量方式表示,而图像则使用位图或像素矩阵表示。
2. 图形生成图形生成是指利用计算机生成图形和图像的过程。
常用的图形生成算法有线段生成算法、多边形生成算法以及光栅化算法等。
3. 图形处理图形处理是指对图形和图像进行变换、变形、着色和纹理等处理的过程。
常见的图形处理技术有平移、旋转、缩放、镜像、填充以及渲染等操作。
4. 图形显示图形显示是指将经过处理的图形和图像在计算机屏幕上进行显示的过程。
图形显示的技术包括直接显示技术和仿真显示技术。
二、应用领域1. 游戏开发计算机图形处理技术在游戏开发领域得到广泛应用。
通过优秀的图形处理技术,游戏可以实现逼真的场景、真实的光影效果以及细致的人物动作,提供给玩家更加沉浸式的游戏体验。
2. 动画制作动画制作是计算机图形处理技术的另一个重要应用领域。
通过计算机图形处理技术,动画制作可以实现各种难以想象的场景和效果,提供给观众丰富多彩的视觉享受。
3. 广告设计在广告设计中,计算机图形处理技术可以用于创造各种精美的视觉效果,吸引消费者的注意力。
通过利用计算机图形处理技术,广告设计可以实现产品的三维展示、动态广告以及特殊效果的呈现。
4. 工业设计计算机图形处理技术在工业设计中的应用越来越广泛。
通过三维建模和渲染技术,可以实现工业产品的模拟展示和设计效果的预览,提高设计师的工作效率和设计质量。
三、发展趋势1. 虚拟现实技术虚拟现实技术是计算机图形处理技术的重要发展方向之一。
通过虚拟现实技术,人们可以身临其境地感受到虚拟世界中的场景和互动体验,应用领域包括游戏、教育、医疗等。
图形图像处理技术的研究与应用
图形图像处理技术的研究与应用一、引言随着科技的不断发展,图形图像处理技术已经成为一项非常重要的技术。
从人们的日常生活到人工智能,都需要图形图像处理技术的支持。
本文将对图形图像处理技术的研究和应用进行探讨。
二、图形图像处理技术的基本概念1. 图像在计算机科学和工程中,图像是指由点、线、面组成的视觉信息集合。
人们看到的任何东西都可以被称为图像,例如照片、绘画或电影。
2. 图像处理图像处理是指通过一系列算法和工具来改变或增强数字图像的过程。
其目的是提高图像的视觉效果,增加信息内容和质量,或者实现特定的应用需求。
3. 图像处理算法图像处理算法是一组用于图像处理的数学和计算方法。
这些算法可以对图像进行操作,例如改变颜色、对比度、锐化图像或执行模糊处理。
4. 图像处理领域图像处理领域包括许多不同的分支,例如计算机视觉、图形学、图像分析和模式识别等。
三、图形图像处理技术的应用1. 医学图像处理医学图像处理可以帮助改善诊断过程,提高医学图像的准确性和质量。
医学图像处理技术可以应用于多个领域,如MRI、CT、PET和超声等。
2. 安防监控图像处理安防监控图像处理可以提高视频监控系统的精度和效率。
例如人脸识别、车辆识别和行人识别等,可以更好地跟踪和识别目标。
3. 动画制作图像处理动画制作图像处理可以帮助艺术家和设计师创建高质量的动画和视觉效果。
例如通过处理数字图像来生成逼真的动态水流、火焰和爆炸等。
4. 游戏开发图像处理游戏开发图像处理可以提高游戏的体验。
例如图像渲染、反锯齿和纹理贴图等技术可以帮助游戏设计师创建更好的视觉效果,提高游戏的真实感和互动性。
四、图形图像处理技术的研究方向1. 增强学习增强学习是指通过与环境互动来改善计算机程序的行为。
在图像处理领域中,增强学习可以用来指导自适应图像处理算法。
2. 深度学习深度学习是一种基于神经网络的技术,可以用来处理大规模复杂数据,如图像、视频和音频等。
深度学习在图像处理领域中得到了广泛应用,例如目标检测、图像分类和图像生成等。
电子科技大学智慧树知到“软件工程”《三维图形处理技术》网课测试题答案1
电子科技大学智慧树知到“软件工程”《三维图形处理技术》网课测试题答案(图片大小可自由调整)第1卷一.综合考核(共15题)1.假定屏幕尺寸一定,常用整个屏幕所能容纳的像素个数描述屏幕的(),如640*480,800*600,1024*768,1280*1024等等。
A.大小B.容量C.分辨率D.亮度2.关于计算机图形标准化的论述,下面论述是不正确的是()。
