计算机图形学复习概要

第一章绪论

1．计算机图形学这一术语最早是在＿1962＿年首次被提出，从而确立了计算机图形学的学科地位．

2．计算机图形学的应用范围包括(A,B,C,D,E,F)．

A．计算机艺术B．计算机辅助设计与制造

C．医疗诊断D．计算机动画

E．算机辅助教学F．办公自动化和电子出版技术

3．计算机图形学研究的内容是什么?

答：计算机图形学(Computer Graphics)是研究怎样用数字计算机生成、处理和显示图形的一门学科，是研究用计算机将由概念或数学描述所表示的物体(而不是实物)图像进行处理和显示的过程，是在计算机的帮助下生成图形图像的一门艺术。

4．计算机图形学处理的图形分为哪两种?

答：一类是线条式，它用线段来表现图形。这种图形容易反映客观实体的内部结构，因而适合表示各类工程技术中的结构图。如机械设计中的零件结构图、土木没计中的房屋结构图及各种曲线图等等；另一类是具有面模型、色彩、浓淡和明暗层次效果的、有真实感的图形，这种图形与我们用照相机拍摄的照片相似。它适合于表现客观实体的外形或外貌，如汽车、飞机等的外形设计以及各种艺术品造型设计等。

5．试举例说明你所见到过的计算机图形学的应用实例．

答：如医疗图像诊断，计算机动画等。

第二章计算机图形系统

1．图形系统的基本功能包括：计算、存储、输入、输出、对话等五方面的功能。

2．图形输出设备主要包括：显示器、绘图仪、打印机等．

3．计算机图像的输入设备包括( A,B,C,D,E,F,G,H).

A．键盘B．鼠标C．跟踪球D．数字化仪

E．图像扫描仪F．图像扫描仪G．触摸屏H．声音系统和视觉系统

4．名词解释：分辨率场频行频

分辨率：分辨率就是屏幕图像的密度。我们可以把屏幕想象成是一个大型的棋盘，而分辨率的表示方式就是每一条水平线上面的点的数日乘上水平线的数目。分辨率越高，屏幕上所能呈现的图像也就越精细。

场频：场频又称为“垂直扫描频率”，也就是屏幕的刷新频率。指每秒钟屏幕刷新的次数，通常以赫兹(Hz)为单位。

行频：行频指电子枪每秒在荧光屏上扫描过的水平线数量，等于“行数×场频”。行频足一个综合分辨率和场频的参数，其值越大就意味着显示器可以提供的分辨率越高，稳定性越好。

5．光栅扫描显示器和随机扫描显示器在图形显示上有何不同?为什么二者都需要刷新?

答：随机扫描的图形显示器和存储管式的图形显示器都是画线设备，在屏幕卜显示一条直线是从屏幕上的一个可编地址点直接画到另一个町编地址点。光栅扫描式显示器是画点设备，可以看作是一个点阵单元发生器，并可控制每个点阵单元的高度。光栅扫描式显示器可以生成多种灰度和颜色，色彩连续变化具有真实感的图形。

随机扫描显示器是利用电子束在荧光屏上扫描的轨迹来画图的。屏幕采用短余辉荧光粉，南于余辉短．因此为了获得稳定的画面．必须不断地扫描显示文件，即刷新。刷新频率一般为25-50次／秒，既每秒25-50帧。

光栅扫描显示器每秒也要刷新。其原理同彩色CRT的刷新原理。通常刷新频率应为30-50帧，秒。随着刷新频率的降低，会出现闪烁。使图像不闪烁的刷新频率成为临界停闪频率CFF(critical fusion frequency)。决定CFF的因素有：荧光屏的余辉时间，图像亮度及环境的亮度，发射光的波长以及观察者本身。

6．CRT显示器的原理是什么?它的优点和缺点是什么?

答：CRT显示器的原理：CRT一般是利用电磁场产生高速的、经过聚焦的电子束，偏转到屏幕的不问位置轰击屏幕表面的荧光材料而产生可见图形。彩色CRT和单色显示器的不同是由于荧光粉的缘故。

它的优点是：亮度高对比度好、聚焦精确、分辨率高和色彩鲜艳并丰富，缺点是体积大、厚且笨重。

7．液晶显示的原理是什么?它的优点和缺点是什么?

答：液晶显示是将液晶置于两片导电玻璃之间，靠两个电极间电场的驱动，引起液晶分子扭曲的电场效应，以控制光源透射或遮蔽功能，在电源关开之间产生明暗而将影像显示出来，若加上彩色滤光片，则可显示彩色影像。

优点：(1)零辐射、低耗能、散热小。(2)纤薄轻巧。(3)精确还原图像。(4)显示字符锐利，画而稳定不闪烁。(5)屏幕调节方便。

缺点：(1)价格比较贵。(2)液晶显示器的数字接口尚未形成统一标准，带有数字输出的显示卡在市场上并不多见。这样一来，液晶显示器的关键性的优势却很难充分发挥。(3)可视角度小。(4)相应时间过慢。(5)亮度和对比度低。

第三章OpenGL编程基础

1.OpenGL是SGI公司开发的一套高性．能的计算机图彤处理系统，是图形硬件的软件接口，GL代表图形库．

2．GLUT代表OpenGL应用工具包，是一个和窗口系统无关的工具包．它作为AUX库的功能更强的替代品，用于隐藏不同窗口系统API的复杂性。GLUT的子程序的前缀使用字母glut．3．在OpenGL的命令函数中，核心库的函数以( C )为前缀，编程辅助库的函数的前级为( B )，实用函数库的函数前缀为( D )．

A．glu B．aux C．gl D.glut

4．简要说明OpenGL的概念及其功能．

答：OpenGL所具有的功能基本上涵盖了计算机图形学所要包括的各个方面的内容。包括绘制基本几何图形如点、线、多边形等，实现图形变换如几何变换、观察变换和裁剪，封闭边界内的填充、纹理、反走样等，二次曲面、B6zier曲线曲面和NURBS曲线曲面的生成，消隐处理以及具有光照颜色的真实感图形生成等。

5．简要说明用OpenGL进行编程的主要步骤．

答：用OpenGL进行编程一般包括以下几个部分：(1)定义绘制对象：通常对象绘制于指定的窗口之上。首先必须定义窗口在屏幕上的位置及窗口的大小等属性，然后在窗口上建立坐标系，定义图形在窗口中的生成位置。(2)初始化：即初始化OpenGL中的状态变量，为下一步图形显示做准备T作。包括定义投影类型、定义光照模型及纹理映射等。(3)渲染屏幕图像：按照显示的方位角度等要求绘制并显示图形，将物体的数学描述及状态变量(如颜色、纹理等)变换为屏幕像素。

6．试编一程序绘制GLUT中的三堆茶壶模型，并上机运行．

程序如下：

#include

#include

void init( )

{

glClearColor(1.0,1.0,1.0,1.0);

}

void RenderScene(void)

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

/*设值作图颜色为蓝色*/

glColor4f(0.0,0.0,1.0,1.0);

//绘制一个线框茶壶

glutWireTeapot(2.0);

glFlush();

}

void main(int argc, char**argv)

{

glutlnit(&argc,argv);

glutlnitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);

glutInitWindowSize(200,200);

glutlnitWindowPosition(100,100);

glutCreateWindow("cube");

init();

glutDisplayFunc(RenderScene);

glutMainLoop();

}

7．编写一个程序，并在一蓝色窗口中绘制一红色的正方形，且正方形大小可随窗口尺寸改变而调整。

#include

#include

void Display(void)

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER BIT);

//将作图颜色设为蓝色

glColor3f(0.0f，0.0f,1.0f);

//作一个正方形

glRectf(50.0f, 50.0f, 150.0f, 150.0f);

glFlush();

}

void myinit(void)

{

//将背景颜色设为红色

glClearColor(1.0f,0.0f,0.0f,0.0f);

}

void Myreshape(GLsizeiw, GLsizei h)

{

glViewport(0,0，(GLsizei)w, (GLsizei)h);

glMamxMode(GL_PROJECTION);

glLoadIdentity();

if(w<=h)

gluOrth02D(0.0,200.0,0.0,

200.0*(GLfloat)h/(GLfloat)w);

else gluOrth02D(0.0,200*(GLfloat)w/(GLfloat)h,

0.0,200.0);

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

}

void main(void)

{

glutlnitDisplayMode(GLUT SINGLE | GLUT_RGB);

glutlnitWindowSize(200,200);

glutlnitWindowPosition(150,150);

glutCreateWindow(“GLRect”);

myinit();

glutDisplayFunc(Display);

glutReshapeFunc(Myreshape);

glutMainLoop();

