基于OPENGL的计算机人物平面设计优化

袁霞+朱思进

摘要：计算机人物平面设计的质量影响对其界面的美观实用程度，而传统的计算机人物平面设计是通过二维图像技术实现的，导致其设计真实性不高，感染力不足，对使用者的吸引力度不够。为此，提出一种基于OPENGL的计算机人物平面设计优化方法，首先对计算机人物平面设计的重要意义进行分析，并对OPENGL的功能进行分析，最后对基于OPENGL的计算机人物平面设计优化的发展前景进行阐述，促进计算机人物平面设计的发展。

关键词：OPENGL；计算机；人物平面；设计优化

中图分类号：J51 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）01-0203-03

在计算机使用过程中，计算机人物平面设计的真实性对使用者的感染力具有直接影响，这是每一个计算机用户深有体会的。计算机人物平面设计的真实性，离不开计算机人物平面设计的优化[1]。传统的计算机人物平面设计方法由于设计内容老套，界面无法满足人们的审美需求，成为计算机领域急需优化研究的课题。

针对上述传统计算机人物平面设计存在的不足，本文提出了一种基于OPENGL的计算机人物平面设计优化方法[2]，通过分析可知，基于OPENGL的计算机人物平面设计优化能够提高计算机人物平面设计的实用性和美观度，对推动平面设计优化发展具有较强的使用价值。

1 计算机人物平面设计优化研究

计算机人物平面设计就是通过视觉的元素对计算机人物的面部特征、表情特征等内容通过图像的方式表达处理，向使用者进行传播信息，使使用者通过这些视觉元素了解计算机人物平面设计所要表达的内容。因此计算机人物平面设计的效果体现在其是否具有吸引他人的能力，以及是否能够准确传达计算机人物平面表达信息。

在一定程度上来讲，计算机人物平面设计需要人物设计能够通过其本身的魅力征服使用者。因此在计算机人物平面设计过程中，需要综合考虑各方面因素，用户通过设计体会计算机人物平面中的内容，确定用户需求。因此计算机人物平面设计是尤为重要的。

计算机人物平面设计是设计虚拟化人物形象，是人物形象符合市场经济要求，因此计算机人物平面的设计需要与应用实际相结合，设计出符合人们生理和心理需求的人物形象，但是在保证设计符合审美需求的同时，也要符合实用性需求，根据应用实际进行设计。

1.1 计算机人物平面设计综述

计算机人物平面设计主要是指利用视觉效应根据实际的需求对人物形象进行设计。随着社会经济的发展，人们生活水平的提高，人们对美的需求越来越高，对人物的形象提出了更高的要求。

为使设计的人物形象取得较好的效果，需要在设计过程中使用艺术元素，并以美术为基础，提高人物形象设计的美学效果和美观性。因此从一定意义上来说，计算机人物平面设计是艺术设计的重要内容。

1.2 计算机人物平面设计的发展

现代计算机人物平面设计已经应用于网页制作、广告设计等诸多领域，因此对计算机人物平面的设计逐渐深入。相关专家学者在研究专业理论的同时，还对美术设计活动进行研究，在进行计算机人物平面设计的过程中，通过增强美术方面的技术，提高计算机人物平面设计水平及艺术设计的领悟能力，通过对计算机方法基础能力的强化，利用OPENGL编程，使得计算机人物形象设计得更加丰满。在进行设计过程中，设计的人物形象中每个特征都可能产生视觉冲击，从而提高人物形象的丰满度。

计算机人物平面设计种类繁多，在进行计算机人物平面设计过程中，应用计算机技术，提高人物形象的应用范围。

随着计算机的普及应用，对计算机的应用研究内容不断深度，并且将计算机与其他领域进行结合，为生活带来了便利。通过计算机与美术相结合，提高人物形象设计的丰满度，使其符合大多数人的审美需求，提高了设计人物的真实性和美观性。

计算机人物平面设计是以平面介质为载体，通过艺术和美术相结合，对人物形象进行设计，了解人物形象的性格特点及其他方面内容，使使用者了解网络人物平面设计的需求。由于人物设计以人物的特征内容为主，然后表达设计思想，所以需要非常艺术化的表现方式。