A.CGM和CGI是面向图形设备的接口标准B.GKS、IGES、STEP均是ISO标准C.IGES和STEP是数据模型和文件格式的标准D.PHIGS具有模块化的功能结构3.凡满足C1连续的曲线必定满足G1连续条件,反之则不一定。
()A.对B.错4.双二次Bezier曲面的4条边界都是抛物线,其特征网格有()个顶点。
A.8B.9C.10D.165.触摸屏是()设备。
A.输入B.输出C.输入输出D.既不是输入也不是输出6.如果一幅512×512像素的图像,每一像素用4位表示,那么存储此图像至少需要的容量为()。
A.512KBB.128KBC.2MBD.3MB7.灰度等级为256级,分辨率为1024*1024的显示器,至少需要的帧缓存容量为()。
A.512KBB.1MBC.2MBD.3MB8.给定一系列顶点:P0P1P2...Pn-1Pn,怎样才能画一条二次B样条曲线,使得它插值端点P0、Pn,且在起点处相切于P0P1,在终点处相切于Pn-1Pn?()A.增加端点P0/=2P0-P1,Pn/=2Pn-Pn-1B.将原端点替换为P0/=2P0-P1,Pn/=2Pn-Pn-1C.增加端点P0/=P0-2P1,Pn/=Pn-2Pn-1D.将原端点替换为P0/=P0-2P1,Pn/=Pn-2Pn-19.三维空间中,绕Z轴正向的旋转可以被看作是哪个平面内的二维旋转?()A.XOY平面B.YOZ平面C.ZOX平面D.都不是10.计算机图形显示器一般使用什么颜色模型?()A.RGBB.CMYC.HSVD.HLS11.找出并消除物体中的不可见部分,称为消隐。
计算机图形处理技术简介
计算机图形处理技术简介随着计算机技术的不断发展,图形处理技术在各个领域得到了广泛应用。
从电影制作、游戏开发,到建筑设计、产品展示,图形处理技术的应用范围越来越广泛,成为了现代社会中不可或缺的一部分。
本文将简要介绍计算机图形处理技术的发展历程、主要应用以及未来的发展趋势。
一、图形处理的发展历程计算机图形处理技术的起源可以追溯到上世纪60年代,当时几乎所有的图形处理都依赖于硬件实现。
随着计算机硬件的发展,图形处理技术逐渐进入了实用阶段。
1980年代,随着个人电脑的普及,图形处理技术得到了快速发展。
图形界面的诞生,使得计算机使用变得更加直观和友好。
图形处理技术的发展离不开图形硬件的进步,从最早的矢量显卡到如今的高清显卡,硬件的提升为图形处理技术的进步提供了坚实的基础。
二、图形处理的主要应用领域1. 游戏开发游戏是图形处理技术最广泛应用的领域之一。
从《超级马里奥》到《使命召唤》,图形处理技术让游戏的画面变得更加逼真,给玩家带来身临其境的游戏体验。
高分辨率、真实光照、流畅动画等图形处理技术的应用,使得游戏市场日益壮大。
2. 电影制作电影制作是图形处理技术的又一大应用领域。
以《阿凡达》为代表的3D电影,利用图形处理技术打造了梦幻般的影像效果。
图形处理技术可以实现特效、合成、颜色校正等多种操作,大大提高了电影制作的效率和质量。
3. 建筑设计图形处理技术在建筑设计中得到了广泛应用。
借助计算机辅助设计(CAD)软件,建筑师可以通过3D建模和渲染,呈现出建筑物的外观、结构和材料等细节,帮助设计师更好地展示设计理念,提高设计效率。
4. 产品展示利用图形处理技术,产品设计师可以通过虚拟场景展示产品的外观、功能和使用体验。
通过三维建模和渲染,设计师可以更好地展示产品的细节和设计理念,提高产品的销售效果。
三、图形处理技术的未来发展趋势未来,随着计算机技术的不断进步,图形处理技术也将得到进一步发展。
以下是几个可能的发展方向:1. 虚拟现实和增强现实虚拟现实和增强现实是目前图形处理技术发展的热点。
图形图像处理技术在动画制作中的应用
图形图像处理技术在动画制作中的应用一、引言随着科技的不断发展,图形图像处理技术在越来越多的领域中得到了广泛应用,其中包括了动画制作。
图形图像处理技术可以有效地改善动画的质量和效果,从而提升观众的观赏体验。
在本文中,我们将探讨图形图像处理技术在动画制作中的应用。
二、图形图像处理技术概述图形图像处理技术是一种对图像进行数字处理的技术。
包括图像采集、压缩、存储、处理和显示等多个方面。
在数字影像技术应用中,图形图像处理技术是不可或缺的。
其中,图形处理主要关注于图像本身的形状、色彩、构图等图形特征的处理。