}

第四章基本图元的生成

1．对图形的扫描转换，一般可以分为两个步骤，先确定有关像素的集合，然后再对像素进行操作。

2．对于端点坐标为Pl(x1，y1)和P2(x2，y2)的直线段，线段的方程可表示为

3．在对中心落在坐标原点的标准椭圆进行扫描转换时，已知像素点(x，y)位于椭圆之上，则根据椭圃的对称性，可以确定像素点( A、B、D )也位于椭圆之上．

A．(-x，y) B．(x，-y) C．(y，x) D．(-x，-y)

4．名词解释：光栅化八分法画圃区域填充种子填充八向连通区域

光栅化：由显示器的原理我们知道，光栅图形显示器司以看成一个像素的矩阵，每个像素可以用一种或多种颜色显示。在光栅显示器上的任何一种图形，实际上都是一些具有一种或多种颜色的像素的集合。因此，确定一个像素集合及其颜色，用于显示一个图形的过程，称为图形的扫描转换或光栅化。

八分法画网：由于网的形状在每个象限中是相似的，生成圆时考虑网的对称性可以减少计算量。圆中八分之一圆上的一点(x,y)根据对称关系被映射到其他八分之七的圆上。利用园的这种对称性我们只需要计算从x=0到x=y这段圆弧就可以得到整个圆的所有像素点的位置了。

区域填充：区域通常南一个封闭的轮廓来定义，处于一个封闭轮廓线内的所有像素点即构成了一个区域。所调用区域填充就是将区域内的像素置成的颜色值或图案。区域填充可以分为两步进行，第一步先确定需要填充哪些像素；第二步确定用什么颜色值来进行填充。

种子填充：在进行区域填充时，首先假设在多边形的区域内部，至少有一个像素点(称为种子)是已知的，然后算法开始搜索与种子点相邻且位于区域内的其他像素。如果相邻点不在区域内，那么就达到了区域的边界；如果相邻点在区域内，那么这一点就成为新的种子点，然后继续递归地搜索下去。

八向连通区域：八向连通区域指的是区域内每一个像素可通过上、下、左、右、左上、左下、

右上、右下八个方向的移动组合来到达。

5．一条直线的两端点为(0，3)和(5，13)，计算当x从0变到5时，y所对应的值．

答：直线的斜率为k=Δy/Δx=13-3/5=2。直线在y轴上的截距为3，则直线方程为：y=2x+3 则可求出x从0变到5时直线上的点为(0,3),(1,5), (2,7),(3,9),(4,11),(5,11)。

6．写出使用级坐标法扫描转换圆的步骤。

答：对于园的极坐标表示为：

x=xc+rcosθ

y=yc+rsinθ

可按以下步骤进行：

(1)设置初始变量，圆心坐标(xc，yc)，半径r，θ：0—>π／4；步长为d。

(2)测试θ是否大于π／4，如是，则停止。

(3)计算坐标值。

x=rcosθ

y=rsinθ

(4)根据圆的对称性，对当前坐标(x,y)，作出8个圆上的点：

plot(x+xc, y+yc); plot(y+xc,x+yc)

plot(-x+xc, -y+yc); plot(-y+xc,-x+yc)

p1ot(-y+xc, x+yc); plot(y+xc,-x+yc)

plot(-x+xc, y+yc); plot(x+xc,-y+yc)

(5)角度θ递增：θ=θ+d。

(6)转步骤(2)。

7．写出用数值微分法扫描转换一条直线的程序，其中直线的斜率大于1．

答：已知直线的两端点(x0,y0)，(xl,y1)，其中y0

int x0,y0，xl, yl;

{

int x;

float dx, dy, k, y;

dy=yl-y0;

dx=xl-x0;

k=dx/dy;

x=x0;

for(y=y0); y<=y1; y++)

{

putpixel(int(x+0.5), y);

x=x+k;

}

}

8．写出中点画线法的步骤，并上机实现。

答：其步骤如下：

(1)设初值：已知直线的起点和终点分别为(x0,y0)和(x1,y1)，设x=x0，y=y0，a=y0-yl，b=x0-xl，d=2a+b。

(2)判断终止条件x>xl，如是．则终止。

(3)作出当前像素。

putpixel(x,y);

(4)计算下一像素点。

当d<0时, d=2*(a+b) x=x+1 y=y+l

当d≥0时, d=2*a x=x+l y=y

(5)转步骤(2)。

程序参见4．2．3节

9．写出用Bresenham算法扫描转换圆的步骤，并编程上机实现．

答：步骤如下：

(1)设初值：已知圆心坐标(xc，yc)，半径为r；

设x=0，y=r，d=3-2r。

(2)测试终止条件，x>y，如是，则终止。

(3)根据圆的对称性，对当前坐标(x,y)，作出8个圆上的点：

plot(x+xc, y+yc); plot(y+xc,x+yc)

plot(-x+xc, -y+yc); plot(-y+xc,-x+yc)

p1ot(-y+xc, x+yc); plot(y+xc,-x+yc)

plot(-x+xc, y+yc); plot(x+xc,-y+yc)

(4)计算下一像素位置。

如果d≥0，则；d=d+4(x-y)+l0 x=x+l y=y-1

如d<0，则：d=d+4x+6 x=x+l y=y

(5)转步骤(2)。

程序略．参见4．3．2节。

10．写出中点椭圆算法的步骤，并上机实现．

答：其步骤如下：

(1)设初值：已知椭圆长半轴为a，短半轴为b；设x=0，y=b，d=b2+a2(-b+0.25)。

(2)测试上半部分终止条件：b2(x+1)>a2(y-0．5)，如满足，则转(6)。

(3)根据对称性，作出椭圆上四个点位置：

putpixel(x,y); putpixel(-x,y);

putpixel(x,-y); putpixel(-x,-y);

(4)计算下一像素位置。

如果d≥0, 则：d=d+b2(2x+3)+a2(-2y+2)

x=x-l y=y-1

如果d<0, 则：d=d+b2(2x+3)2 , x=x+1 y=y

(5)转步骤(2)。

(6)用上半部分计算的最后的点(x,y)，计算初值：d=b2(x+0.5)2+a2(yp-1)2-a2b2

(7)测试下半部分终止条件：y≥0，如满足，则终止。

(8)根据对称性，作出椭圆上四个点位置：

putpixel(x,y); putpixel(-x,y);

putpixel(x,-y); putpixel(-x,-y);

(9)计算下一像素点。

如果d≥0．则d=d+a2(-2y+3), x=x y=y-1

如果d

(10)转步骤(7)。

程序参见4．4．2节。

11．在计算机上绘制各种点、线与多边形，并上机实现．

参见4．6节。

第五章二维图形变换

1．将二堆坐标(x，y)表示为三元组的坐标形式(xh，yh，h)称为齐次坐标表示法，其中二者之间的关系满足x=xh／h，y=yh／h 。

2．通常我们把世界坐标系中要显示的区城称为窗口，其映射到显示设备上的坐标区域称为视区。

3．通常图形在方向、尺寸方面的变化是通过图形的( A )来完成的，而要将窗口内的内容在视区中显示出来，必须经过图形的( B )来完成．

A．几何变换B．观察变换C．裁剪

4．简述二维现察流程．

答：观察变换可经过以下几个步骤来完成。首先，在世界坐标系中生成图形；其次对世界坐标系中的窗口区域进行裁剪，得到要显示的内容；然后进行从窗口到视区的变换，即将世界坐标系中的窗口图形转换到规程化的设备坐标系的视区中；最后，将规格化设备坐标系描述的图形变换到设备坐标系中进行显示。此即为二维观察的变换流程，参见5.4.2节。

5．已知平面上一任意直线P1(x1，y1)和P2(x2，y2)，试推导将其通过变换与y轴重合的变

换矩阵。

答：可由以下步骤完成：

(1)将一端点P1(xl,y1)平移至坐标原点，变换矩阵为：

(2)将直线绕原点旋转，使端点P2(x2,y2)与y轴重合：

α为直线与y轴所成夹角。A=arctg(x2-x1)/(y2-y1)，则变换矩阵：

6．证明两个连续的旋转变换R(θ1)和R(θ2)满足关系：

证明：

所以：

7．写出关于直线L的反射变换矩阵，其中L与x轴的正向成θ角，与y轴交于(0，b)。

答：可由以下几步完成：

(1)将直线与y轴的交点平移到原点。

(2)将直线旋转-θ角与x轴重合。

(3)作关于x轴的反射变换。

(4)将直线旋转θ角。

(5)将原点移回(O，b)。

则关于该直线的反射变换矩阵表示为：

8．设已知一直线段两端点为Pl(-2,3)和P2(3,0)，窗口边界为：x=±1．y=±1

写出其端点编码，并求出直线与窗口交点．编程实现其编码剪裁算法．答：对于端点Pl(-2,2)，位于窗口左上方，编码为1001。对于P2(3,O)，位于窗口右侧，编码为0010。直线的参数方程为：

y=y1+k(x-x1)=2-2(x+2)/5

或：

x=x1+(y-y1)/k=-2-5(y-2)/2

代入窗口边界，得到其交点坐标为(-1,8/5)，(1,4/5)，(11/2,-1)，(1/2,1)。

程序参见5.5.2节。

9．写出粱友栋_Barsky裁剪算法的过程，并编程实现．

答：梁友栋-Barsky算法的步骤如下：

(1)输入直线两端点坐标Pl(xl,y1)和P2(x2,y2)，及裁剪窗口的四条边界的坐标xl,xr,yb和yt。

(2)设初始化参数ul=0，u2=l。

(3)计算四条裁剪边界的参数值p，q。对于p<0时的参数值ua，ub．用于更新u1的值，ul=max(ua,ub,0)；对于p>O时的参数值ua，ub，用于更新u2的值．u2=min(uc,ud,1)。

