[科普中国]-图形字符合成

简介

图形字符合成是指利用图形学中有关技术来合成图形字符，例如计算机中的汉字图形字符、英文图形字符（二维计算机图形），这些都是通过有关图形学技术合成的，并存储在计算机内存中。图形字符合成一般是结合人们的想象力和有关技术创造出艺术效果和实用性较强的图像字符。图形字符合成好坏与现有技术有着密不可分的关系，例如可以利用人工智能有关技术，机器自己创造出一些以前难以想象图像字符和图形符号，如3D图形字符。图形字符合成可以推动游戏、动画、辅助设计等一些行业发展。

图形学计算机图形学的研究内容极为广泛，如图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形算法、曲线曲面建模、实物造型、真实感图形显示算法，以及科学计算可视化、计算机动画、自然仿真、虚拟现实等。计算机图形学主要目的就是要利用计算机表达的真实感图形。为此， 必须建立图形描述的场景的几何表示，运用某种光照模型，计算出假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。所以计算机图形学与计算机辅助几何设计有着密切的关系。图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其主要的研究内容1。

二维计算机图形二维计算机图形（2D Computer Graphics），也简称为二维 CG，是基于计算机的数字图像的产生—主要是从二维模型（例如二维几何模型，文本，和数字图像）产生，并且使用只适用这些模型的技术。该词也用于指代这些模型本身。采用该技术的计算机科学的分支称为二维计算机图形学。二维计算机图形主要用于本来采用传统印刷和绘制技术的那些应用场合，例如字体、地图、工程制图、广告、等等。在那些应用中，二维图像不仅仅是现实世界物体的一个表示，它本身是有附加含义的独立个体；因而二维模型在那些应用中更为实用，因为它们给出了比三维计算机图形更为直接的控制（三维图形更象摄影而非打印）。在诸如桌面发布、工程、和商务这样的很多领域，基于二维计算机图形的文档的表述比相应的数字图像可能会小得多—经常只有1/1000 或者更小。该表示法也更灵活，因为它可以在不同的图像分辨率进行绘制以适应不同的输出设备。因而，文档和插图经常采用二维图形文件存储和传输。

二维计算机图形于1950年年开始，基于矢量图形设备。它们在接下来的数十年间被光栅设备大量替代。PostScript语言和X Window System协议是该领域里程碑式的发展。二维图形模型可以是如下这些的组合：几何模型（也称为向量图形），数字图像（也称为光栅图形），需要排版的文本（由内容、字体和大小、颜色、和方向定义），数学函数和方程，等等。这些组件可以通过象平移、旋转、缩放这样的二维几何变换来修改和操作。在面向对象图形中，图像通过一个有自绘制方法—一个用任意的算法来赋予图像像素色彩值的例程—的对象来描述。复杂的模型可以通过将更简单的对象组合起来得到，可以采用面向对象编程的范式。

三维计算机图形三维计算机图形是电子计算机和特殊三维软件帮助下创造的作品。一般来讲，该术语可指代创造这些图形的过程，或者三维计算机图形技术的研究领域，及其相关技术。三维计算机图形和二维计算机图形的不同之处在于计算机内存储存了几何数据的三维表示，用于计算和绘制最终的二维图像。一般来讲，为三维计算机图形准备几何数据的三维建模的艺术和雕塑及照相类似，而二维计算机图形的艺术和绘画相似。但是，三维计算机图形依赖于很多二维计算机图形的相同算法。计算机图形软件中，该区别有时很模糊：有些二维应用程序使用三维技术来达到特定效果，譬如灯光，而有些主要用于三维的应用程序采用二维的视觉技术。二维图形可以看作三维图形的子集。

人工智能人工智能（Artificial Intelligence，简称 AI），作为计算机学科的一个重要分支，是由 McCarthy 于1956 年在 Dartmouth 学会上正式提出，在当前被人们称为世界三大尖端技术之一。美国斯坦福大学著名的人工智能研究中心尼尔逊（Nilson）教授这样定义人工智能“人工智能是关于知识的学科——怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的学科”，另一名著名的美国大学 MIT的 Winston 教授认为 “人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能的工作”。除此之外，还有很多关于人工智能的定义，至今尚未统一，但这些说法均反映了人工智能学科的基本思想和基本内容，由此可以将人工智能概括为研究人类智能活动的规律，构造具有一定智能行为的人工系统。人工智能作为研究机器智能和智能机器的一门综合学科，涉及信息科学、心理学、认知科学、思维科学、系统科学和生物科学等学科，目前已在知识处理、模式识别、机器学习、自然语言处理、博弈论、自动定理证明、自动程序设计、专家系统、知识库、智能机器人等多个领域取得实用的成果。