劉永娟

摘要：文中以計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的多元應(yīng)用途徑為分析對象，在闡述計(jì)算機(jī)圖形學(xué)對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)多元應(yīng)用的需求后，從計(jì)算機(jī)圖形學(xué)多元發(fā)展的層面入手，分析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)多元應(yīng)用的方式與表現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)圖形學(xué);數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);多元應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-9129（2019）13-0004-01

Abstract： this paper takes the multi-application approach of data structure in computer graphics as the object of analysis. After expounding the demand of multi-application of data structure in computer graphics， it starts from the multi-development of computer graphics and analyzes the ways and manifestations of multi-application of data structure.

Key words： computer graphics; Data structure; Multiple applications

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)方式和計(jì)算機(jī)組織數(shù)據(jù)方式，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中應(yīng)用更為廣泛。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用需要轉(zhuǎn)化計(jì)算的字符處理系統(tǒng)為圖像處理系統(tǒng)，以便于將香瓜年數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為圖形信息繼而在計(jì)算機(jī)顯示屏中顯示，為提升數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)多元應(yīng)用性，就需要處理好構(gòu)成圖形信息對象中的個(gè)數(shù)據(jù)元素的關(guān)系等。

1 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)多元應(yīng)用的需求

計(jì)算機(jī)圖形及圖像處理中涉及到較多的處理內(nèi)容和制作技術(shù)內(nèi)容，比如圖形硬件處理和實(shí)物造型處理等。此類技術(shù)的應(yīng)用利于提升圖形設(shè)計(jì)和制作的美感與真實(shí)感。但是現(xiàn)實(shí)操作中需要在大概模型中融入集合方式的應(yīng)用要求，使用光照模型等方式呈現(xiàn)遠(yuǎn)近、敏感、光源等系列效果。此要求下，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的應(yīng)用就必須厘清數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)本身的特性及計(jì)算圖形學(xué)對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用的實(shí)際需求，以便找到兩者融合的切入點(diǎn)和平衡點(diǎn)。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)類型物理實(shí)現(xiàn)的方式，也可稱為由數(shù)據(jù)實(shí)例構(gòu)成的數(shù)據(jù)對象。其實(shí)質(zhì)是數(shù)據(jù)實(shí)例、數(shù)據(jù)元素、數(shù)據(jù)對象之間關(guān)系的具體表達(dá)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的應(yīng)用，實(shí)際是有效轉(zhuǎn)換圖形信息并使之成為電子計(jì)算機(jī)能有效識(shí)別的數(shù)據(jù)和信息。因此，計(jì)算圖形學(xué)中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的多元應(yīng)用就需要以計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)修正和應(yīng)用為圖像處理的要點(diǎn)，完善圖形概念和幾何編輯處理工作的操作流程與方式等。

考慮到計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)應(yīng)用極為廣泛，如工農(nóng)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)、室內(nèi)設(shè)計(jì)和建設(shè)設(shè)計(jì)，電子領(lǐng)域、網(wǎng)絡(luò)分析以及汽車等工具外形制作等，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的應(yīng)用就要結(jié)合計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)多領(lǐng)域覆蓋和應(yīng)用的實(shí)際要求，細(xì)化兩者的融合方式與途徑，這也是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中需要多元應(yīng)用的主因。

2 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的多元應(yīng)用渠道

2.1消隱技術(shù)中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的靈活應(yīng)用。為降低圖形多種定義特征出現(xiàn)的可能性，增加圖形的真實(shí)感，消隱技術(shù)在計(jì)算機(jī)呈現(xiàn)或者繪制三維形體的過程中，借助消除已經(jīng)隱蔽的內(nèi)容等來強(qiáng)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。比如精準(zhǔn)分析、判斷、計(jì)算三維形體表面的分量，明確判斷標(biāo)準(zhǔn)，在分量大于或者等于0，可判斷此面是朝前的，并按照朝前的光影需求繪制出此面的每個(gè)棱邊。反之則無需具體呈現(xiàn)朝后面的每一條棱邊。

消隱技術(shù)中面環(huán)表、頂點(diǎn)表、面表是最為常用的三種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形態(tài)。其中面表的消除技術(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中棱邊形成最為集中。

2.2幾何造型中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的貼合型應(yīng)用。幾何造型是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的重要構(gòu)成之一。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在幾何新造型中的應(yīng)用主要涉及到三維型體、幾何模型等方面。