(4)当p=0时，如q<0，则舍弃。

(5)判断是否ul>u2,如是，则舍弃。

(6)得到参数值ul，u2，并根据直线参数公式得到新的端点坐标，画出直线。

程序参见5．5．2节。

第7章三维物体的表示

1．工业产品的形状大致上可分为两类：第一类是初等解析曲面，例如：平面、圆柱面、圆锥面、球面、元环面等；第二类是自由型曲线曲面，如飞机、汽车、船舶的外形零件。

2．设有两段相邻参数曲线Ci(t)和Ci+1(t)，t∈[0,I]，若在连接点P处满足Ci(t)= Ci+1(t)，则Ci(t)和Ci+1(t)是在P处是C0或G0连续的；若两线段在满足以上条件的基础上，还满足条件C'i(0)=αC'i+1(1)，其中α>0，则称为两曲线段是G1连续的。

3．Bézier曲线的性质包括(A、B、D、E)．

A．曲线的首末端点与特征多边形的首末端点重合

B．凸包性C．局部性D．几何不变性E．对称性

4．B样条曲线满足的性质包括(B、C、D)。

A．曲线的首末端点与特征多边形的首末端点重合B．凸包性C．局部性D．几何不变性E．对称性

5．名词解释：

插值逼近拟合样条曲线几何不变性

插值：给定一有序的数据点Pi，i=0,1,…,n，现要求构造一条曲线顺序通过这些数据点，称为对这些数据点进行插值。所构造的曲线称为插值曲线。

逼近：当型值点较多时，构造插值函数通过所有的型值点是相当困难的。而且在某些情况下，测量所得的或设计员给出的数据点本身就比较粗糙，要求构造一条曲线严格通过一组数据点也没有什么意义。此时人们往往选择一个次数较低的函数，使其在某种意义上最为接近于给定的数据点，称之为对这些数据点的逼近。所构造的曲线称为逼近曲线。

拟合：插值和逼近统称为拟合。

样条曲线：在计算机图形学中，样条曲线是指南多项式曲线段连接而成的曲线，在每段边界处满足特定的连续性条件。

几何不变性：曲线或曲面的表示与坐标系的选择无关，在旋转与平移变换下不变。

6．写出由五个控制点决定的Bézier曲线方程．

答：Bézier曲线的矩阵形式为：

将已知的五个控制点代人，得到四次Bézier曲线的表达

式：

7．试说明Bézier曲线、B样条曲线与NURBS曲线的主要几何特性，并比较其优劣．答：Bézier曲线的起点与终点和特征多边形的起点与终点重合，且多边形的第一条边和最后一条边表示了曲线在起点和终点处的切矢方向。而且由于曲线的形状趋向于控制多边形的形状，

所以可以通过调整顶点的位置来控制曲线的形状。但控制多边形的顶点数决定了Bézier曲线的阶次，不能作局部的修改。

B样条曲线具备了Bézier曲线的一切优点。其次数与控制点的个数无关，且具有局部性，可作局部修改。但B样条方法不能表示解析曲线与曲面。

NURBS曲线为标准的解析形状(如圆椎曲线和自由型曲线)的表示与设计提供了一个统一的数学形式。而且由操纵控制顶点及权因子为各种形状设计提供了充分的灵活性。

8．写出二次与三次均匀B样条曲线的矩阵表达式，并说明其主要几何特征，画出其图形．答：二次均匀B样条曲线方程为：

其首末端位置满足：

Ci(0)=(Pi+Pi+1)/2

Ci(1)=(Pi+1+Pi+2)/2

首末端的切矢满足：

C’i(0)=Pi+1-Pi

C’i(1)=Pi+2- Pi+1

因此二次均匀B样条曲线段的首末点即为控制多边形各边的中点，且样条曲线在连接点处与控制多边形该边相切。

三次均匀B样条曲线可表示为：

各三次均匀B样条曲线的分段连接点及其各阶导矢与控制顶点的关系为：Ci-1(1)= Ci(0) =(Pi+4Pi+1+ Pi+2)/6

C’i-1(1)= C’i(0)= (Pi+2- Pi)/2

因此曲线段c，可按如下几何作图求出，连接Pi与Pi+2两点，取中点m，然后从m到Pi+l 连线上取2/3长度得一点，即为端点Ci(0)。曲线上Ci(0)点处的切矢为连线矢量Pi+2-Pi的一半。

第8章三维图形变换

1．在透视投影中，定义投影平面后的一点为投影中心，将其与三维物体上的各点的连线称为投影线与投影线的交点即称为各点的投影．

2．对于平行投影，根据投影线与投影平面间的夹角也可分为正平行投影与斜平等投影两类。当投影线垂直于投影平面时，得到的投影称为正平行投影。

3．任何一束不平行于投影平面的平行线的透视变换将汇聚为一点，称之为灭点。如果对一立方体作透视变换后三个方向的棱线分别交汇于三个不同的点上，则称为三点透视。

4．( B )保持物体的大小比例不变，但无法给出三维物体的真实性表示．而在( C )中，离投影面近的物体较远的物体生成的图像大，生成真实感结果但不保持相关比例．

A．正平行投影B．平行投影C．透视投影D．斜平行投影

5．名词解释：

投影变换现察空间三视图斜平行投影

投影变换：要将三维物体在这些二维设备上进行显示，就要把j三维坐标中的各点转化为二维平面坐标系中的点。这种把三维物体变为二维图形表示的过程称为投影变换。

观察空间：将观察窗口沿投影的方向作平移，即可产生一个三维的观察空间。对于平行投影，观察空间的四侧面形成了与观察窗口为边界的无限长的长方体管道。而对于透视投影，观察空间是顶点位于投影中心，棱边为穿过观察窗口的边界的无限长棱锥。

三视图：投影方向垂直于投影平面时称为正平行投影。我们通常所说的三视图即为正平行投影所得的正视图，俯视图与侧视图。

斜平行投影：投影方向不垂直于投影面的平行投影称为斜平行投影，也称为斜轴侧投影。

6．简要说明三堆观察流程．

答：三维观察的过程可以经由以下几个步骤来完成。首先。在世界坐标系中生成图形；其次，进行从世界坐标系到观察坐标系的变换，将世界坐标系中的图形描述转换到观察坐标系中。然后进行观察空间的规范化变换，再在规范化空间内进行图形的三维裁剪。裁剪完后即可作正投影，将裁剪后的图形投影到观察平面上。最后，将观察窗口中的内容在图形输出设备上进行显示。以上的过程就称为是三维观察流程。参见8.3.5节。

7．写出绕过空间中一任意点P(x，y，z)的直线旋转α角的变换矩阵．

答：可按以下三个步骤完成：

将P点平移到坐标原点，即让直线过坐标轴原点。

绕平移后的直线旋转α角。

将P点平移回原位置。

于是，绕过P点旋转的变换矩阵为：

其中，TR为绕过原点直线旋转的变换矩阵。参见8．1．3节。

8．试写出二次变换矩阵，并比较当旋转次序变化时对结果是否有影响．

9．若已知一直线段两端点坐标为P1(-2，０，-2)和P2(2，-3，4)，写出其端点的六位二进行制编码，井求出该线段与x=1平面的交点．

答：对于端点P1(-2,0,-2)，x=-2<-1,-1

对于端点P2(2,-3,4)，x=2>l，y=-3<-1，z=4>l，则其编码为010110。其参数方程为：

x=x1+(x2-x1)t=-2+4t

y=yl+(y2-yl)t=-3t

z=z1+(z2-zl)t=-2+6t

要求与x=l的交点，代人公式得：

t位于0与l之间，因此落于窗口之内。将t代入直线的参数方程，解出交点为(1,-4/9,5/2)。

第10章真实感图形的生成与处理

本章提要

1．表面明暗处理的三个部分分别是：局部贡献、反射光贡献、透射光贡献．

2．光线与向量的区别是，对向量而言，它是用方向和大小来进行定义的；对光线而言，它是由方向和起始点确定的．

3．在表面明暗处理中，(A)是用于处理局部贡献的．

A．阴影光线B．镜面反射光线C．镜面透射光线

4．二维空间中的直线可以表示为代数方程y=mx+b或参数方程L(t)=s+dt，其中-∞

A．y=-x+2 B．y=x+2 C．y=x-2

5．物体表面的颜色由什么因素决定，如果是在简单光照模型中，对不透明的物体而言，其表面颜色由什么决定?

