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图形可视化简述
摘要可视化（Visualization）是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。它涉及到计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计等多个领域，成为研究数据表示、数据处理、决策分析等一系列问题的综合技术。目前正在飞度发展的虚拟现实技术也是以图形图像的可视化技术为依托的。
关键字 图形可视化、计算机图形学、使用和发展
图形可视化由来及其发展境况
最近几年 计算机图形学的发展使得三维表现技术得以形成，这些三维表现技术使我们能够再现三维世界中的物体，能够用三维形体来表示复杂的信息，这种技术就是可视化（Visualization）技术。 可视化技术使人能够在三维图形世界中直接对具有形体的信息进行操作，和计算机直接交流。这种技术已经把人和 机器的力量以一种直觉而自然的方式加以统一，这种革命性的变化无疑将极大地提高人们的工作效率。可视化技术赋予人们一种仿真的、三维的并且具有实时交互的能力，这样人们可以在三维图形世界中用以前不可想象的手段来获取信息或发挥自己创造性的 思维。机械工程师可以从二维平面图中得以解放直接进入三维世界，从而很快得到自己设计的三维机械零件模型。医生可以从病人的三维扫描图象分析病人的病灶。军事指挥员可以面对用三维图形技术生成的战场地形，指挥具有真实感的三维飞机、军舰、坦克向目标开进并分析战斗方案的效果。
　　更令人惊奇的是目前正在发展的 虚拟现实技术，它能使人们进入一个三维的、多媒体的虚拟世界，人们可以游历远古时代的城堡,也可以遨游浩翰的太空。所有这些都依赖于计算机图形学、计算机可视化技术的发展。人们对计算机可视化技术的研究已经历了一个很长的历程，而且形成了许多 可视化工具，其中SGI公司推出的GL三维图形库表现突出，易于使用而且功能强大。利用GL开发出来的三维应用 软件颇受许多专业技术人员的喜爱，这些三维应用软件已涉及建筑、产品设计、医学、地球科学、流体力学等领域。随着 计算机技术的继续发展，GL已经进一步发展成为OpenGL，OpenGL已被认为是高性能图形和交互式视景处理的标准，目前包括ATT公司UNIX软件实验室、IBM公司、DEC公司、SUN公司、HP公司、Microsoft公司和SGI公司在内的几家在计算机市场占领导地位的大公司都采用了OpenGL 图形标准。
　　值得一提的是，由于Microsoft公司在Windows NT中提供OpenGL图形标准，OpenGL将在微机中广泛应用，尤其是OpenGL三维图形加速卡和微机 图形工作站的推出，人们可以在微机上实现三维图形应用，如CAD设计、 仿真模拟、三维游戏等，从而更有机会、更方便地使用OpenGL及其 应用软件来建立自己的三维图形世界。
在现代图形可视化进程中，主要应用在计算机领域。
信息的显示：传统的图形技术是作为人们之间传递信息的媒介而出现的，面对海量的数据，人们无法从数据海洋中得到最有用的数据找到数据的变化规律提取最本质的特征。但是人们利用计算机图形学可将这些数据用图形的形式表示出来。诸如流体力学、分子生物学和数学、医学等领域产生的大量数据经图形学处理后得到的几何实体司一以让研究人员深入了解其复杂过程，方便了研究人员。
科学计算可视化：日前科学计算可视化广泛应用于医学，流体力学，有限元分析，气象分析当中、尤其在医学领域，可视化有着)广阔的发展前途。依靠精密机械做脑部手术是日前医学上很热门的课题，而这些技术的实现的基础则是可视化、当我们做脑部手术时，可视化技术技术将医用cT扫描的数据转化成图像，使得医生能够看到并准确的判别病人的体内患处然后通过碰撞检测一类的技术实现手术效果的反馈，帮助医生成功完成手术。我们利用了可视化技术。
设计：计算机辅助设计与制造(CAD/CAM） 
在计算机图形学中，有一个应用较为广泛的领域则是计算机辅助设计、由于CAI〕技术具备生产周期短、效率高、可靠性强和精确性高等特点，使其较为适合小批量生产，能应用在产品设计和工程设计中并且能在很大程度上提高产品的市场竟争力，备受人们的关注和使用一在生产设计和制造中，在飞机、汽车、船舶、机电、轻工的设计和制造中广泛使用CAD / CAM技术。 
