浅谈计算机图形图像处理技术的应用

刘一一

【摘 要】计算机图形图像处理技术是计算机领域的一个分支，在多个行业得到了广泛的应用，本文主要从计算机辅助图形设计和地理信息系统Arc Map两个方面介绍计算机图形图像处理技术的原理及其具体应用。

【关键字】计算机；图形图像；应用

一、计算机图形图像处理概述

计算机图形学是利用计算机设备来完成我们日常生活中所需图形图像的生成、处理和显示的一门重要学科，它主要应用于摄影摄像、地理信息系统、建筑工业设计等多方面领域，其用途之广泛得到了很大程度上的开发和改进，其涉及到的图形处理软件也非常多，这里仅介绍计算机辅助图形设计和地理信息系统Arc Map的原理及其应用。

二、计算机辅助图形设计及其应用

计算机辅助图形设计（Computer Aided Design，简称 CAD）是基于工程图纸的三维形体建模。三维形体建模就是从二维信息中提取三维信息，通过对这些信息进行分类、综合等一系列处理，在三维空间中重新构造出二维信息所对应的三维形体，恢复形体的点、线、面及拓扑关系，从而实现形体的重建。在工业与民用建筑产业中，CAD 是应用领域最广泛和应用最活跃的计算机图形图像处理技术。例如在土建工程项目、车床等的设计以及网络分析、集成电路等领域运用 CAD具有相当大的优势，在遇到设计工作量很大的建筑工程、电路设计时，依靠人工设计的成本及时间都会较大，而利用 CAD 就可以很大程度上减少设计的难度、设计的成本和时间。随着计算机技术的进步，CAD 不仅能完成平面的设计需要更能满足三维的立面设计需要。

三、地理信息系统Arc Map中的具体应用

1.地理信息系统的概念。地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一门集计算机科学、地理学、信息学等多门科学为一体的新兴学科。它是在计算机硬件和软件支持下，运用信息科学和系统工程的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。GIS可以通过分析、管理、通讯进行复杂图案识别以及空间建模和空间数据挖掘。

2. Arc Map空间数据可视化与制图方法

（1）空间数据可视化。空间数据的可视化表关系到计算机图形窗口的管理、图形窗口的空间坐标变换、符号库管理、色彩管理、窗口句柄、窗口的放大缩小、漫游操作以及绘图设备的连接等。窗口管理、窗口句柄以及窗口的放大、缩小漫游等属于计算机方面的技术，而且不同的软件，实现机制不完全相同。地图制图通常分普通地图制图和专题地图制图。

（2）地图符号。地图符号是地图的语言，是用来表示人文现象或自然的各种图形，它是表达地理现象与发展的基本手段。空间数据的可视化是要把地理空间要素表达出来，产生视觉的效果。地理空间要素，可以根据要素的属性特征采取不同的符号来表达显示。

Arc Map拥有完整的符号系统，其自带各式各样的符号，基本上可以满足任何点、线和面等空间要素的表现。这些符号可以帮助用户便捷地制作地图表达空间数据。

（3）制图元素。制图元素是指在绘制地图过程中显示在地图中的必不可少的要素，包括比例尺、图例、图名、经纬网（方里网）和指北针等。要添加这些要素到地图中，必须先进入版面视图，然后再添加。

3. Arc Map的符号化及色彩应用

（1）地图数据的符号化。在Arc Map中加载了地图数据后，就要开始根据数据的属性、地图的性质和制图因素等方面综合考虑，以确定数据表达方式，即地图数据的符号化。

Arc Map中数据符号化设置可以根据要素的属性特征采取单一符号、分组色彩、分类符号、分级符号、比例符号、组合符号和统计图形等多种表示方法实现数据的符号化，编制符合要求的各种地图。

a.单一符号，用单一符号来表示同一要素类型的数据，不管数据是什么属性的，其表达方式均为统一颜色、大小以及形状的符号。

b.唯一值符号，唯一值图（Unique Value）是对各要素相同字段中每个不同的值赋予唯一的颜色，各颜色之间没有渐变等关系。

c.等级色彩，等级色彩图（Graduated Colors）是用一种或多种渐变的颜色来表示现象的数量特征及变化特征。往往深色表示的数量特征较浅色大。

d.等级符号，等级符号图（Graduated Symbols）用大小渐变、形状相同的符号（如圆）来表示现象的数量特征及变化特征。

e.比例符号，比例符号图（Proportional Symbols）也是用大小按比例变化、形状相同的符号（如圆）来表示现象的数量特征及变化特征。与等级符号图不同的是比例符号图中的符号大小呈比率变化，比等级符号图更精确化。

f. 组合符号，组合符号图（Multiple Attributes）将两种专题图表示方法相组合，显示在一张图中。如将等级色彩图和比例符号图相组合表示各要素两种不同的属性。

g.统计图，统计图（Charts）以饼图、直方图和累积直方图等统计图的方式表示各要素单个或多个数量字段间的多寡。

h.点密度，点密度图（Dot Density）用形状相同、一定大小的点表示现象分布范围、分布密度和数量特征的方法。点的大小以及所代表的数值是由地图的内容决定的。

（2）色彩应用。色彩是所有地图符号和地图要素的基本特性，色彩的基本特征及属性是进行地图色彩设计与应用的基础。

地图作为描述、研究人类生存环境的一种信息载体，其融艺术、科学于一体。随着地图的广泛运用和人们对地图审美能力的不断提高，地图美学也越来越受到重视。地图色彩设计作为地图美学的重要组成部分，起着美化地图的作用。

四、总结

随着现代科技的发展，计算机的普及和应用技术的不断提高，计算机图形图像设计也在一定程度上得到了不断的优化和扩展。现代科技发达的今天，计算机图形图像技术已经在医疗、城建、气象等多个领域，未来计算机图形图像的发展前景广阔，它将以其形象直观、可视化等优势在各个领域都有很好的发展前景。

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