答：物体表面的颜色一般决定于物体表面向视线方向辐射的光能中各波长的分布，也即决定于所选择吸收那部分光的波长。

在简单光照模型中，如果物体是不透明的，则物体表面的颜色取决于其反射光。

6．单光照模型中，有哪几种类型的光?各自的特点是什么?

答：在简单光照模型中，一般可分成环境反射光、漫反射光和镜面反射光等。

环境反射光：环境光是周围的景物散发出来的通过物体表面而反射出来的光，没有直接的光源和固定的光线方向，弥漫于整个空间。这种光线在空间中是均匀的，被照射的物体的各个方向都有相同的明暗度。

漫反射光：光源来自一个方向，反射光均匀地射向各个方向。

镜面反射光：产生所谓的“高光”效应。镜面反射遵守反射定律，其是位于表面的法矢的两侧的，与反射角有关。

7．假设点P在扫描线Y1上而且亮度值为E1，点P2在扫描线Y2上而且亮度值为E2。给出Y方向上的递推公式，该公式可以用线性插值计算P1和P2之间所有扫描线的亮度值E’。

答：设Pl点为开始点，则从一条扫描线到下一条扫描线的亮度变化值为：

△E=(E2-E1)/(Y2-Y1)

所以：E'1=E1而且E'i=E'i-1+△E，其中：i=2，3，4,...,

(y2-y1)。

8．设n=i+j+2k为通过点P0=(1,l,0)的平面的法线向量．试判断s=-2i+j+2k,d=i-k的光线是否与平面相交?

答：如果光线与任意平面相交，由于：

n?d=lxl+lx0+2x(-1)=-1<0；

所以：光线与平面相交。引入：

p=(x0-xs)i+(y0-ys)j+(z0-zs)k

=[l-(-2)]i+(1-1)j+(0-2)k

t=(n?p)/(n?p)=[l×3+l×0+2×(-2)]/(-1)=1

计算：

所以交点是(xs+xd，ys+yd，zs+zd)=(-1,1,1)。

9．恒定光强的明暗处理、Gouraud明暗处理方法、Phong明暗处理方法各有什么特点?

答：恒定光强的明暗处理：这种方法主要适用于平面体的真实感图形的处理。它只是采用一种颜色来对多边形进行绘制，在多边形上任意取一点，利用简单光照模型计算出该点的颜色作为多边形的颜色。

10．简要说明RGB、CMY和HSV三种颜色模型的特点。

答：红、绿、蓝(RGB)颜色模型通常用于彩色阴极射线管和彩色光栅图形显示器。它采用直角坐标系，红、绿、蓝原色是加色系统，即各种原色的强度加在一起生成另一种颜色。因对，对于一种颜色C，在RGB颜色系统下表示为：

C=rR+gG+bB

以红、绿、蓝的补色青、品红、黄为原色构成的CMY颜色系统，常用于从白光中减去某种颜色，故称为减色原色系统。我们可以使用一个矩阵来表示RGB与CMY颜色模型之间的转换关系，即：

HSV颜色模型可以用六棱锥表示，为这种模型中提供给用户的三种颜色参数是色彩(Hue)、色饱和度(Saturation)和明暗值(Value)，即称HSV模型。用户通过选择一种彩色并将一定量的白色和黑色加到该颜色以获得不同的明暗、浓淡和色调。

11．光线跟踪算法有什么特点?写出该算法的程序处理框图并缟程上机实现．

答：光线跟踪算法的主要特点是利用光线的可逆性，不是从光源出发，而是从视点出发，沿着视线进行追踪的，模拟光的传播路径来确定反射、折射和阴影。其屏幕上对应点的总光强度由三部分光强所组成：

(1)光源直接照射及环境光所产生的局部光强。

(2)反射光2来的光强对点B的作用。

(3)透射光3来的光强对点B的作用。

基本光线跟踪算法的核心程序描述如下：

RAYTRACE(ray, depth, color)

{

求光线ray与物体的最近的交点;

if(没有交点) color=背景色;

else

{

color=-局部光颜色; /*用Phong公式计算*/

if(depth>1)

求反射光线reflectedray;

RAYTRACE (reflectedray, depth-1, ref_color);

求透射光线transmittedray;

RAYTRACE (txansmittedray, depth-1, trans_color);

color=color+kr*ref_color+kt*trans_color;

}

}

}

计算机图形学复习总结

一、名词解释： 1、计算机图形学：用计算机建立、存储、处理某个对象的模型，并根据模型产生该对象图形输出的有关理论、方法与技术，称为计算机图形学。 3、图形消隐：计算机为了反映真实的图形，把隐藏的部分从图中消除。 4、几何变换：几何变换的基本方法是把变换矩阵作为一个算子，作用到图形一系列顶点的位置矢量，从而得到这些顶点在几何变换后的新的顶点序列，连接新的顶点序列即可得到变换后的图形。 6、裁剪：识别图形在指定区域内和区域外的部分的过程称为裁剪算法，简称裁剪。 7、透视投影：空间任意一点的透视投影是投影中心与空间点构成的投影线与投影平面的交点。 8、投影变换：把三维物体变为二维图形表示的变换称为投影变换。 9、走样：在光栅显示器上绘制非水平且非垂直的直线或多边形边界时，或多或少会呈现锯齿状。这是由于直线或多边形边界在光栅显示器的对应图形都是由一系列相同亮度的离散像素构成的。这种用离散量表示连续量引起的失真，称为走样（aliasing ）。 10、反走样：用于减少和消除用离散量表示连续量引起的失真效果的技术，称为反走样。 二、问答题： 1、简述光栅扫描式图形显示器的基本原理。 光栅扫描式图形显示器(简称光栅显示器)是画点设备，可看作是一个点阵单元发生器，并可控制每个点阵单元的亮度，它不能直接从单元阵列中的—个可编地址的象素画一条直线到另一个可编地址的象素，只可能用尽可能靠近这条直线路径的象素点集来近似地表示这条直线。光栅扫描式图形显示器中采用了帧缓存，帧缓存中的信息经过数字／模拟转换，能在光栅显示器上产生图形。 2、分别写出平移、旋转以及缩放的变换矩阵。 平移变换矩阵：?????? ????? ???101000010 000 1z y x T T T （2分） 旋转变换矩阵： 绕X 轴????? ?? ?? ???-10 000cos sin 00sin cos 00001 θθθθ（2分） 绕Y 轴????? ???? ???-10 0cos 0sin 0010 0sin 0cos θθθθ（2分）

计算机图形学基础知识重点整理

计算机图形学基础知识重点整理 一、图形学基础知识 1、图形学的定义： 图形学是一门研究图形的计算机科学，它研究如何使用计算机来生成、处理和显示图形。 2、图形学的应用： 图形学的应用非常广泛，它可以用于计算机游戏、虚拟现实、图形用户界面、图形设计、图形处理、图形建模、图形分析等。 3、图形学的基本概念： 图形学的基本概念包括图形、坐标系、变换、光照、纹理、投影、深度缓冲、抗锯齿等。 4、图形学的基本算法： 图形学的基本算法包括几何变换、光照计算、纹理映射、投影变换、深度缓冲、抗锯齿等。 5、图形学的基本技术： 图形学的基本技术包括OpenGL、DirectX、OpenCL、CUDA、OpenGL ES等。 二、图形学的基本原理 1、坐标系： 坐标系是图形学中最基本的概念，它是一种用来表示空间位置的系统，它由一系列的坐标轴组成，每个坐标轴都有一个坐标值，这些坐标值可以用来表示一个点在空间中的位置。 2、变换： 变换是图形学中最重要的概念，它指的是将一个图形从一个坐标系变换到另一个坐标系的过程。变换可以分为几何变换和光照变换，几何变换包括平移、旋转、缩放等，光照变换包括颜色变换、照明变换等。

3、光照： 光照是图形学中最重要的概念，它指的是将光照投射到物体表面，从而产生颜色和纹理的过程。光照可以分为环境光照、漫反射光照和镜面反射光照。 4、纹理： 纹理是图形学中最重要的概念，它指的是将一张图片映射到物体表面，从而产生纹理的过程。纹理可以分为纹理映射、纹理坐标变换、纹理过滤等。 5、投影： 投影是图形学中最重要的概念，它指的是将一个三维图形投射到二维屏幕上的过程。投影可以分为正交投影和透视投影，正交投影是将三维图形投射到二维屏幕上的过程，而透视投影是将三维图形投射到二维屏幕上，从而产生透视效果的过程。