而图像处理主要关注于对图像进行数据的处理,例如降噪、锐化、增强、分割等。
三、图形图像处理技术在动画制作中的应用1. 骨骼动画在动画制作中,通过将角色分成若干个骨骼来实现角色进行动作的过程。
图形图像处理技术可以实现骨骼动画制作中所需要的各种技术要素,例如骨骼连接、骨骼移动变形等。
同时,它也可以帮助我们摆脱手绘动画时不可避免的失误和主观判断的影响,产生更加准确、细腻、真实的动画效果。
2. 特效制作图形图像处理技术可以实现多种特效处理,包括背景模糊、光照标准化、虚实抠图、彩色翻转等。
通过这些特效的处理,我们可以产生其它动画制作方法所难以实现的效果,使得动画的质量和感染力都得到了显著提升。
3. 色彩调整图形图像处理技术还可以对动画的色彩进行调整。
在动画制作中,可能会遇到颜色不清晰、色彩不协调等问题,这将直接影响到动画的质量和效果。
通过使用图形图像处理技术,我们可以在不影响动画内容基础上,对动画中的色彩、亮度、饱和度进行精确的调整,制作出更加优秀的动画作品。
4. 渲染处理图形图像处理技术还可以对动画进行渲染处理。
在制作动画中,渲染处理是比较耗费时间和精力的过程。
通过图形图像处理技术的应用,我们可以自动完成渲染处理,将以前需要人工完成的重复工作变成计算机自动完成的工作,提高了动画制作的效率和质量。
四、图形图像处理技术在动画制作中存在的问题1. 数据源质量的问题图形图像处理技术并不是万能的。
图形图像处理技术在信息科学中的研究与创新
图形图像处理技术在信息科学中的研究与创新一、引言图形图像处理技术是信息科学领域中的重要研究方向之一,它涉及数字图像处理、计算机视觉、图像识别等多个领域。
随着科技的不断进步,人们对图像处理的需求也越来越高。
本文将探讨图形图像处理技术在信息科学中的研究与创新。
二、图形图像处理技术的基础图形图像处理技术是通过对数字图像进行各种算法和方法的处理,改变图像的质量、提取有用信息和增强图像的视觉效果。
它的基础包括数字图像的获取、存储和表示等方面。
数字图像的获取可以通过传感器、扫描等方式获取,然后将图像转化为数字信号进行存储和处理。
图像的表示可以采用矢量图和位图两种方式,矢量图以对象的形状和位置作为描述,而位图则以像素点的灰度值作为描述。
三、图形图像处理技术的应用1. 计算机视觉计算机视觉是图形图像处理技术的一个重要应用领域。
通过计算机视觉技术,计算机可以理解和解释图像,并从中提取有用的信息。
在工业生产中,计算机视觉技术可以用于产品检测和质量控制。
在医学诊断中,计算机视觉技术可以用于影像分析和疾病诊断。
此外,计算机视觉还可以应用于机器人导航、自动驾驶、安全监控等领域。
2. 图像识别图像识别是指通过计算机对图像进行分析和识别,从而识别出图像中的对象和特征。
图像识别技术可以应用于人脸识别、指纹识别、车牌识别等领域。
在安全领域,图像识别技术可以用于识别可疑人员或异常物体。
在医疗领域,图像识别技术可以用于疾病诊断和治疗。
3. 图像处理图像处理是图形图像处理技术的核心内容,它涉及到诸多算法和方法。
常用的图像处理方法包括图像增强、图像压缩、图像恢复、图像分割等。
图像增强可以提高图像的质量和视觉效果,比如增加图像的对比度、清晰度和亮度。
图像压缩可以减小图像的存储空间和传输带宽,常用的图像压缩算法包括JPEG、PNG等。
图像恢复可以修复受损或损坏的图像,比如通过去噪、补洞等方式恢复图像。
图像分割可以将图像划分为多个互不重叠的区域,常用的图像分割算法包括阈值分割、边缘检测等。
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对-45°线的对称变换
0 1 变换矩阵为: x cy bx y x c 1
y
x y, y x
2012年10月11日11时 10分
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二维图形组合变换
组合变换顺序对图形的影响
三维图形变换
三维图形的几何变换 三维图形的投影变换
先平移 后旋转
先旋转 后平移
三维图形的透视投影变换
