计算机图形技术在数据计算方面的应用

韦凯

摘 要 计算机在现在的生活中是非常普遍存在的事物，也是我们的生活工作所必需的，计算机是一个多种先进技术结合的产物，计算机中的很多应用对于其他领域来说，会有很大的借鉴意义。计算机的图形处理技术是一种很复杂的技术应用，在数据计算领域的应用，是此技术的一种有效利用，同时对于数据计算来说，也是一种有益的借鉴来源，二者在一定程度上，可以说是有效的结合使用，相互促进，相互提高。本文通过对计算机交互式的图形技术的分析，引出可视化技术在数据的挖掘中所起到的重要作用，进而阐述交互式技术在计算机的图形处理中的重要作用。

关键词 计算机图形技术 数据计算 可视化

中图分类号：TP391 文献标识码：A

0引言

几年来，计算机的图形处理技术越来越频繁的被人们应用于其他的领域，也是现在这个科学技术非常发达的社会的一种形势所在。现代一种相对比较常见的数据的可视化技术，指的就是运用计算机的图形学和图像处理的技术，把数据转化为可以被识别的图像或者图形，进而可以在显示器的屏幕上显示出来，被看见的使用者所理解和接受，同时还要进行交互处理的技术。这样一种技术涉及的技术和领域比较广泛，计算机的图形学、图像处理技术、计算机设计、计算机视觉技术、人机交互技术等，多个领域的结合才是一种比较实用的技术。今年以来，随着网络科学技术和网上电子商务技术的发展，在以往科学计算可视化的基础之上，出现了信息可视化的概念，并且逐渐在吸引人们的眼球，成为科学技术领域研究的焦点问题。我们都知道，“可视化”就是使之可见，可以被看见，就是可视化的最基本的含义，那么，数据在挖掘过程中，很多活动都可以被认为是可视化，利用可视化的技术进行信息的传递、知识的发现等。

1交互式计算机图形技术概述

交互式计算机图形的处理技术是计算机图形处理中很常见的一种技术方法，也是一种在当今时期比较实用的技术，在整个计算机图形技术方面还是有着比较高的地位的，下文主要对这种技术做以介绍。

1.1图形技术的含义

在计算机的研究领域中，计算机的图形技术是一个很重要的研究方向。国际标准化组织将之定义为：研究用计算机进行书记和图形之间相互转化的方法和技术。交互式技术凭借其特有的优势，经常在计算机图形技术汇总被使用，正是这样，计算机图形技术经常被直接称作交互式计算机技术。交互式根据字面的含义理解就是相互之间的交流沟通等，交互式图形技术系统在运行的过程中是依赖交互软件的支持的，操作人员与计算机之间进行相互的沟通交流，在这个过程汇总，还要通过交互式绘图设备来完成。

1.2交互式图形技术的软件支持

交互式图形的绘制，需要计算机软件和硬件的协调配合来完成，不是单独的技术可以完美实现的。涉及的硬件主要是：主机、输入设备和输出设备所组成。软件包括：图形系统、应用模型和应用程序。本文主要研究的是计算机的软件技术，所以对所需要的硬件设施不做详细介绍说明。

图形系统：是整个系统的主要部分，包括图形的子程序，可以为图形的整体提供多种图形的具体功能，进而驱动输出设备运行，然后产生相应的图形；应用模型：这个部分主要是为显示出来的具体图形提供数据的支持和所描述的具体对象的详细情况，所以，这一部分会对整个图形中多个对象的具体描述，有着一个保存原始数据文件的作用；应用程序：这一部分是整个图形系统的核心部分，它会从应用模型中获取各个具体对象的数据信息，并且对这些数据进行一定的处理，并且在图形系统中生产对象数据可以生产的图形，最后在在输出设备上将该图形输出，进而被识别、这三个部分就是交互式图形处理技术的基本原理的组成部分，是该技术的主要软件支持。

1.3计算机图形处理语言

现阶段，计算机图形处理的语言有多重，比如：DirectX、OpenGL、Java3D等。依靠目前的科技水平来看，有很多专业的人士利用OpenGL来编写一些三维的程序，可以很好的显示图形和图像，但是对于一些专业性不是非常强的人士来说，如果要运用这种技术，在很多方面，还是会存在一些不容易解决的问题的。

Java3D在处理图形的过程中，有着自身的特点，Java在互联网和计算机软件的设计中是很常见的，同时他的3D图形的处理也显示出更强大的性能。他是在OpenGL的基础之上发展和完善起来的，主要针对于三维的图形处理技术。Java3D是较高层次的面向对象技术的延伸，可以实现对3D立体图形数据的高效率处理，对整体图形中局部或单个图形的增添、删除、平移等操作的更便捷的操作处理，同时还可以处理更加多种、丰富的三维图形。图形处理中使用Java语言的是有一定的原因的，最主要的就是平台无关性，这样的特点主要是它在运行过程中的部分编译。不同的操作平臺，由于处理的问题有差异，所以每个平台的JVM不同。使用Java语言程序设计的3D图形，可以很好的在最常见的浏览器中显示，浏览器主要是IE浏览器和Netscapegoat浏览器。由于平台无关，Java3D体现出了自身“一次书写，随处运行”的优势，使得可以运行于多种平台之间，可以更有效的应用立体图形的加速技术。