计算机图形学主要知识点

第一章 计算机图形学是：研究怎么利用计算机来显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的一门学科。 计算机图形学的研究对象是图形。构成图形的要素有两类：一类是几何要素（刻画图形状的点、线、面、体），另一类是非几何要素（反映物体表面属性或材质的明暗、灰度、色彩）.。 计算机中表示图和形常有两种方法：点阵法和参数法。 软件的标准：SGI等公司开发的OpenGL，微软开发的Direct X，Adobe的Postscript 等。 计算机辅助设计与制造（CAD/CAM） 计算机图形系统可以定义为计算机硬件、图形输入输出设备、计算机系统软件和图形软件的集合。 交互式计算机图形系统应具有计算、存储、对话、输入和输出等五方面的功能。 真实感图形的生成一般须经历场景造型、取景变换、视域裁剪、消除隐藏面及可见面光亮度计算等步骤。 虚拟现实系统又称虚拟现实环境，是指由计算机生成的一个实时三维空间。用户可以在其中“自由地”运动，随意观察周围的景物，并可通过一些特殊的设备与虚拟物体进行交互操作。 科学计算可视化是指运用计算机图形学和图像处理技术，将科学计算过程中及计算结果的数据转换为图形及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。 第二章 鼠标器是用来产生相对位置。鼠标器按键数分为两种：MS型鼠标（双按键鼠标）和PC型鼠标（三按键鼠标）。 触摸屏也叫触摸板，分为：光学的红外线式触摸屏、电子的电阻式触摸屏和电容式触摸屏、声音的声波式触摸屏。 数据手套是由一系列检测手和手指运动的传感器的构成。来自手套的输入可以用来

给虚拟场景中的对象定位或操纵该场景。 显示设备的另一个重要组成部分的是显示控制器。它是控制显示器件和图形处理、转换、信号传输的硬件部分，主要完成CRT的同步控制、刷新存储器的寻址、光标控制以及图形处理等功能。 阴极射线管CRT由电子枪、偏转系统及荧光屏3个基本部分组成。电子枪的主要功能是产生一个沿管轴（Z轴）方向前进的高速的细电子束（轰击荧光屏）。 光栅的枕形失真是由于同样的偏转角增量所造成的偏转距离增量的最大。 荧光粉的余辉特性是指这样一种性质：电子束轰击荧光粉时，荧光粉的分子受激而发光，当电子束的轰击停止后，荧光粉的光亮并非立即消失，而是按指数规律衰减，这种特性叫余辉特性。余辉时间定义为，从电子束停止轰击到发光亮度下降到初始值的1%所经历的时间。 CRT图形显示器分为：随机扫描的图形显示器，直视存储管图形显示器，光栅扫描的图形显示器。 目前常用的PC图形显示子系统主要由3个部件组成：帧缓冲存储器、显示控制器和一个ROM BIOS芯片。 分辨率分为屏幕分辨率、显示分辨率和图形存储分辨率。3种分辨率的概念既有区别又有联系，对图形的显示都会产生一定的影响。在三者之间，屏幕分辨率决定了所能显示的最高分辨率；但显示分辨率和存储分辨率对所能显示的图形分辨率也有控制作用。如果存储分辨率小于屏幕分辨率，尽管显示分辨率可以提供最高的屏幕分辨率，屏幕上也不能显示出应有的显示模式。存储分辨率还必须大于显示分辨率，否则不能够显示出应有的显示模式。 第三章 图形输入设备的逻辑分类：定位设备、笔划设备、数值设备、选择设备、拾取设备、字符串设备。 引力域、橡皮筋技术、草拟技术 第四章 按所构造的图形对象可分为规则对象和不规则对象。 规则对象是指能用欧式几何进行描述的形体。其造型又称为几何造型。 一个完整的几何模型应包括物体的各部分几何形状及其在空间的位置（即几何信息）和各部分之间的连接关系（即拓扑信息）。 不规则对象的造型系统中，大多采用过程式模拟，即用一个简单的模型以及少量的易于调节的参数来表示一大类对象，不断改变参数，递归调用这一模型就能一步一步地产生数据量很大的对象，这一技术也被称为数据放大技术。 不规则对象造型方法主要有：基于分数维理论的随机模型、基于文法的模型、粒子系统模型和非刚性物体模型等等。 一般在二维图形系统中将基本图形元素称为图素或图元，而在三维图形系统中称为体素。 图素是指可以用一定的几何参数和属性参数描述的最基本的图形输出元素，包括点、线、圆、圆弧、椭圆、二次曲线等。体素是三维空间中可以用有限个尺寸参数定位和定形的最基本的单元体。段是指具有逻辑意义的有限个图素（或体素）及其附加属性的集合。 几何信息一般指形体在欧式空间中的位置和大小；而拓扑信息则是形体各分量（点、

地信101计算机图形学总复习带答案

总练习 复习1 1.名词解释：图形、图像、点阵法、参数法、 图形：用参数法描述的图形叫图形。 图像：用点阵法描述的图形叫图像。 点阵法：是具有灰度或颜色信息的点阵来表示图形的一种方法，它强调有哪些点组成，这些点具有什么灰度或色彩。 参数法：是以计算机中所记录图形的形状参数与属性参数来表示图形的一种方法。 2.图形包括哪两方面的要素，在计算机中如何表示它们？ 要素：一是刻画形状的点、线、面、体等几何要素；另一类是反映物体本身固有属性，如表面属性或材质的明暗、灰度、色彩等非几何要素。 在计算中用点阵法和参数法表示。 3.计算机图形学的定义？计算机图形学IEEE的定义 计算机图形学是研究怎样利用计算机显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的一门学科。 电气与电子工程师协会（IEEE）将其定义为：计算机图形学是利用计算机产生图形化的图像的艺术和科学。 4.一个交互性计算机图形系统必须具有哪几种功能？作图表示其结构如何？ 必须具有计算、存储、交互、输入、输出等5种功能。 5.试列举你所知道的图形输入与输出设备 输入设备：键盘、鼠标器、光笔、触摸屏、操纵杆、跟踪球和空间球、数据手套、数字化仪、图像扫描仪、声频输入系

统、视频输入系统 输出设备：图形显示器（CRT显示器、其他显示器）、图形硬件拷贝设备（绘图仪、图形打印机、其他设备） 复习2 1.名词解释： 随机扫描、光栅扫描、刷新、刷新频率、图形显示子系统、显示控制器、象素点、光点、屏幕分辨率、显示分辨率、存储分辨率、颜色位面法、位平面、颜色查找表。 随机扫描：在随机扫描的显示器中，电子束的定位和偏转具有随机性，即电子束的扫描轨迹随显示内容所变化。 光栅扫描：是控制电子束按照某种光栅形状进行的顺序扫描 刷新：在电子方面强制清零并同步。 刷新频率：图像在屏幕上的更新速度，也即屏幕上的图像每秒出现的次数。 图形显示子系统：（显卡）主要由帧缓存控制器和现实控制器 显示控制器：完成图像生成与操纵的、独立于CPU的一个本地处理器。 像素点：是指图形显示在屏幕上时，按当前的图形显示分辨率所能提供的最小元素点。（像素点可以看作是光点的集合，其最小尺寸等于光点。） 光点：一般是指电子束打在显示器的荧光屏上，显示器能够显示的最小发光点，一般用直径来标明它的大小。 屏幕分辨率：确定计算屏幕上显示多少信息的设置，以水平和垂直像素来衡量。 显示分辨率：它是计算机显示控制器能够提供的不同显示模式下的分辨率。 存储分辨率:是指帧缓冲存储区的大小，一般用缓冲区的字节数表示。 颜色位面法：在颜色位面法中，帧缓存被分为若干个独立

