劉一一

【摘 要】計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)分支，在多個(gè)行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，本文主要從計(jì)算機(jī)輔助圖形設(shè)計(jì)和地理信息系統(tǒng)Arc Map兩個(gè)方面介紹計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)的原理及其具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵字】計(jì)算機(jī)；圖形圖像；應(yīng)用

一、計(jì)算機(jī)圖形圖像處理概述

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是利用計(jì)算機(jī)設(shè)備來完成我們?nèi)粘Ｉ钪兴鑸D形圖像的生成、處理和顯示的一門重要學(xué)科，它主要應(yīng)用于攝影攝像、地理信息系統(tǒng)、建筑工業(yè)設(shè)計(jì)等多方面領(lǐng)域，其用途之廣泛得到了很大程度上的開發(fā)和改進(jìn)，其涉及到的圖形處理軟件也非常多，這里僅介紹計(jì)算機(jī)輔助圖形設(shè)計(jì)和地理信息系統(tǒng)Arc Map的原理及其應(yīng)用。

二、計(jì)算機(jī)輔助圖形設(shè)計(jì)及其應(yīng)用

計(jì)算機(jī)輔助圖形設(shè)計(jì)（Computer Aided Design，簡稱 CAD）是基于工程圖紙的三維形體建模。三維形體建模就是從二維信息中提取三維信息，通過對(duì)這些信息進(jìn)行分類、綜合等一系列處理，在三維空間中重新構(gòu)造出二維信息所對(duì)應(yīng)的三維形體，恢復(fù)形體的點(diǎn)、線、面及拓?fù)潢P(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)形體的重建。在工業(yè)與民用建筑產(chǎn)業(yè)中，CAD 是應(yīng)用領(lǐng)域最廣泛和應(yīng)用最活躍的計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)。例如在土建工程項(xiàng)目、車床等的設(shè)計(jì)以及網(wǎng)絡(luò)分析、集成電路等領(lǐng)域運(yùn)用 CAD具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，在遇到設(shè)計(jì)工作量很大的建筑工程、電路設(shè)計(jì)時(shí)，依靠人工設(shè)計(jì)的成本及時(shí)間都會(huì)較大，而利用 CAD 就可以很大程度上減少設(shè)計(jì)的難度、設(shè)計(jì)的成本和時(shí)間。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，CAD 不僅能完成平面的設(shè)計(jì)需要更能滿足三維的立面設(shè)計(jì)需要。

三、地理信息系統(tǒng)Arc Map中的具體應(yīng)用

1.地理信息系統(tǒng)的概念。地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡稱GIS）是一門集計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、信息學(xué)等多門科學(xué)為一體的新興學(xué)科。它是在計(jì)算機(jī)硬件和軟件支持下，運(yùn)用信息科學(xué)和系統(tǒng)工程的理論，科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，以提供對(duì)規(guī)劃、管理、決策和研究所需信息的空間信息系統(tǒng)。GIS可以通過分析、管理、通訊進(jìn)行復(fù)雜圖案識(shí)別以及空間建模和空間數(shù)據(jù)挖掘。

2. Arc Map空間數(shù)據(jù)可視化與制圖方法

（1）空間數(shù)據(jù)可視化?？臻g數(shù)據(jù)的可視化表關(guān)系到計(jì)算機(jī)圖形窗口的管理、圖形窗口的空間坐標(biāo)變換、符號(hào)庫管理、色彩管理、窗口句柄、窗口的放大縮小、漫游操作以及繪圖設(shè)備的連接等。窗口管理、窗口句柄以及窗口的放大、縮小漫游等屬于計(jì)算機(jī)方面的技術(shù)，而且不同的軟件，實(shí)現(xiàn)機(jī)制不完全相同。地圖制圖通常分普通地圖制圖和專題地圖制圖。

（2）地圖符號(hào)。地圖符號(hào)是地圖的語言，是用來表示人文現(xiàn)象或自然的各種圖形，它是表達(dá)地理現(xiàn)象與發(fā)展的基本手段?？臻g數(shù)據(jù)的可視化是要把地理空間要素表達(dá)出來，產(chǎn)生視覺的效果。地理空間要素，可以根據(jù)要素的屬性特征采取不同的符號(hào)來表達(dá)顯示。

Arc Map擁有完整的符號(hào)系統(tǒng)，其自帶各式各樣的符號(hào)，基本上可以滿足任何點(diǎn)、線和面等空間要素的表現(xiàn)。這些符號(hào)可以幫助用戶便捷地制作地圖表達(dá)空間數(shù)據(jù)。

（3）制圖元素。制圖元素是指在繪制地圖過程中顯示在地圖中的必不可少的要素，包括比例尺、圖例、圖名、經(jīng)緯網(wǎng)（方里網(wǎng)）和指北針等。要添加這些要素到地圖中，必須先進(jìn)入版面視圖，然后再添加。