2数据挖掘与可视化技术

2.1数据挖掘

数据挖掘，顾名思义，就是从大量的数据中提取出来的知识。数据之所以需要挖掘，是因为大量的数量有着不相关的信息知识，需要在这个过程中被除去。数据挖掘可以说是信息处理技术和数据管理分析技术的结合产物。

可视化技术在数据的挖掘过程中起到很大的作用，是一个可以解决多个问题的重要技术手段，主要体现在可以使人在视觉上理解一种比较复杂的多维数据模式，通过观察数据在维度中的存在形式，能够直观、快速的发现数据之间的关系以及多个数据的变化规律等，可以有效的帮助验证挖掘出来的数据是否符合挖掘的目的和要求。

2.2可视化技术在数据挖掘中的必要性

随着科技的发展，计算机硬件对数据的要求也在加大，与此同时，数据库在增多，数据量在增大，对数据处理能力的要求也在逐渐的提高，高校科学合理的处理数据就是一个一直存在的严峻的问题。无论多快的计算机，对数据的处理都是有一个限度的，所以，数据在增多的同时，就面临着数据处理被推向一个技术的瓶颈。庞大的数据可以压倒一切与之相关的事物，计算机的处理压力增大，数据库的容量面临挑战，最直接的，也是最现实的，人脑的承受能力是有限的，那么这样的大数据是无法正常被挖掘的，如果仅仅是依靠原来的技术。在这样的情况下，可视化技术在数据挖掘中的应是很有必要的，一方面减轻了计算机和人员的压力，另一方面，可以为了以后的数据库的继续发展奠定了基础。

2.3可视化技术的应用

现阶段，可视化技术应用于数据的挖掘中，一般主要是在输出阶段发挥作用，用来表示数据，保证数据的可视，生成一般的视图、显示复杂数据的分析结果等。可视化的技术主要体现在数据显示的阶段，也就是在分析筛选出数据之后的工作，而这些数据在被分析的过程中，是不会涉及到可视化技术的应用的。

既然分析的过程不涉及，就要考虑到是否可以在分析的阶段也应用这样的技术来进行，设计出一个强大的数据分析的可视化挖掘工具。问题是这样的，人类的建立在可视化的基础上的决策，替代一个分析选择过程中的科学数学的步骤，当决策不可以自动的形成时，就用可视化来处理决策。通过新型的数据处理技术，期望做到让人脑吸收的更多、更快，信息处理的速度更快，信息处理的正确率更高。

2.4可视化技术应用的主要思想

可视化技术应用于数据分析的主要思想，就是将原来的数据用图形或者图形来表示，在此之前，要严格的处理好数据之间的关系，在转化为图形或者图像后不可以改变原来的属性等，把原本大量的数据表示为图形或图像，毕竟图形图像看起来和分析起来，会让人的思路更加清晰，数据的观看更加直观、明了，达到加快分析处理速度的目的。可视化是依托于图形的，所以计算机图形学就是数据挖掘的强大的基本工具。在数据分析处理的整个过程中，将数据可视化，也就是把数据分析转化为一种可以很直观的图形或图像，是分析过程中一个重要的前期环节，也是数据处理的关键。

在当今这样的科学技术的水平下，数据可视化研究的主要方向是将数据库中的不同的数据进行可视化的标准做以明确，将不同层次中的数据进行有效率的区分，数据的属性和纬度按照一定的规律进行整合，展现给最终用户的是不同的呈现形式，目前，称之为“前端展示”。目前，我国在这方面开展了相应的投入和研究，并且取得了一定的、不可否认的成绩。在进行数据的可视化的阶段，可以从不一样的维度观察数据库的全部数据，多角度的分析数据之间的关联，从而可以更加深入的对数据进行分析。

3可视化技术应用的意义

在过去的数据挖掘的过程中国，处理数据的机器是核心的部分，而如果在机器中融入可视化的技术，那么护具的挖掘，就变成了机器与人的互动，就不再是机器本身的处理，还包括了人的因素，人与机器的互动，可以保证数据处理过程不是很死板，而是变得灵活起来，毕竟人的思想是活的，有区别与机器。

一方面，将知识与数据的可视化结合起来，可以提升挖掘出来的知识的有效性。结果模式的有效性有所提升，那么数据的分析处理就更有意义，不再是简单的机器筛选出来的死板、不变通的数据知识。

另一方面，对可视化技术的应用，可以有效的建立人与机器之间的联系，也就是把用户交互有效的结合数据的挖掘系统。保证了在数据挖掘的过程中，有效的结合了用户本身的主观意愿，也就是对数据进行处理的基本初衷，这样才会起到对知识的选择的最初的根本目的。

4总结

综上所述，计算机图形处理技术中的最主要的可视化的技术，在数据的计算处理方面，可以起到重要的作用。新技术的引入，避免了传统技术在对数据进行计算过程中机械死板的固态，用户与机器的有效互动在可视化中的充分体现，就在很大程度上解决了最终选择的知识与用户的最初目的存在很大偏差的情況，使得数据的分析更有意义。

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