计算机图形学期末复习资料及习题

计算机图形学期末考试复习参考题 一、填空题 1.图形的表示方法有两种: 点阵法和参数法 2.目前常用的两个事实图形软件标准是OpenGL和DirectX 3.多边形有两种表示方法:顶点表示法和点阵表示法。 4.二维图形基本几何变换包括平移、比例旋转等变换。 5. 投影可以分为平移投影和透视投影。 6. 描述一个物体需要描述其几何信息和拓扑信息 7.在Z缓冲器消隐算法中Z缓冲器每个单元存储的信息是每一一个像素点的深度值 8、投影可以分为平行投影和透视投影。透视投影视觉效果更有真实感，而且能真实地反映物体的精确的尺寸和形状; 9、确定图形中哪些部分落在显示区之内,哪些落在显示区之外，以便只显示落在显示区内的那部分图形。这个选择过程称为裁剪 10、基本几何变换是指平移、旋转和比例三种变换。 11、所谓消隐就是给定--组三维对象及投影方式，判定线、面或体的可见性的过程(在绘制时消除被遮挡的不可见的线或面)。在多面体的隐藏线消除中，为了提高算法的效率，为了减少求交的工作量，采取的措施有_消除自隐藏线、隐藏面深度测试和包围盒测试 12、几何建模技术中描述的物体信息一般包括_几何信息和拓扑信息 13、在Z缓冲器消隐算法中Z缓冲器每个单元存储的信息是对应象素的深度值 14、用离散量表示连续量引起的失真现象称之为_走样。用于减少或消除这种失真现象的技术称为_反走样 15、种子填充算法要求区域是_连通的。 16、点阵表示的区域可采用_内点表示和_ 边界表示两种表示形式。 17、Cohen-Sutherland编码裁剪算法中，如果线段两个端点编码的位相与不为0，表明线段两端点位于在窗口边框的同一侧，为完全不可见。 18.区域的边界表示法枚举区域边界上的所有像素，通过给_区域边界的像素点赋予同一属性值来实现边界表示。 19.区域填充有_种子填充_和扫描转换填充。 20.区域填充属性包括填充式样、填充颜色和填充图案。 21.对于_线框_图形，通常是以点变换为基础，把图形的一-系列顶点作几何变换后，连接新的顶点序列即可产生新的变换后的图形。 22.裁剪的基本目的是判断图形元素是否部分或全部落在窗口区域_ 之内。 23.字符裁剪方法包括_矢量裁剪_、单个字符裁剪和字符串裁剪。. 24. 图形变换是指将图形的几何信息经过几何变换后产生新的图形。 25.从平面上点的齐次坐标，经齐次坐标变换，最后转换为平面上点的坐标，这- -变换过程 称为_规范化过程_ 。 26.实体的表面具有_连通性___、有界性、非自交性、可定向性和闭合性。(实体的有效 满足条件:刚性、维数一-致性、体积有限、边界的确定性、封闭性) 27.集合的内点是集合中的点,在该点的一个充分小邻域内的所有点都是集合中的元素。. 28.空间一点的任意邻域内既有集合中的点，又有集合外的点。则称该点为集合的边界点. 29.内点组成的集合称为集合的_内部 二、判断题 1. 由三个顶点可以决定一段二次B样条曲线，若三顶点共线时则所得到的曲线褪化为一条直线段。(v ) 2. DDA (微分方程法)是Bresenham算法的改进。( x )

计算机图形学期末复习[1]

计算机图形学期末复习 第一章绪论 ●名词解释：图形、图像、点阵法、参数法。 图形：是指能够在人的视觉系统中形成视觉印象的客观对象。 点阵法：是具有灰度或颜色信息的点阵来表示图形的一种方法，它强调图形有哪些点组成，这些点具有什么灰度或色彩。 图形包括哪方面的要素参数法：是以计算机所记录的图形的形状参数与属性参数来表示图形的一种方法。 把参数法描述的图形叫做图形；把点阵法描述的图形叫做图像。 ●图形包括哪两方面的要素，在计算机中如何表示它们？ 图形的要素可以分为两类，一类是刻画形状的点、线、面、体等几何要素；另一类是反应物体本身固有属性，如表面属性或材质的明暗、灰度、色彩（颜色信息）等非几何要素。 在计算机中表示带有颜色及形状的图和形常用两种方法：点阵法和参数法。 ●什么叫计算机图形学？分析计算机图形学、数字图像处理和计算机视觉学科间的关系。 计算机图形学是研究怎样利用计算机来显示、生成和处理图形的原理、方法、和技术的一门学科。 计算机图形学试图将参数形式的数据描述转换生成（逼真的）图像。数据图像处理则着重强调图像之间进行变换，它旨在对图像进行各种加工以改善图像的视觉效果，计算机视觉是研究用计算机来模拟生物外显或宏观视觉功能的科学和技术，它模拟对客观事物模式的识别过程，是从图像到特征数据对象的描述表达处理过程。 ●有关计算机图形学的软件标准有哪些？ 标准有：计算机图形核心系统（GKS）及其语言联编、三维图形核心系统（GKS-3D）及其语言联编、程序员层次交互式图形系统（PHIGS）及其语言联编、计算机图形元文件(CGM)、计算机图形接口（CGI）、基本图形转换规范（IGES）、产品数据转换规范（STEP）等。 ●试发挥你的想象力，举例说明计算机图形学有哪些应用范围，解决的问题是什么？ 近年来计算机图形学已经广泛地用于多种领域，如科学、医药、商业、工业、政府部门、艺术、娱乐业、广告业、教育和培训等。 第二章计算机图形系统及图形硬件 ●名词解释：刷新、刷新频率、像素点、屏幕分辨率、位平面、屏幕坐标系。 刷新：消除因时间间隔造成的内容或状态不一致。分为手动和自动两种。一般用于内容或状态变化较频繁的地方。 刷新频率：每秒钟屏幕图像刷新的次数。 像素点：是指图形显示在屏幕上时，按当前的图形显示分辨率所能提供的最小元素点。 屏幕分辨率：也称光栅分辨率或物理分辨率，通常用水平方向上的光点数与垂直方向上的光点数的乘积来表示。 位平面：帧缓存被分成若干个独立的存储区域，每一个区域成为一个位面。 屏幕坐标系：图形显示器坐标原点定义在屏幕的左上角，但也有的讲原点定义在屏幕左下角。其中像素点（X,Y）坐标的取值范围是0到x或y方向的最大分辨率-1。 ●一个交互式计算机图形系统必须具有哪几种功能？其结构如何？ 应该具有计算、存储、交互（对话）、输入和输出等5种功能。 其结构由图形软件和图形硬件两部分组成。图形软件由图形应用数据结构、图形应用软件和图形支撑软件组成；图形硬件由图形计算机系统和图形设备组成。 ●试列举出你所知道的图形输入与输出设备。 图形输入设备：键盘、鼠标器、光笔、触摸屏、操纵杆、跟踪球和空间球、数据手套、数字化仪、图像扫描仪、声频输入系统和视频输入系统等。 图形输出设备：阴极射线管、CRT图形显示器、平板显示器和三维观察设备等。 ●阴极射线管由哪几部分组成？它们的功能分别是什么？ 阴极射线管由电子枪、偏转系统和荧光屏组成。电子枪的主要功能是产生一个沿管轴（Z轴）方向前进的高速的细电子束，用于轰击荧光屏；偏转系统的功能是使荧光屏上所有位置显示图形及字符； CRT荧光屏的功能是显示图形和字符。 ●简述荫罩式彩色阴极射线管的结构和工作原理。 荫罩式彩色阴极射线管结构：在荫罩前面的三色荧光屏（玻璃屏）上交错涂满了成百万个能够分别发出红绿蓝三色光的荧光小点，尾部装有三只电子枪，每只枪都由阴极，控制栅极，加速极和聚焦极组成。在离荧光屏1cm处安装了一块薄钢板制成的网板称为荫罩板。 工作原理：电子枪发射的电子束去轰击各自的荧光粉单元，受到高速电子束的激发，这些荧光粉单元分别发出强弱不同的红、绿、蓝三种光，从而混合产生不同色彩的像素，大量的不同色彩的像素组成了一张漂亮的画面，而不断变换的画面就成为可动的清晰而细腻的图像。 ●图形的硬拷设备有哪些？简述其各自的特点。 硬拷设备有：打印机、绘图仪。打印机是画点设备，分为撞击式和非撞击式两种。撞击式打印机主要指针式打印机，它隔着色带将某种点

计算机图形学主要知识点归纳

计算机图形学主要知识点归纳 第一章 计算机图形学是:研究怎么利用计算机来显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的一门学科。 计算机图形学的研究对象是图形。构成图形的要素有两类:一类是几何要素(刻画图形状的点、线、面、体),另一类是非几何要素(反映物体表面属性或材质的明暗、灰度、色彩).。 计算机表示图和形常有两种方法:点阵法和参数法。

软件的标准:SGI等公司开发的OpenGL,微软开发的Direct X,Adobe的Postscript 等。 计算机辅助设计与制造(CAD/CAM) 计算机图形系统可以定义为计算机硬件、图形输入输出设备、计算机系统软件和图形软件的集合。 交互式计算机图形系统应具有计算、存储、对话、输入和输出等五方面的功能。 真实感图形的生成一般须经历场景造型、取景变换、视域裁剪、消除隐藏面及可见面光亮度计算等步骤。 虚拟现实系统又称虚拟现实环境,是指由计算机生成的一个实时三维空间。用户可以在其“自由地”运动,随意观察周围的景物,并可通过一些特殊的设备与虚拟物体进行交互操作。 科学计算可视化是指运用计算机图形学和图像处理技术,将科学计算过程及计算结果的数据转换为图形及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。 第二章 鼠标器是用来产生相对位置。鼠标器按键数分为两种:MS型鼠标(双按键鼠标)和PC型鼠标(三按键鼠标)。 触摸屏也叫触摸板,分为:光学的红外线式触摸屏、电子的电阻式触摸屏和电容式触摸屏、声音的声波式触摸屏。