随着计算机人物平面设计的快速发展，市场上设计的人物形象众多，推陈出新速度较快，但由于不同的应用需求，市场的需求量仍有较大缺口，且许多设计难以达到理想效果[3]。调查研究的结果表明，当前计算机人物平面设计的结果仍存在人物调色、布局、合成等领域的不足，影响计算机人物平面设计的使用价值。

1.3 计算机人物平面设计构成要素的审美特征

在计算机人物平面设计过程中，為了保证设计的人物形象更加丰满，需要计算机人物平面具有秩序美、冲击力、艺术功能性三种审美特征。

1） 秩序美

计算机人物平面的设计对使用者的审美处理主要体现在秩序美的落实，使设计的人物形象在形式的调控下而丰满化、形象化。人物平面设计的这种秩序美主要体现在设计人物的表情特征及搭配之间的协议性。实现秩序美使使用者第一眼便对人物形象具有较好的平衡感和舒适感，提高使用者的视觉审美水平。

2） 冲击力

计算机人物平面设计在审美的构建上，重点是利用图像和色彩，确定其应用范围，在视觉上对人们的感受造成冲击。在形成视觉冲击的过程中，根据计算机人物平面设计构成要素的不同应用范围和发展水平进行表达。计算机人物平面设计的冲击力体现在人物形象第一时间吸引用户目光，将人物形象信息传达给使用者。人们在审美时由于心理背景的不同，审美观千差万别，因此，在进行计算机人物平面设计过程中，为保证设计的冲击力，需要对目标人群进行研究设计，针对目标人群进行人物形象设计。

3） 艺术功能性

在市场经济的环境下，计算机人物平面设计生存的主要方式体现在对人物信息的传达程度上。对计算机人物平面的设计优化若发挥应有的价值，需要考虑用户的认可程度，获取用户的认可和支持，从而经受得起市场的考验。通过对计算机人物平面进行美化，提高了计算机人物平面的关注度。endprint

通过上述论述，通过对计算机人物平面设计中人物形象需求、设计的人物形象审美特征，以及设计人物形象应用范围进行分析，确定计算机人物平面设计优化的方向，为实现基于OPENGL的计算机人物平面设计优化奠定基础。

2 基于OPENGL的计算机人物平面设计优化

2.1 OPENGL概述

基于OPENGL的计算机人物平面设计优化中，OPENGL是硬件图像设备的软件接口，通过OPENGL在帧缓冲区精确绘制计算机人物平面设计所需的2D、3D的人物形象，这些人物形象被描述为顶点或像素的序列。OPENGL形成若干处理步骤，首先将数据转换成像素，并在帧缓冲区得到最终的图像。OPENGL作为独立于窗口系统、操作系统和硬件平台的三维图像处理技术。

OPENGL命令发出后，可以存储在显示列表中，以后调用，也可以与像素操作一起处理，运用运算、逐个顶点操作，进行光栅化处理，逐个片段操作，形成人物形象并存入帧缓冲区。对于人物形象数据，像素操作结果被存储在纹理内存中，供纹理组装后与顶点数据一起进行光栅化处理，共同形成三维图像。

因此，利用OPENGL进行计算机人物平面设计，设计的计算机人物平面三维视觉效果较好，提高了使用价值。

OPENGL非常接近硬件，是一个图形与硬件的接口，OPENGL中包含了100多个图形函数，从而建立人物图像三维模型以及进行三维实时交互。OPENGL强有力的图形函数不要求开发人员把三维物体模型的数据写成固定的数据格式，简化了编写三维图形的程序。

2.2 OPENGL功能

简单地说，OPENGL具有建模、变换、色彩处理、光线处理、纹理映射、图像处理、动画及物体运动模糊等功能。

1） 建模

OPENGL图形库在提供点、线等基本绘制函数的同时，还提供了多面体、复杂曲线等三维物体的绘制函数。OPENGL图形建模方法有许多，在实际操作中运用加平均法，使用加平均值替代误差方程，公式如下所示：