首先，三維型體幾何信息多元呈現(xiàn)中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。三維形體演示模型構(gòu)建對計(jì)算機(jī)識(shí)別能力要求比較嚴(yán)格，需要系統(tǒng)闡釋和精準(zhǔn)描述形體，并在設(shè)計(jì)過程中智能化轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)形式。據(jù)此，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在三維形體演示模型中的應(yīng)用需要設(shè)計(jì)者預(yù)先梳理并提取出圖形信息及與三維形體演示模型中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用相關(guān)的信息，繼而利用三維型體點(diǎn)、線、面在幾何信息中的呈現(xiàn)方式等，使用坐標(biāo)系的形式、數(shù)學(xué)思維有效的呈現(xiàn)出三維型體，每個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)要具象化的反映出能被數(shù)字化控制，即可進(jìn)行三維總體數(shù)學(xué)定義并投影、移植、比例調(diào)節(jié)、旋轉(zhuǎn)、縮放的值域。

其次，幾何造型拓?fù)湫畔㈥P(guān)系處理中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。幾何造型中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用不能僅僅以能否呈現(xiàn)幾何信息為主，而是要以你能否完整系統(tǒng)的闡釋、描述三維型體，精準(zhǔn)定義三維形體為目標(biāo)，不斷補(bǔ)充和完善拓?fù)湫畔?。比如按照臨近、連接、邊界關(guān)系來分析現(xiàn)有的三維形體拓?fù)湫畔?gòu)成現(xiàn)狀及問題，并在分析關(guān)系類型選擇的要求后，在實(shí)踐應(yīng)用過程中，按照實(shí)際需求科學(xué)選擇三維模型構(gòu)建所需的拓?fù)湓?。由于幾何與拓?fù)湫畔⒅g關(guān)聯(lián)密切，在實(shí)際應(yīng)用過程中，不建議選擇一到兩種關(guān)系類型。尤其是在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)踐中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇和應(yīng)用方面，更需要考慮集合信息與所選拓?fù)湫畔?、關(guān)系之間的關(guān)聯(lián)性問題。

第三，幾何模型差異化要求下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用方式。幾何模型的科學(xué)構(gòu)建需要以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的靈活應(yīng)用為前提，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的靈活應(yīng)用需要契合幾何模型的差異性特征，即不同的幾何模型對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的要求不同。比如線框模型中僅需要處理形體包含的邊和定點(diǎn)，常態(tài)下，即可將設(shè)計(jì)目標(biāo)相關(guān)參數(shù)直接輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中來簡便形成線框模型。但是在使用形體直線和曲線邊構(gòu)建模型的過程中，需要考慮如何應(yīng)對消隱問題、求交問題中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用優(yōu)勢難以發(fā)揮的問題。再比如表面模型，在實(shí)踐中設(shè)計(jì)者需要按照表面模型的搭建方式，選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用途徑。如依照表框模型現(xiàn)有的構(gòu)建慣性，合理增加面信息，按照"頂點(diǎn)表+邊表+面表"模型構(gòu)建方式應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，或者使用指針連接棱線，全面呈現(xiàn)與面相關(guān)的信息，并按照"頂點(diǎn)表+環(huán)表單鏈三表結(jié)構(gòu)+面表"的形式表述形體面的信息。實(shí)體模型是表面模型構(gòu)建成功后所形成的模型，需要進(jìn)一步優(yōu)化并完善表面模型。常態(tài)下，設(shè)計(jì)者需要使用字母"P"表示形體表面外實(shí)體一側(cè)，繼而借助方向矢量及形體表面中的面和環(huán)，按照有序排列點(diǎn)號(hào)或邊號(hào)的形式形成外法矢，此種操作方式可作為形體存在于表面位置的判斷方法，輔助設(shè)計(jì)者達(dá)成實(shí)體模型構(gòu)建對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的使用要求。

3 結(jié)語

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)因計(jì)算機(jī)圖形學(xué)應(yīng)用覆蓋領(lǐng)域的廣泛性而得到普及和推廣，但是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的要求不同，因此從提升計(jì)算機(jī)圖形處理效率，促動(dòng)各設(shè)計(jì)領(lǐng)域穩(wěn)步發(fā)展的角度考慮，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的應(yīng)用要按照多元化、多視角等的方式操作。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹俊杰，王勝法，劉穎，孫壯，李崇君，蘇志勛.數(shù)學(xué)專業(yè)的程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程銜接[J].教育教學(xué)論壇，2019（25）：200-201.

[2]吳洋毅.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的應(yīng)用[J].科技資訊，2019，17（09）：18-19. ?[3]劉艷云.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的應(yīng)用[J].信息與電腦（理論版），2018（21）：26-27.