数据手套是由一系列检测手和手指运动的传感器的构成。来自手套的输入可以用来 给虚拟场景的对象定位或操纵该场景。 显示设备的另一个重要组成部分的是显示控制器。它是控制显示器件和图形处理、转换、信号传输的硬件部分,主要完成CRT的同步控制、刷新存储器的寻址、光标控制以及图形处理等功能。 阴极射线管CRT由电子枪、偏转系统及荧光屏3个基本部分组成。电子枪的主要功能是产生一个沿管轴(Z轴)方向前进的高速的细电子束(轰击荧光屏)。 光栅的枕形失真是由于同样的偏转角增量所造成的偏转距离增量的最大。 荧光粉的余辉特性是指这样一种性质:电子束轰击荧光粉时,荧光粉的分子受激而发光,当电子束的轰击停止后,荧光粉的光亮并非立即消失,而是按指数规律衰减,这种特性叫余辉特性。余辉时间定义为,从电子束停止轰击到发光亮度下降到初始值的1%所经历的时间。 CRT图形显示器分为:随机扫描的图形显示器,直视存储管图形显示器,光栅扫描的图形显示器。 目前常用的PC图形显示子系统主要由3个部件组成:帧缓冲存储器、显示控制器和一个ROM BIOS芯片。

计算机图形学知识点大全

计算机图形学知识点大全 计算机图形学是计算机科学中的一个重要分支，涵盖了图像处理、计算机视觉、图形渲染等多个领域。本文将介绍计算机图形 学的一些重要知识点，帮助读者更好地理解和应用这些知识。 一、基础概念 1. 图形学概述：介绍计算机图形学的定义、发展历史以及应用 领域。 2. 图像表示：探讨图像的表示方法，包括光栅图像和矢量图像，并介绍它们的特点和应用场景。 3. 坐标系统：详细介绍二维坐标系和三维坐标系，并解释坐标 变换的原理和应用。 二、图像处理 1. 图像获取与预处理：介绍数字图像的获取方式和常见的预处 理方法，如去噪、增强和平滑等。

2. 图像特征提取：讲解图像特征提取的基本概念和方法，例如边缘检测、角点检测和纹理特征提取等。 3. 图像分割与目标识别：介绍常见的图像分割算法，如阈值分割、基于区域的分割和基于边缘的分割等，以及目标识别的原理和算法。 三、计算机视觉 1. 相机模型：详细介绍透视投影模型和针孔相机模型，并解释摄像机矩阵的计算和相机标定的方法。 2. 特征点检测与匹配：讲解常用的特征点检测算法，如Harris 角点检测和SIFT特征点检测，并介绍特征点匹配的原理和算法。 3. 目标跟踪与立体视觉：介绍目标跟踪的方法，如卡尔曼滤波和粒子滤波，以及立体视觉的基本原理和三维重建方法。 四、图形渲染

1. 光栅化：详细介绍光栅化的原理和算法，包括三角形光栅化和线段光栅化等。 2. 着色模型：介绍常见的着色模型，如平面着色、高光反射和阴影等，并解释经典的光照模型和材质属性。 3. 可视化技术：讲解常用的可视化技术，如体数据可视化、流场可视化和虚拟现实等，以及它们在医学、工程等领域的应用。 五、图形学算法与应用 1. 几何变换：介绍图形学中的几何变换，包括平移、旋转、缩放和矩阵变换等，并解释它们在图形处理和动画中的应用。 2. 贝塞尔曲线与B样条曲线：详细介绍贝塞尔曲线和B样条曲线的定义、性质和应用，以及它们在曲线建模和动画设计中的重要作用。

计算机图形学考试简答题复习

计算机图形学测试简答题复习 1、简述计算机动画的概念，它经历了哪几个阶段的发展？(2分) 计算机动画是指采用图形和图像的处理技术，借助于编程或动画制作软件生成 一系列的景物画面，其中当前帧是前一帧的部分修改。计算机动画是采用连续播放静止图像的方法产生物体运动的效果。 60年代: 二维计算机辅助动画系统 70年代: 三维图形和动画的基本技术的开发; 80年代: 优化70年代出现的模型和阴影技术; 90年代: 动力学仿真技术、三维仿真演员系统 2、计算机图形学、图象处理、计算机视觉这三者之间有什么联系和区别？(2分) 1. 数字图像处理主要研究的内容 数字图像处理（digital image processing）是用计算机对图像信息进行处理的一 门技术，使利用计算机对图像进行各种处理的技术和方法。 数字图像处理主要研究的内容有以下几个方面：1) 图像变换由于图像阵列很大，直接在空间域中进行处理，涉及计算量很大。因此，往往采用各种图像变 换的方法，如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理技术，将空 间域的处理转换为变换域处理，不仅可减少计算量，而且可获得更有效的处理（如傅立叶变换可在频域中进行数字滤波处理）。目前新兴研究的小波变换在 时域和频域中都具有良好的局部化特性，它在图像处理中也有着广泛而有效的 使用。2) 图像编码压缩图像编码压缩技术可减少描述图像的数据量（即比特数），以便节省图像传输、处理时间和减少所占用的存储器容量。压缩可以在 不失真的前提下获得，也可以在允许的失真条件下进行。编码是压缩技术中最 重要的方法，它在图像处理技术中是发展最早且比较成熟的技术。3) 图像增 强和复原图像增强和复原的目的是为了提高图像的质量，如去除噪声，提高图 像的清晰度等。图像增强不考虑图像降质的原因，突出图像中所感兴趣的部 分。如强化图像高频分量，可使图像中物体轮廓清晰，细节明显；如强化低频 分量可减少图像中噪声影响。图像复原要求对图像降质的原因有一定的了解， 一般讲应根据降质过程建立"降质模型"，再采用某种滤波方法，恢复或重建原 来的图像。4) 图像分割图像分割是数字图像处理中的关键技术之一。图像分 割是将图像中有意义的特征部分提取出来，其有意义的特征有图像中的边缘、

计算机图形学基础知识重点整理

计算机图形学复习资料 第一章 1 图形学定义 ISO的定义：计算机图形学是研究怎样利用计算机表示、生成、处理和显示图形的原理、算法、方法和技术的一门学科。 通俗定义：计算机图形学以表达现实世界中的对象及景物为主要目标，其核心是解决如何用图形方式作为人和计算机之间传递信息的手段，即人机界面问题。 计算机图形学的研究对象——图形。图形是从客观世界物体中抽象出来的带有颜色及形状信息的图和形。 图形的构成要素：几何要素：点、线、面、体等描述对象的轮廓、形状。非几何要素：描述对象的颜色、材质等。 图形的表示方法：点阵法：枚举出图形中所有点(简称图像)。参数法：由图形的形状参数(简称图形)。 2 图形与图像 图像：狭义上又称为点阵图或位图图像。图像是指整个显示平面以二维矩阵表示，矩阵的每一点称为一个像素，由像素点所取亮度或颜色值不同所构成的二维画面。 特点： A文件所占的空间大。 B位图放大到一定的倍数后会产生锯齿。 C位图图像在表现色彩、色调方面的效果比矢量图更加优越。 图形：狭义上又称为矢量图形或参数图形。按照数学方法定义的线条和曲线组成，含有几何属性。或者说更强调场景的几何表示，是由场景的几何模型和景物的物理属性共同组成的。 特点： A文件小。 B可采取高分辨印刷。 C图形可以无限缩放。 3 图形学过程 3D几何建模、3D动画设置、绘制（光照和纹理）、生成图像的存储和显示 4 与图像处理 计算机图形学：研究模型及数据的建立和由模型生成图像的过程和方法。（模型到图像） 图像处理：将客观景物数字化成图像，研究数字化图像的采集、去噪、压缩、增强、锐化、复原及重建等。（图像到特征） 对立统一的关系。 5 计算机图形信息的特点 图形信息表达直观，易于理解。 图形信息表达精确、精炼。 图形信息能“实时”的反映事物的分布和变化规律 6 计算机图形学的应用 计算机辅助设计及计算机辅助制造 科学计算可视化 地图制图与地理信息系统 计算机动画、游戏 用户接口 计算机艺术 7 计算机图形系统

计算机图形学复习大纲

计算机图形学复习大纲 第一章计算机图形学概述 ✧图形的两种表示方法：矢量，点阵 A.点阵表示：枚举出图形中所有的点的灰度或颜色(强调图形由点构成)，简称为图像（数 字图像） B.参数表示：由图形的形状参数(方程或分析表达式的系数，线段的端点坐标等)+属性参 数(颜色、线型等)来表示图形，简称为图形。 C.图形：计算机图形学的研究对象。 ✧计算机图形学的姐妹学科(图) 计算几何：研究几何形体在计算机中的表示；分析、研究怎样建立几何形体的数学模型；研究曲线、曲面的表示、生成、拼接。 图像处理：研究如何对数字图像做各种变换以方便处理；如何滤波；如何压缩图像数据；图像边缘提取，特征增强。 计算机视觉：图形学的逆过程，分析和识别输入的图像并从中提取二维或三维的数据模型（特征）。如手写体识别、机器视觉。 发展特点:交叉、界线模糊、相互渗透 ✧发展历史 开创者：1963年，MIT林肯实验室的Ivan Sutherland发表了题为“Sketchpad：一个人机交互通信的图形系统”的博士论文，提出了基本交互技术、图元分层表示概念及数据结构。确定了交互图形学作为一个学科分支的地位。Sutherland本人也被公认为图形学之父。1988年被授予图灵奖。 图形标准：ACM成立图形标准化委员会，制定“核心图形系统”（Core Graphics System）；ISO 发布CGI、CGM、GKS、PHIGS等标准。 官方标准：GKS (Graphics Kernel System)，第一个官方标准，1977；PHIGS(Programmer’s Herarchical Interactive Graphics system),1988。 非官方标准：DirectX (MS)、OpenGL(SGI)、Xlib(X-Window系统)、Adobe公司Postscript。 ✧应用领域 计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）；飞机、汽车、船舶的外形的设计；发电厂、化工厂等的布局；土木工程、建筑物的设计；电子线路、电子器件的设计。 ✧输入输出设备 A.输入设备：控制开关、穿孔纸；键盘；二维定位设备，如鼠标、光笔、图形输入板、触 摸屏；三维输入设备（如空间球、数据手套、数据衣），用户的手势、语音表情等等；