式中：为特定点的最高点，为第的最高点，为图形库参考点的个数，为第个参考点权重，为图形库离散点之间线的距离。

2） 变换

OPENGL图形库的变换可以分为平移、旋转、镜像三种基本变换，在OPENGL图像帧缓冲区，平面图像处理可运用像素转换模式函数进行计算。

（1） 平移模式函数运算

式中图库设定点为，为加权重系数，是用于求图片平移距离系数。

（2） 旋转模式函数运算

在同一场景中，将平面图片进行不同角度旋转，为时间常数，为旋转图像角度，为图像旋转后最优像素。

（3） 变比模式函数运算

OPENGL进行计算，为图像所在场景，在特定时间范围内，图像变化数值

3） 颜色模式设置

为了验证OPENGL图形库中RGBA模式和颜色索引两种颜色模式清晰度，结果如图1所示。

4） 光照和材质设置

根据应用要求，对模型中所有元素的色彩进行对比，并且确定图像的光照、纹理等内容。OPENGL光有辐射光、环境光、漫反射光以及镜面光四种光。材质是用反射率进行表示的，如图2所示。

OPENGL在进行计算机人物平面设计过程中，不但可以实现平面设计中图像的拷贝和像素读写功能外，还可以进行图像融合、雾化的特殊图像处理，增强平面设计中图像的真实感，提高计算机人物平面的感染力，实验效果如图3所示。

6） 双缓存动画

OPENGL使用了前台缓存和后台缓存，在计算机人物平面设计中实现交替显示场景。通过后台缓存，对场景和生成画面进行计算，然后通过前台缓存，将后台缓存的画面进行生成，在变换不同场景情况下，图像前台缓存速与后台缓存生成规律。如图4。

7） 特殊效果

利用OPENGL可以实现深度暗示、运动模糊等特殊效果，提高计算机人物平面设计中图像的效果。

通过上图OPENGL功能，调节人物形象的色彩，提高人物形象的真实性，扩展计算机人物平面的使用范围。

2.3 基于OPENGL的计算机人物平面设计优化的实现

在实现基于OPENGL的计算机人物平面设计优化过程中，几何顶点数据包括模型的顶点集、线集、多边形集。这些数据通过运算器、逐个顶点操作等。图像数据主要包括像素集、图像集、位图集等内容。通过光栅化、逐个片元处理将得到的光栅数据写入帧缓冲器。

根据基于OPENGL的计算机人物平面设计优化实现流程，实现计算机人物平面设计优化，主要的步骤有：

1） 根据基本图形单元建立计算机人物平面设计所需人物形象模型，并且对所建立的模型利用数学函数进行描述，如下：

2） 把计算机人物平面设计图形模型放在三维空间中的合适位置，并设置视点，人物平面图像模型的数学描述以及色彩信息转换至计算机屏幕上的像素，实现计算机人物形象的光柵化。从而对计算机人物平面设计图形模型进行观察。用OPENGL函数进行计算，当前设置的点为A、B两个视点，为A点平面人物图像光栏化值， 为B点平面图像人物光栏化值，如下：

通过上述论述，通过对OPENGL设计人物形象的过程进行分析，并对OPENGL的功能进行介绍，实现基于OPENGL的计算机人物平面设计优化。

3 结束语

随着计算机互联网技术的发展普及，以及人们生活水平的提高，对审美需求的增强，人们对计算机人物平面设计的美观实用性需求越来越强烈。针对传统计算机人物平面设计存在的人物表情特征老套，人物的感染力较差，无法满足人们的审美需求问题。针对该问题，通过分析计算机人物平面的发展及计算机人物平面设计构成要素的审美特征，提出一种基于OPENGL的计算机人物平面设计优化方法，通过提高设计的人物图像清晰度，增强人物图像的感染力，从而提高人物图像的使用范围，实现基于OPENGL的计算机人物平面设计优化。

参考文献：

[1] 刘勇. 佛莞城际铁路长隆站平面优化设计研究[J]. 铁道标准设计， 2016， 60（5）：25-29.

[2] 张戏， 王文涛， 盖云芳. 茶文化视觉元素嵌入平面设计图案的效果分析[J]. 福建茶叶， 2017， 39（4）：271-272.

[3] 廖明， 周良辰， 闾国年，等. 基于OpenGL驱动的三维场景重构[J]. 计算机应用研究， 2015， 32（4）：1276-1280.endprint