计算机图形学的应用

摘 要：随着计算机技术的不断发展,计算机图形学在过去的几十年里也有了很好地发展,它能够帮助相关人员进行设计、制造、图形绘制、模拟仿真、动画等工作,因此,人们对于其未来发展提出了更高的要求.在本文中,我们对其进行了简单的研究分析,希望能够帮助有所需要的人.

关键字：计算机图形学：发展：应用

所谓计算机图形学,就是运用计算机的相关技术对图形进行研究,在图形的生成、处理等过程中起着非常重要的作用,随着该项技术的不断发展,它在计算机科学得越来越活跃,逐渐成为了主要技术之一,并受到了广大工作者的喜欢,应用广泛.下面我们主要从其内容、发展过程、在现实生活中的运用等方面进行阐述.

1应用范围

1.1用于对设计进行补充和制造

现如今,在建筑工程、设计产品和机械构造中,计算机图形学被广泛应用,甚至还可以对飞机、汽车等的外形进行设计,还能有效地对建筑物的分布进行相关设计.在现实工作中,我们为了能更好的对工程或产品进行正确的外形设计,我们可以使用计算机图形学,它是采用人机交互的设计措施,对对象进行有效的设计工作.目前,在电子工业中,也广泛的运用计算机图形学.随着信息网络化的不断发展,CAD成为了当代最热门的学科之一,现如今对产品进行设计对比传统的方式而言,有了很大的提高,人们对于产品设计的要求也越来越高,这就要求相关人员,从不同的角度进行考虑,了解多方面的知识,综合整理各种资料,更加系统地进行工作.CAD的出现有效地解决了在工作过程中出现的问题.

1.2用于医学、气象等领域

在医学、气象等领域中我们可以充分利用其可视化技术.特别是在医学行业中,我们可以用相关的器械进行手术,而其可视化是实现这些技术的有效措施.它可以将CT扫描得到的结果转化成人们容易理解的图像,从而帮助医生能够快速有效的找出病人的病因.然后再通过相关的技术实施手术.该技术还被广泛应用与气象预报中,随着气象技术的不断发展,它可以为我们提供近期几天的天气信息,为我们的生活带来了很多便利.

1.3用于模拟仿真

模拟仿真技术的发展,受到了人们的高度重视.这项工作过程复杂,会出现很多的困难,尤其是对自然景物进行仿真的工作,我们要充分考虑各种自然环境对景物的影响,尤其是对光和其表面的模拟很难捉摸,现如今,对自然景物进行模拟已广泛应用于各个领域.

平时我们再看电视的时候,总能发现一些感觉很真实的场景,引人注目,这些都是运用自然仿真的技术实现的,这项技术可以让我们的生活越来越精彩.

1.4用于计算机动画

随着计算机技术的发展,人们对于其动画也提出了很高的要求.传统的高质量的静态图像已不能满足人们的需求,这就要求我们工作人员逐步提高自己的专业水平.计算机的动画实际上就是对其静态图像进行相关的处理而产生的,计算机动画涵盖内容广,可以通过多种方式实现,近期人们逐渐将其重心转移到怎样根据相应的物力模型设计计算机动画,这是一项新型技术,该技术通过对相关学科进行研究分析,使得计算机动画在呈现过程中更加的真实.在这过程中会出现很多的困难,多想技术不能得到落实,根据物理模型模拟动画的技术有待我们进一步研究.

1.5用于艺术领域中

现如今,越来越多的艺术工作者利用计算机进行工作,尤其对于一些美术工作人员而言,计算机中的相关软件能够为他们的工作带来很多便利.

2该项学科的发展

上个世纪50年代,第一台拥有图形显示技术的计算机在美国一所大学里诞生,这台计算机使用相关的元件将图形显示在计算机的显示器上.过了几年,也是在美国,绘图仪被发明了,这些技术的输出功能都是通过对计算机的原始语言进行编程,并进行科学计算而得出的.这个时期是计算机图形学的发展初期.

上个世纪50年代末,美国的一个实验室开发了相关体系,使得计算机拥有了指挥和控制的功能,这是人机互动技术的开端.过了几年,这个工作室发表了相关文章,在这篇文章中首次出现了,计算机图形学这一专业术语,该概念的出现,有效的证明了计算机图形学的人际交互技术是一项可行的、应被广泛使用的技术,从而巩固了计算机图形学在计算机科学中的地位.这篇文章中所提出的一些技术和概念,至今仍被运用在计算机科学中.

在上个世纪六十年代,研究人员提出了新的思想,该种思想主要是使用相应的方面来讲曲面构造出来.同时,法国的一位工程师也提出了自己的想法,该办法在产品的外形设计中被广泛应用,这也是CAD技术得以出现的有力条件.

计算机图形学在上个世纪七十年怎么发表生了重大的变革,由于新型显示器的出现,使得在六十年始出现的一些算法,开始迅速发展,一些对图形的处理方法由此出现了,图形学从此变得流行起来,在各个领域得到广泛的研究.由此完整的CAD技术就出现了,随着图形软件的不断发展,如何使软件的功能更加齐全、标准,成为了研究人员重点研究的对象.后来,在美国的一个技术会议上,有关人员根据实际的情况制定了一整套的完善规则,他们还成立了相应的组织,对计算机图形学的相关工作进行规定,该组织连续两年提出了相关的标准,国际标准化组织也对其进行了规定等,这些规定的实施,为日后计算机图形学的发展打下了坚实的基础.

在上个世纪的七十年代,计算机图形学产生了巨大的进展,使得相关技术得以产生,研究人员相继提出了各种模型,开创了具有真实性和模拟性的图形学.这两点可以从七十年代美国和日本研究人员发表的相关文章中得到证实.

在上个世纪八十年代,美国和日本的研究人员,采用辐射度相关的计算方法,并将此方法与计算机图形学相结合,模拟了光的反射原理.这一重大实验,对使图形学更加真实的效果趋于成熟.在这个时期还出现了另一种方法,就是讲电路中集成很多的晶体管,这为图形学的发展提供了有效的条件.

3结语

综上所述,我们知道目前图形学的发展速度不断提高,已成为一种新型的科技技术,广泛用于各个领域,已融入到我们的生活中,让我们的生活充满色彩,它在气象预测中的运用,能够让我们快速有效的了解未来几天的气象信息,在医学中的运用可以提高医学水平,从而延长了人类的寿命,还有模拟技术的发展,使得计算机动画更加的形象,真实.