3. Arc Map的符號(hào)化及色彩應(yīng)用

（1）地圖數(shù)據(jù)的符號(hào)化。在Arc Map中加載了地圖數(shù)據(jù)后，就要開始根據(jù)數(shù)據(jù)的屬性、地圖的性質(zhì)和制圖因素等方面綜合考慮，以確定數(shù)據(jù)表達(dá)方式，即地圖數(shù)據(jù)的符號(hào)化。

Arc Map中數(shù)據(jù)符號(hào)化設(shè)置可以根據(jù)要素的屬性特征采取單一符號(hào)、分組色彩、分類符號(hào)、分級(jí)符號(hào)、比例符號(hào)、組合符號(hào)和統(tǒng)計(jì)圖形等多種表示方法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的符號(hào)化，編制符合要求的各種地圖。

a.單一符號(hào)，用單一符號(hào)來表示同一要素類型的數(shù)據(jù)，不管數(shù)據(jù)是什么屬性的，其表達(dá)方式均為統(tǒng)一顏色、大小以及形狀的符號(hào)。

b.唯一值符號(hào)，唯一值圖（Unique Value）是對(duì)各要素相同字段中每個(gè)不同的值賦予唯一的顏色，各顏色之間沒有漸變等關(guān)系。

c.等級(jí)色彩，等級(jí)色彩圖（Graduated Colors）是用一種或多種漸變的顏色來表示現(xiàn)象的數(shù)量特征及變化特征。往往深色表示的數(shù)量特征較淺色大。

d.等級(jí)符號(hào)，等級(jí)符號(hào)圖（Graduated Symbols）用大小漸變、形狀相同的符號(hào)（如圓）來表示現(xiàn)象的數(shù)量特征及變化特征。

e.比例符號(hào)，比例符號(hào)圖（Proportional Symbols）也是用大小按比例變化、形狀相同的符號(hào)（如圓）來表示現(xiàn)象的數(shù)量特征及變化特征。與等級(jí)符號(hào)圖不同的是比例符號(hào)圖中的符號(hào)大小呈比率變化，比等級(jí)符號(hào)圖更精確化。

f. 組合符號(hào)，組合符號(hào)圖（Multiple Attributes）將兩種專題圖表示方法相組合，顯示在一張圖中。如將等級(jí)色彩圖和比例符號(hào)圖相組合表示各要素兩種不同的屬性。

g.統(tǒng)計(jì)圖，統(tǒng)計(jì)圖（Charts）以餅圖、直方圖和累積直方圖等統(tǒng)計(jì)圖的方式表示各要素單個(gè)或多個(gè)數(shù)量字段間的多寡。

h.點(diǎn)密度，點(diǎn)密度圖（Dot Density）用形狀相同、一定大小的點(diǎn)表示現(xiàn)象分布范圍、分布密度和數(shù)量特征的方法。點(diǎn)的大小以及所代表的數(shù)值是由地圖的內(nèi)容決定的。

（2）色彩應(yīng)用。色彩是所有地圖符號(hào)和地圖要素的基本特性，色彩的基本特征及屬性是進(jìn)行地圖色彩設(shè)計(jì)與應(yīng)用的基礎(chǔ)。

地圖作為描述、研究人類生存環(huán)境的一種信息載體，其融藝術(shù)、科學(xué)于一體。隨著地圖的廣泛運(yùn)用和人們對(duì)地圖審美能力的不斷提高，地圖美學(xué)也越來越受到重視。地圖色彩設(shè)計(jì)作為地圖美學(xué)的重要組成部分，起著美化地圖的作用。

四、總結(jié)

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的普及和應(yīng)用技術(shù)的不斷提高，計(jì)算機(jī)圖形圖像設(shè)計(jì)也在一定程度上得到了不斷的優(yōu)化和擴(kuò)展?，F(xiàn)代科技發(fā)達(dá)的今天，計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)已經(jīng)在醫(yī)療、城建、氣象等多個(gè)領(lǐng)域，未來計(jì)算機(jī)圖形圖像的發(fā)展前景廣闊，它將以其形象直觀、可視化等優(yōu)勢(shì)在各個(gè)領(lǐng)域都有很好的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]常學(xué)洲.朱之紅. 計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)研究[J]，網(wǎng)友世界，2014（1）：4.

[2]丁倩.計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)的相互結(jié)合[J]，電子測(cè)試，2014（11）：117-119.

[3]陳敏雅.金旭東.淺談?dòng)?jì)算機(jī)圖形學(xué)與與圖形圖像處理技術(shù)[J]，長春理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（1）：138-139.

[4]池建等. 精通Arc GIS地理信息系統(tǒng)[M]，清華大學(xué)出版社，2011版.