复杂变换是通过基本变换的组合而成,由于矩 阵的乘法不适用于交换律,即 AB BA , 组合的顺序一般是不能颠倒的,顺序不同,其 变换的结果也是不同的。
1)平移直线,使其通过原点(可沿x向或y向 平移,这里沿 x向平移)得到变换矩阵为: T1t 0
1 0 0 1 C / A
0 0 1
2)绕原点旋转,使直线与x轴重合,变换矩阵 如下:
cos( ) sin( ) 0 cos T2 r sin( ) cos( ) 0 sin 0 0 1 0
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二维图形变换总结
二维图形变换总结
2012年10月11日11时 10分
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二维图形组合变换
绕任意点的旋转变换
二维图形组合变换
绕任意点的旋转变换(续)
1 3)将旋转中心平移到原来的位置,变换矩阵为: Tt 3 0 xp 4)得到绕任意点的旋转变换矩阵为: 0 1 yp 0 0 1
二维图形变换
对称变换
对坐标原点的对称变换
对X轴的对称变换
1 变换矩阵为: Tmx 0 0 1
对Y轴的对称变换
Tmy 变换矩阵为: 0 1 0 1
对坐标原点的对称变换 1 0 变换矩阵为:Tmo 0 1
x x, y y
x
x
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1 0 0 y 1 0 1 0 x l l m 1
y m 1 x
y 1
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平移变换与齐次坐标
原理(续)
如上讨论,在平移变换中,将 x y 扩充为 x y 1,实际上是 由二维变量转变为三维变量。同时, x y 1 可以看成是z=1平面 上的点,因此,经此扩充后,图形落在z=1平面上,它对图形的 形状没有影响。
x y
1 b x bx y x y(b 0) 0 1
bx
b
2)若b>0,沿+y向错切;b<0,沿 -y向错切。
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二维图形变换
旋转变换
规定:图形的旋转是指绕坐标系原点旋 转θ角,且逆时针为正,顺时针为负
x x, y y
x x, y y
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二维图形变换
对称变换
对45°线的对称变换
二维图形变换
错切变换
1 b 令 Tsh c 1
,且c、b之一为0,则
对+45°线的对称变换 变换矩阵为: Tm, 45 0 1 1 0
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平移变换与齐次坐标
原理(续)
应对变换矩阵进行扩充为下式: 扩充点集矩阵为: x 则:
a y 1 c l
平移变换与齐次坐标
原理(续)
y 1
a T c l
b d m
平移常数
x
b d ax cy l m
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图形处理的基本含义
图形处理指利用计算机存 储、生成、处理和显示图 形,并在计算机控制下, 把过去的人工绘图工作转 变为自动绘图机等图形输 出设备来完成
Transformation
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构成图形的基本要素及表示方法
二维图形变换总结
总体变换矩阵:
透视变换
比例、对称、错 切、旋转等基本 变换
齐次坐标法
这种用三维向量表示二维向量的方法称为齐次坐 标法 其可以进一步扩充到用n+1维向量表示n维向量
平移变换
a T c l
b d m
p q s
全比例变 换
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5)可得:
0 1 yp
0 cos 0 sin 1 0
sin cos 0
0 1 0 0 1 x p
0 1 yp
0 0 1
cos Tr 2 sin 0
sin cos 0
