韋凱

摘 要 計(jì)算機(jī)在現(xiàn)在的生活中是非常普遍存在的事物，也是我們的生活工作所必需的，計(jì)算機(jī)是一個(gè)多種先進(jìn)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，計(jì)算機(jī)中的很多應(yīng)用對(duì)于其他領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，會(huì)有很大的借鑒意義。計(jì)算機(jī)的圖形處理技術(shù)是一種很復(fù)雜的技術(shù)應(yīng)用，在數(shù)據(jù)計(jì)算領(lǐng)域的應(yīng)用，是此技術(shù)的一種有效利用，同時(shí)對(duì)于數(shù)據(jù)計(jì)算來(lái)說(shuō)，也是一種有益的借鑒來(lái)源，二者在一定程度上，可以說(shuō)是有效的結(jié)合使用，相互促進(jìn)，相互提高。本文通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)交互式的圖形技術(shù)的分析，引出可視化技術(shù)在數(shù)據(jù)的挖掘中所起到的重要作用，進(jìn)而闡述交互式技術(shù)在計(jì)算機(jī)的圖形處理中的重要作用。

關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)圖形技術(shù) 數(shù)據(jù)計(jì)算 可視化

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

幾年來(lái)，計(jì)算機(jī)的圖形處理技術(shù)越來(lái)越頻繁的被人們應(yīng)用于其他的領(lǐng)域，也是現(xiàn)在這個(gè)科學(xué)技術(shù)非常發(fā)達(dá)的社會(huì)的一種形勢(shì)所在?，F(xiàn)代一種相對(duì)比較常見(jiàn)的數(shù)據(jù)的可視化技術(shù)，指的就是運(yùn)用計(jì)算機(jī)的圖形學(xué)和圖像處理的技術(shù)，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可以被識(shí)別的圖像或者圖形，進(jìn)而可以在顯示器的屏幕上顯示出來(lái)，被看見(jiàn)的使用者所理解和接受，同時(shí)還要進(jìn)行交互處理的技術(shù)。這樣一種技術(shù)涉及的技術(shù)和領(lǐng)域比較廣泛，計(jì)算機(jī)的圖形學(xué)、圖像處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)等，多個(gè)領(lǐng)域的結(jié)合才是一種比較實(shí)用的技術(shù)。今年以來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)和網(wǎng)上電子商務(wù)技術(shù)的發(fā)展，在以往科學(xué)計(jì)算可視化的基礎(chǔ)之上，出現(xiàn)了信息可視化的概念，并且逐漸在吸引人們的眼球，成為科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域研究的焦點(diǎn)問(wèn)題。我們都知道，“可視化”就是使之可見(jiàn)，可以被看見(jiàn)，就是可視化的最基本的含義，那么，數(shù)據(jù)在挖掘過(guò)程中，很多活動(dòng)都可以被認(rèn)為是可視化，利用可視化的技術(shù)進(jìn)行信息的傳遞、知識(shí)的發(fā)現(xiàn)等。

1交互式計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)概述

交互式計(jì)算機(jī)圖形的處理技術(shù)是計(jì)算機(jī)圖形處理中很常見(jiàn)的一種技術(shù)方法，也是一種在當(dāng)今時(shí)期比較實(shí)用的技術(shù)，在整個(gè)計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)方面還是有著比較高的地位的，下文主要對(duì)這種技術(shù)做以介紹。

1.1圖形技術(shù)的含義

在計(jì)算機(jī)的研究領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)的圖形技術(shù)是一個(gè)很重要的研究方向。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織將之定義為：研究用計(jì)算機(jī)進(jìn)行書(shū)記和圖形之間相互轉(zhuǎn)化的方法和技術(shù)。交互式技術(shù)憑借其特有的優(yōu)勢(shì)，經(jīng)常在計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)匯總被使用，正是這樣，計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)經(jīng)常被直接稱作交互式計(jì)算機(jī)技術(shù)。交互式根據(jù)字面的含義理解就是相互之間的交流溝通等，交互式圖形技術(shù)系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中是依賴交互軟件的支持的，操作人員與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行相互的溝通交流，在這個(gè)過(guò)程匯總，還要通過(guò)交互式繪圖設(shè)備來(lái)完成。

