計算機繪圖技術（Computer graphics technology）是指計算機圖形顯示和繪圖是利用計算機處理圖形信息的一門套用技術學科，它的主要任務是通過對描述某一對象的一組抽象數據，或計算機產生的中間結果進行處理之後，變換成能直接觀察到的圖形，在輸出設備上實現圖形信息的表達，當使用顯示器將對象的視覺表示形式展現在顯示螢幕上時，稱為計算機圖形顯示。
基本介紹
- 中文名：計算機繪圖技術
- 外文名： Computer graphics technology
- 定 義：利用計算機處理圖形信息的技術
- 套用學科：計算機技術術語
詞條概念,圖形信息特點,分支學科區別,工作原理,系統工作方式,繪圖系統組成,
詞條概念
計算機繪圖技術（Computer graphics technology）是指計算機圖形顯示和繪圖是利用計算機處理圖形信息的一門套用技術學科，它的主要任務是通過對描述某一對象的一組抽象數據，或計算機產生的中間結果進行處理之後，變換成能直接觀察到的圖形，在輸出設備上實現圖形信息的表達，當使用顯示器將對象的視覺表示形式展現在顯示螢幕上時，稱為計算機圖形顯示。當使用繪圖機將顯示圖形永久保存硬拷貝在圖紙上時，稱為計算機繪圖。兩者在圖形的生成、存儲、變換處理等方面的原理是相同的，實際上常常把兩者結合起來使用，稱為計算機繪圖技術。
圖形信息特點
圖形信息是一種重要的信息類型，直接明了，含義豐富，它具有以下特點：
1、圖形信息表達直觀，易於理解。
在科學技術高度發達的今天，圖形信息顯示出任何語言無法比擬的優越性，它能直接反映出客觀世界變幻無窮的圖像，供全人類所共享，不受語言限制。圖形信息中包含大量空間的、各種層次的、變化的結構形狀、色彩、紋理以及心理信息等，通過觀察，給人以直觀的感受，“一目了然”，易於理解。
2、圖形信息表示準確、精練。
圖形給人一瞬間把握整體的特點，它比文學要逐字逐句逐段聯繫起來才能理解，顯得更簡明精練，“一幅畫勝似千言萬語”，例如旅遊指南中配合說明就不可缺少一幅交通圖。
“圖”是科學技術領域裡一種套用非常廣泛的表示形式，人類的生產活動和科學實驗中，離不開圖像表達，如機械方面的零件圖、裝配圖、建築中的施工圖、以及氣象圖、統計圖、心電圖等準確無誤地表示各構成部分的幾何尺寸和相對位置，而語言文學是難以表達清楚的。
3、圖形信息能“實時”地反應過程的變化規律。
連續變化的圖形信息能更“實時”地反映生產和科學實驗過程；並從中發現起決定作用的因素和關係。近代物理等學科就是利用這種形象的視覺表示，反映真實模型及抽象概念模型的變化規律。
分支學科區別
圖形處理、模式識別與圖像顯示的區別
計算機處理圖形信息採用不同的方式，使得計算機套用領域發展由三個分支學科，即圖像處理、模式識別與圖形顯示，它們之間既有一定聯繫，又有不同的研究目標。
圖像處理：它將客觀世界中原來存在的物體映像處理成新的數位化圖像，如對照片圖像掃描採樣，量化，模/數轉換後送入計算機，由計算機按套用的需要，對數字圖像信息進行加工，復原（使模糊圖像清晰）增強（突出某些特徵）和圖像賦值（定義圖像某部分的尺寸形狀和位置）。其中關心的問題是如何濾去噪聲，壓縮圖像數據以便於存儲傳輸等不同的處理。需要時可把加工處理後的圖像重新輸出，這個過程統稱為圖像處理。
模式識別：它研究怎樣分析和識別輸入的圖形和圖像，找出其中蘊含的內在聯繫。圖形信息輸入計算機後進行特徵抽取等處理，然後用統計判定方法，對圖形做出識別。最後由計算機按使用要求繪出圖形的分類和描述，從圖像中提取數據模型。
圖形顯示：它的主要任務是先將具體實在對象或抽象假想對象進行描述（建立模型），然後對描述對象的數據或過程進行處理，產生能正確反映對象某些性質的圖形，它是將數據和幾何模型生成圖形。這裡所說的模型是對圖形對象的抽樣描述，它能夠被計算機理解接受並轉換為圖像顯示，可以通俗地說：模型是圖像的說明，圖像是模型的可見形象。具體由計算機產生的字元、符號、點、線、弧、圓、曲面、立體等組成的圖形模型都是圖形對象，它們還具有明暗、色彩等屬性，以及靜止和活動的不同狀況。
圖像處理、模式識別和圖形顯示這三門與圖形信息處理有關的學科，都已有了二三十年的歷史，但長期以來它們以各自獨立的形式發展。到了80年代，由於光柵掃描圖形顯示器的廣泛使用，以及各門學科之間相互滲透與溝通，相互關係越來越密切，但以計算機軟硬體系統角度來看，其中圖形顯示和繪圖技術仍起著基礎和核心的作用。
工作原理
系統工作方式
計算機繪圖系統的工作方式有被動式和互動式兩種，被動式主要以繪圖機或印表機作為輸出設備，通過編制一個繪圖程式，讓計算機控制繪圖機或印表機繪製圖形，若要修改圖形必須修改程式或數據。這種繪圖系統生成圖形過程中，無法進行操縱和控制。
互動式則由設計人員（用戶）利用鍵盤、光筆、數位化儀、圖形顯示器等互動設備的有關功能，控制和操縱模型的建立和圖形的生成過程。模型和圖形可以邊生成邊顯示邊修改，進行人機對話；並提供了與繪圖系統形象直觀和高效率的互動手段，以選單形式為用戶提供輸入、修改、變換等各種圖形功能，直到產生符合使用要求的模型和圖形位置，最後由繪圖機或印表機輸出圖形。目前，計算機繪圖系統工作方式都以互動式繪圖為主。
繪圖系統組成
計算機繪圖系統由硬體和軟體兩部分組成。計算機繪圖系統的基本物理設備統稱為硬體，它包括主機、大容量外存儲器、圖形輸出和圖形輸入設備。其中圖形顯示器、印表機、繪圖機、鍵盤、數位化儀、光筆等供系統配置時用戶選用。
為了運行、管理和維護計算機而編制的各種程式統稱為軟體，軟體分系統軟體、支撐軟體和套用軟體三類。
系統軟體是使用和管理計算機的全部軟體。它為所有的計算機用戶服務。
套用軟體是用戶利用計算機，以及它所提供的各種系統軟體編制解決各種實際問題的程式，稱為應用程式，它為部分用戶服務。圖像應用程式是開發繪圖系統的核心部分，它是圖形技術在各種套用中的抽象描述。
圖像支撐軟體由一組公用的圖形子程式所組成，它擴展了原有高級語言的圖形處理功能。給用戶提供描述、控制、分析和計算機圖形的語句，適用於用戶設計有關圖形方面的應用程式。
綜上所述，計算機繪圖系統是為了支持應用程式便於實現圖形的輸入輸出而設計的硬體和軟體的組合體，沒有繪圖系統的支撐，就會使應用程式的編寫極為困難，計算機繪圖的潛在用途也難以開發。