平移变换与齐次坐标
原理
平移变换后坐标必须满足下式:
x x x y y y
Δx,Δy 为平移量,应为常数。但是采用上述矩阵进行变换时得 到:
旋转变换 变换矩阵为:
cos Tr sin
sin cos
x sin y cos x y
体是由面构成,面是由线组成,点的运动轨迹为 线。因此,构成图形的最基本要素为点。 图形进行几何变换可以通过对定义图形的各点坐 标进行相应变换来实现 在解析几何中,平面图形和空间立体的数学模型 构建如下: x1 y1 x1 y1 z1 x y x y z 2 2 2 2 2 xn yn z n n3 xn yn n2
变换的基本步骤:
5)平移直线至原来的位置,变换矩阵如下:
0 0 1 T5t 1 0 0 C / A 0 1
4)绕原点旋转,使直线回到原来与x轴成α 的位置,变换矩阵如下:
cos T4 r sin 0
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0 0 1
cos T sin x p (1 cos ) y sin
0 0 x p sin y p (1 cos ) 1 cos
sin
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bx dy m x
y
可得平移变换矩阵为:
1 0 T 0 1 l m
1 0 y 1 0 1 x l y m x y l m a b p 进一步扩充变换矩阵为: T c d q l m s 则得到平移变换矩阵为: 1 0 0 Tt 0 1 0 l m 1 因此:
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点的变换
图形由点集构成,图形的变换可由点集的变换完 成。 点集用矩阵表达,对点的变换可通过矩阵运算实 现:
旧点(集) 变换矩阵 新点(集)
矩阵运算
二维图形变换
二维图形的几何变换是使二维图形在空间的位置 和形状产生变化
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二维图形变换
错切变换
沿X方向错切 令b = 0,则沿x向错切
二维图形变换
错切变换
沿y方向错切 令c = 0,则沿y向错切
沿X方向错切
变换矩阵为:T 1 0 shx c 1
x y
1 0 x cy y x y(c 0) c 1
x
x
cos y sin
sin x cos y sin cos
a b y ax cy bx dy x c d
y
bx,cy 为变量,因此无法实现平移变换
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平面图形绕任意点 p( x p , y p ) 旋转α,变换的基本步骤为:
1 Tt1 0 x p 0 1 yp 0 0 1
1)将旋转中心平移到原点,变换矩阵为:
2)将图形绕坐标系原点旋转α角,变换矩阵为:
1 T Tt1Tr1Tt 2 0 x p
2012年10月11日11时 10分 2012年10月11日11时 10分
sin cos 0
0 0 1
二维图形组合变换
绕任意直线的对称变换(续)
二维图形组合变换
绕任意直线的对称变换(续)
变换的基本步骤:
3)对坐标轴进行对称变换(对x轴),变换 矩阵如下:
T3m 1 0 0 0 1 0 0 0 1
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二维图形组合变换
绕任意直线的对称变换
二维图形组合变换
绕任意直线的对称变换(续)
设任意直线的方程为: Ax By C 0 直线在x轴和y轴的上的截距分别为: - C/A和-C/B, 直线与x轴的夹角为: arctan( A / B)
变换的基本步骤:
6)基于上述5个步骤,即可实现图形对任意直线的对称变换。 其组合变换矩阵如下:
sin cos 0
0 0 1
cos 2 sin 2 0 T T1tT2 rT3mT4 rT5t sin 2 cos 2 0 (cos 2 1 ) C / A (sin 2 ) C / A 1
a 0 Ts (a 0, d 0) 0 d