1.2交互式圖形技術(shù)的軟件支持

交互式圖形的繪制，需要計(jì)算機(jī)軟件和硬件的協(xié)調(diào)配合來(lái)完成，不是單獨(dú)的技術(shù)可以完美實(shí)現(xiàn)的。涉及的硬件主要是：主機(jī)、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備所組成。軟件包括：圖形系統(tǒng)、應(yīng)用模型和應(yīng)用程序。本文主要研究的是計(jì)算機(jī)的軟件技術(shù)，所以對(duì)所需要的硬件設(shè)施不做詳細(xì)介紹說(shuō)明。

圖形系統(tǒng)：是整個(gè)系統(tǒng)的主要部分，包括圖形的子程序，可以為圖形的整體提供多種圖形的具體功能，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備運(yùn)行，然后產(chǎn)生相應(yīng)的圖形；應(yīng)用模型：這個(gè)部分主要是為顯示出來(lái)的具體圖形提供數(shù)據(jù)的支持和所描述的具體對(duì)象的詳細(xì)情況，所以，這一部分會(huì)對(duì)整個(gè)圖形中多個(gè)對(duì)象的具體描述，有著一個(gè)保存原始數(shù)據(jù)文件的作用；應(yīng)用程序：這一部分是整個(gè)圖形系統(tǒng)的核心部分，它會(huì)從應(yīng)用模型中獲取各個(gè)具體對(duì)象的數(shù)據(jù)信息，并且對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理，并且在圖形系統(tǒng)中生產(chǎn)對(duì)象數(shù)據(jù)可以生產(chǎn)的圖形，最后在在輸出設(shè)備上將該圖形輸出，進(jìn)而被識(shí)別、這三個(gè)部分就是交互式圖形處理技術(shù)的基本原理的組成部分，是該技術(shù)的主要軟件支持。

1.3計(jì)算機(jī)圖形處理語(yǔ)言

現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)圖形處理的語(yǔ)言有多重，比如：DirectX、OpenGL、Java3D等。依靠目前的科技水平來(lái)看，有很多專(zhuān)業(yè)的人士利用OpenGL來(lái)編寫(xiě)一些三維的程序，可以很好的顯示圖形和圖像，但是對(duì)于一些專(zhuān)業(yè)性不是非常強(qiáng)的人士來(lái)說(shuō)，如果要運(yùn)用這種技術(shù)，在很多方面，還是會(huì)存在一些不容易解決的問(wèn)題的。

Java3D在處理圖形的過(guò)程中，有著自身的特點(diǎn)，Java在互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)軟件的設(shè)計(jì)中是很常見(jiàn)的，同時(shí)他的3D圖形的處理也顯示出更強(qiáng)大的性能。他是在OpenGL的基礎(chǔ)之上發(fā)展和完善起來(lái)的，主要針對(duì)于三維的圖形處理技術(shù)。Java3D是較高層次的面向?qū)ο蠹夹g(shù)的延伸，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)3D立體圖形數(shù)據(jù)的高效率處理，對(duì)整體圖形中局部或單個(gè)圖形的增添、刪除、平移等操作的更便捷的操作處理，同時(shí)還可以處理更加多種、豐富的三維圖形。圖形處理中使用Java語(yǔ)言的是有一定的原因的，最主要的就是平臺(tái)無(wú)關(guān)性，這樣的特點(diǎn)主要是它在運(yùn)行過(guò)程中的部分編譯。不同的操作平臺(tái)，由于處理的問(wèn)題有差異，所以每個(gè)平臺(tái)的JVM不同。使用Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的3D圖形，可以很好的在最常見(jiàn)的瀏覽器中顯示，瀏覽器主要是IE瀏覽器和Netscapegoat瀏覽器。由于平臺(tái)無(wú)關(guān)，Java3D體現(xiàn)出了自身“一次書(shū)寫(xiě)，隨處運(yùn)行”的優(yōu)勢(shì)，使得可以運(yùn)行于多種平臺(tái)之間，可以更有效的應(yīng)用立體圖形的加速技術(shù)。