CAD领域另一个非常重要的研究领域是基于工程图纸的三维形体重建、)三维形体重建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、面及其拓扑关素从而实现形体的重建。
仿真：仿真理论方法的核心内容之一：在十涉SAR成像几何仿真中，可以利用计算机图形学的图形变换、隐藏而消除、像索操作等方法完成阴影区的叫视化计算以及目标点的加密，提高了阴影区计算的效率和重采样的精度并抑制了奇异点效应的发生。
动画：随着计算机图形和计算机硬件的小断发展，计算机动画应运而生。事实上动画也只是生成一幅幅静态的图象，但是每一幅都是对前一幅小部分修改，如何修改便是计算机动画的研究内容，这样，当这些连续播放时，整个场景就动起来。我国的计算机动画技术起步较晚。1990年的第11届亚洲运动会上，首次采用了计算机二维动画技术制作有关的电视节目片头。从那时起，计算机动画技术在国内影视制作方而得到了迅速的发展，继而以3D Studio为代表的二维动LFAJ微机软件和以Photostylcr, Photoshop等为代表的微机一维平而设计软件的普及，对我国计算机动LFAJ技术的应用起到了推波助澜的作用。
教学：目前国内有关图形学的教材和著作数量不少，但从图形学理论、技术方法到算法研究等基本上都沿用国外教材的模式。此外，与国外优秀教材相比，国内图形学教材在注重反映最新的理论成果以及学生的实践能力训练等方而做得不够。由于图形学不是计算机本科教育的核心课程，使得大部分高校在课程设置中没有给予足够的重视，更多的是将图形学作为高年级的选修课开设。选修的学生只是抱着拿学分的想法，并不是想真正潜下心来学知识，导致教师在安排图形学实际讲授时力求简单，无法完成必需的教学内容。然而在计算机等专业该学科现状也不容热观，计算机图形学课程很难有深人的了解。计算科学的计算机图形 学课程综合性强，涉及的内容和应用很广，学科交叉繁杂，综合了计算机科学、数学、物理学等相关学科的知识，而且学科发展日新月异，新的应用领域小断拓展，相关学科相互重叠和渗透大多数学生感到该课程难于理解，枯燥、难学，学，应该多多使用计算机来模拟图形可视化算法的生成过程，才能让学生感觉到学习图形可视化的趣味性。
 这些都是图形学运用领域，我们要想用好这利器，还需学好一些基础的东西--计算机图形学的基本算法。算法在计算机图形学上曾经占据重要的地位。 多边形剪裁算法。
裁剪是计算机图形学在许多方面应用的基础，例如从小同的物体模型中裁取事物体进行拼接而产生新的物体模型。在二维显示中的隐线隐面消除和表面阴影处理等技术中有些算法也结合了裁剪算法。裁剪在图形合成中是基础和必须的操作。 
线裁剪是计算机图形学中的一个基木操作对于凸多边形窗的裁剪，经过国内外学者的多年研究己经形成了许多经典有效的算法，但对于凹多边形窗的线裁剪，还有待进一步研究，对于凸多边形窗的线裁剪，国内外提出了多种多样的线裁剪算法，其中五个具代表性意义的算法为:Cohcn一Sutherland的分区编码算法、基于硬件实现的中点分割算法、通过法向点积进行判别的Cyrn、一Beck裁剪算法、梁友栋一Bar sky线裁剪算法、以及Nicholl一Lcc算法、为叙述方便，卜面我们分别简称为CS、中点、CB,梁R、NTN算法。 逐点生成算法。
随着广泛使用光栅扫描显示器作为图形显示器，随之出现了一类图形算法，即象素级的图形绘制算法(或称点式生成算法)。这类算法生成的曲线是很细致的并且误差小(坐标轴方向最大偏差小大于半个象素单位)。可以说这算法充分利用了光栅显示器的特点。
图形学可视化发展前景：
纵观图形学可视化的发展，我们发现图形学的发展迅速，并目己经成为一门独立的学科。计算机图形学己经应用到各个领域，在我们的生活中随处可见，的己经应用到各个领域。比如计算机辅助设计与制造，自然景物仿真和计算机动画，使我们的生活变的使我们的生活变得绚丽多彩。总之，图形学的应用给人类带来了很多益处，在促进人们物质水平提高的同时也给我们带来了精神上的享受。