2數(shù)據(jù)挖掘與可視化技術(shù)

2.1數(shù)據(jù)挖掘

數(shù)據(jù)挖掘，顧名思義，就是從大量的數(shù)據(jù)中提取出來(lái)的知識(shí)。數(shù)據(jù)之所以需要挖掘，是因?yàn)榇罅康臄?shù)量有著不相關(guān)的信息知識(shí)，需要在這個(gè)過(guò)程中被除去。數(shù)據(jù)挖掘可以說(shuō)是信息處理技術(shù)和數(shù)據(jù)管理分析技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)物。

可視化技術(shù)在數(shù)據(jù)的挖掘過(guò)程中起到很大的作用，是一個(gè)可以解決多個(gè)問(wèn)題的重要技術(shù)手段，主要體現(xiàn)在可以使人在視覺(jué)上理解一種比較復(fù)雜的多維數(shù)據(jù)模式，通過(guò)觀察數(shù)據(jù)在維度中的存在形式，能夠直觀、快速的發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系以及多個(gè)數(shù)據(jù)的變化規(guī)律等，可以有效的幫助驗(yàn)證挖掘出來(lái)的數(shù)據(jù)是否符合挖掘的目的和要求。

2.2可視化技術(shù)在數(shù)據(jù)挖掘中的必要性

隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)硬件對(duì)數(shù)據(jù)的要求也在加大，與此同時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)在增多，數(shù)據(jù)量在增大，對(duì)數(shù)據(jù)處理能力的要求也在逐漸的提高，高?？茖W(xué)合理的處理數(shù)據(jù)就是一個(gè)一直存在的嚴(yán)峻的問(wèn)題。無(wú)論多快的計(jì)算機(jī)，對(duì)數(shù)據(jù)的處理都是有一個(gè)限度的，所以，數(shù)據(jù)在增多的同時(shí)，就面臨著數(shù)據(jù)處理被推向一個(gè)技術(shù)的瓶頸。龐大的數(shù)據(jù)可以壓倒一切與之相關(guān)的事物，計(jì)算機(jī)的處理壓力增大，數(shù)據(jù)庫(kù)的容量面臨挑戰(zhàn)，最直接的，也是最現(xiàn)實(shí)的，人腦的承受能力是有限的，那么這樣的大數(shù)據(jù)是無(wú)法正常被挖掘的，如果僅僅是依靠原來(lái)的技術(shù)。在這樣的情況下，可視化技術(shù)在數(shù)據(jù)挖掘中的應(yīng)是很有必要的，一方面減輕了計(jì)算機(jī)和人員的壓力，另一方面，可以為了以后的數(shù)據(jù)庫(kù)的繼續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

2.3可視化技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)階段，可視化技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)的挖掘中，一般主要是在輸出階段發(fā)揮作用，用來(lái)表示數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的可視，生成一般的視圖、顯示復(fù)雜數(shù)據(jù)的分析結(jié)果等?？梢暬募夹g(shù)主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)顯示的階段，也就是在分析篩選出數(shù)據(jù)之后的工作，而這些數(shù)據(jù)在被分析的過(guò)程中，是不會(huì)涉及到可視化技術(shù)的應(yīng)用的。

既然分析的過(guò)程不涉及，就要考慮到是否可以在分析的階段也應(yīng)用這樣的技術(shù)來(lái)進(jìn)行，設(shè)計(jì)出一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析的可視化挖掘工具。問(wèn)題是這樣的，人類(lèi)的建立在可視化的基礎(chǔ)上的決策，替代一個(gè)分析選擇過(guò)程中的科學(xué)數(shù)學(xué)的步驟，當(dāng)決策不可以自動(dòng)的形成時(shí)，就用可視化來(lái)處理決策。通過(guò)新型的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，期望做到讓人腦吸收的更多、更快，信息處理的速度更快，信息處理的正確率更高。

2.4可視化技術(shù)應(yīng)用的主要思想

可視化技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)分析的主要思想，就是將原來(lái)的數(shù)據(jù)用圖形或者圖形來(lái)表示，在此之前，要嚴(yán)格的處理好數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，在轉(zhuǎn)化為圖形或者圖像后不可以改變?cè)瓉?lái)的屬性等，把原本大量的數(shù)據(jù)表示為圖形或圖像，畢竟圖形圖像看起來(lái)和分析起來(lái)，會(huì)讓人的思路更加清晰，數(shù)據(jù)的觀看更加直觀、明了，達(dá)到加快分析處理速度的目的?？梢暬且劳杏趫D形的，所以計(jì)算機(jī)圖形學(xué)就是數(shù)據(jù)挖掘的強(qiáng)大的基本工具。在數(shù)據(jù)分析處理的整個(gè)過(guò)程中，將數(shù)據(jù)可視化，也就是把數(shù)據(jù)分析轉(zhuǎn)化為一種可以很直觀的圖形或圖像，是分析過(guò)程中一個(gè)重要的前期環(huán)節(jié)，也是數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵。

在當(dāng)今這樣的科學(xué)技術(shù)的水平下，數(shù)據(jù)可視化研究的主要方向是將數(shù)據(jù)庫(kù)中的不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化的標(biāo)準(zhǔn)做以明確，將不同層次中的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效率的區(qū)分，數(shù)據(jù)的屬性和緯度按照一定的規(guī)律進(jìn)行整合，展現(xiàn)給最終用戶的是不同的呈現(xiàn)形式，目前，稱之為“前端展示”。目前，我國(guó)在這方面開(kāi)展了相應(yīng)的投入和研究，并且取得了一定的、不可否認(rèn)的成績(jī)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)的可視化的階段，可以從不一樣的維度觀察數(shù)據(jù)庫(kù)的全部數(shù)據(jù)，多角度的分析數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)，從而可以更加深入的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

3可視化技術(shù)應(yīng)用的意義

在過(guò)去的數(shù)據(jù)挖掘的過(guò)程中國(guó)，處理數(shù)據(jù)的機(jī)器是核心的部分，而如果在機(jī)器中融入可視化的技術(shù)，那么護(hù)具的挖掘，就變成了機(jī)器與人的互動(dòng)，就不再是機(jī)器本身的處理，還包括了人的因素，人與機(jī)器的互動(dòng)，可以保證數(shù)據(jù)處理過(guò)程不是很死板，而是變得靈活起來(lái)，畢竟人的思想是活的，有區(qū)別與機(jī)器。

一方面，將知識(shí)與數(shù)據(jù)的可視化結(jié)合起來(lái)，可以提升挖掘出來(lái)的知識(shí)的有效性。結(jié)果模式的有效性有所提升，那么數(shù)據(jù)的分析處理就更有意義，不再是簡(jiǎn)單的機(jī)器篩選出來(lái)的死板、不變通的數(shù)據(jù)知識(shí)。

另一方面，對(duì)可視化技術(shù)的應(yīng)用，可以有效的建立人與機(jī)器之間的聯(lián)系，也就是把用戶交互有效的結(jié)合數(shù)據(jù)的挖掘系統(tǒng)。保證了在數(shù)據(jù)挖掘的過(guò)程中，有效的結(jié)合了用戶本身的主觀意愿，也就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的基本初衷，這樣才會(huì)起到對(duì)知識(shí)的選擇的最初的根本目的。

4總結(jié)

綜上所述，計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)中的最主要的可視化的技術(shù)，在數(shù)據(jù)的計(jì)算處理方面，可以起到重要的作用。新技術(shù)的引入，避免了傳統(tǒng)技術(shù)在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算過(guò)程中機(jī)械死板的固態(tài)，用戶與機(jī)器的有效互動(dòng)在可視化中的充分體現(xiàn)，就在很大程度上解決了最終選擇的知識(shí)與用戶的最初目的存在很大偏差的情況，使得數(shù)據(jù)的分析更有意義。

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