计算机图形学基础知识重点整理

计算机图形学基础知识重点整理 1. 计算机图形学是研究和开发用于创建、处理和显示图像的计算机技术领域。它 涵盖了图像生成、图像处理、图像显示等方面的知识。本文将重点整理计算机图形学的基础知识，包括基本概念、图形编程、图像处理等内容。 2. 基本概念 2.1 图形学基本概念 •点：图形学中最基本的元素，用于构建图形对象。 •线段：由两个点连接而成，是构建更复杂图形的基础。 •多边形：由多个线段连接而成，可以构建更为复杂的图形。 •直线方程与曲线方程：描述线段和曲线的数学表达式。 •三角形：最简单的多边形，广泛应用于计算机图形学中。 •二维坐标系：用于描述图形位置的平面坐标系。 •三维坐标系：用于描述图形位置的立体坐标系。 2.2 图形学算法与技术 •光栅化：将连续曲线或曲面转化为离散像素的过程。 •扫描线算法：用于处理复杂图形填充的算法。 •边缘检测：用于检测图像中的边缘信息。 •图像变换：包括平移、旋转、缩放等操作，用于对图形进行变换和处理。 •隐式曲线：用一种隐含的方式表达的曲线或曲面。 •着色模型：用于给图形上色的模型，如灰度模型、RGB模型等。 3. 图形编程 3.1 图形编程环境 •OpenGL：跨平台的图形编程接口，支持高性能图形渲染。 •DirectX：微软开发的多媒体编程接口，专注于游戏图形渲染。 •WebGL：基于Web标准的图形编程接口，用于在浏览器中渲染图形。 3.2 图形渲染流程 •顶点处理：对图形中的顶点进行变换和处理。 •图元装配：将顶点组装成基本图元，如线段、三角形等。

•光栅化：将基本图元转化为像素点。 •片元处理：对每个像素点进行颜色计算。 3.3 图形效果实现 •光照模型：用于模拟光照效果的算法。 •材质：描述图形的表面特性，如光滑、粗糙等。 •纹理映射：将二维纹理贴到三维图形表面的过程。 •反射与折射：模拟物体表面的反射和折射效果。 4. 图像处理 4.1 基本图像处理操作 •图像读取与保存：从文件中读取图像数据并保存处理结果。 •图像分辨率调整：改变图像的大小和分辨率。 •图像旋转与翻转：对图像进行旋转和翻转操作。 •图像滤波：应用各种滤波算法对图像进行去噪、平滑等处理。 4.2 图像特征提取 •边缘检测：检测图像中的边缘信息。 •角点检测：检测图像中的角点信息。 •直线检测：检测图像中的直线信息。 •兴趣点检测：检测图像中的重要特征点。 4.3 图像分割与识别 •图像分割：将图像划分为多个区域，用于对象识别和分析。 •图像识别：通过机器学习和模式匹配算法对图像进行分类和识别。 5. 计算机图形学应用 •游戏开发：计算机图形学在游戏开发中发挥着重要作用，包括场景渲染、角色动画等。 •虚拟现实：计算机图形学技术在虚拟现实领域有广泛应用，如虚拟旅游、虚拟演播室等。 •电影特效：计算机图形学技术在电影特效制作中发挥着核心作用，能够创建逼真的特效场景。 •医学图像处理：计算机图形学在医学图像处理中有重要应用，如医学影像分析、手术模拟等。 以上是计算机图形学基础知识的重点整理，涵盖了基本概念、图形编程、图像处理等内容。了解这些基础知识对于深入学习和应用计算机图形学非常重要。

图形学复习大纲

图形学复习大纲 计算机图形图像学复习大纲： 第一章 1.关于计算机图形学的含义（填空、选择、判断） 2.关于图形分类及举例 3.关于图形的表示方法（两种）<概念、区别> 4.图形与图像的区别 5.图形学的另一种解释 6.阴极射线管组成（五部分） 7.什么是分辨率及特性 8.习题3（图形、图像含义） 第二章 1.什么是CDC类（P31下） 设备上下文对象的基类 2.例2.4、例2.5（P35、P38） 第三章 1.什么是直线的扫描转换 2.程序：利用中点Bresenham绘直线 第四章 1.多边形定义及分类，三种。（P73） 2.多边形表示方法有哪两种（顶点、点阵）及其概念 3.什么是多边形扫描转换 4.什么是多边形填充 5.有效边表填充原则（下闭上开、左闭右开） 6.什么是有效边、有效边表 7.分析题：分析某个多边形关于某条扫描线的有效边表 8.什么是桶表（又名边表） 9.什么是边缘填充？[P80] 10.什么是种子填充算法？

11.什么是四/八邻接点（连通域）。简答 第五章二维变换和裁剪 1.什么是图形几何变换？分为几种？ 2.什么是（规范化）齐次坐标？点的表达式 3.三维变换矩阵的形式，和子矩阵功能：T1、T2、T3、T4形式、作用 4.二维图形基本几何变换 5.什么是平移（比例）变换，概念和过程？ 6.如何使用比例变换改变图形形状（P92中） 7.什么是旋转变换（概念、结论） 8.什么是反射变换（概念、3个结论矩阵） 9.错切变换（概念） 10.例1、例2（P95、97） 11.什么是用户、观察、设备、规格化设备坐标系 12.窗口、视区的关系，概念 13.什么是裁剪、算法原理 14.习题1.2.4（P106） 第六章三维变换和投影 1.三维几何变换矩阵 2.平移、比例矩阵 3.什么是平行投影，特点和分类？ 4.什么是三视图、哪三个，加以区分 5.透视投影的特点 6.什么是透视投影、视心、视点、视距 7.透视变换坐标区包含3个（区别） 8.什么是灭点、性质是什么？P125 9.什么是主灭点、性质？ 10.什么是一、二、三点透视 第七章自由变换曲线和曲面 1.什么是样条曲线/面

计算机图形学总复习

第一章：（蓝色字体为部分答案） ●计算机图形学的定义？ 计算机图形学是研究通过计算机将数据转换为图形，并在专门显示设备上显示的原理、方法和技术的学科。 ●计算机图形学常见的应用领域有哪些？（应用领域的标题） ●计算机图形学的相关学科有哪些？和计算机图形学互逆的学科是？ ●CRT中为什么需要刷新？刷新频率是什么？ 由于荧光物质存在余晖时间，为了让荧光物质保持一个稳定的亮度值，电子束必须不断的重复描绘出原来的图形，这个过程叫做刷新 刷新频率：每秒钟重绘屏幕的次数（次/秒、HZ) ●彩色CRT和单色CRT的区别： ⏹在荧光屏的内表面安装一个影孔板，用于精确定位像素的位置 ⏹CRT屏幕内部涂有很多组呈三角形的荧光粉，每一组由三个荧光点，三色荧光点 由红、绿、蓝三基色组成（一组荧光点对应一个像素） ⏹三支电子枪, 分别与三基色相对应 ●光栅扫描显示器中帧缓存是什么？位面是什么？ ⏹存储用于刷新的图像信息。也就是存储屏幕上像素的颜色值。 ⏹帧缓存的单位是位面。 ⏹光栅扫描显示器屏幕上有多少个像素，该显示器的帧缓存的每个位面就有多少个一 位存储器 ●1024×1024像素组成的24位真彩色光栅扫描显示器所需要的最小帧缓存是多少？ 第二章 ●什么是CDC？ 在微软基类库MFC中，CDC类是定义设备上下文对象的基类，所有绘图函数都在CDC基类中定义。 ⏹简述CDC的4个派生类的名称，以及作用 CClientDC类：显示器客户区设备上下文类 CClientDC只能在窗口的客户区（不包括边框、标题栏、菜单栏以及状态栏的空白区域）进行绘图 CMetaFileDC CMetaFileDC封装了在一个Windows图元文件中绘图的方法 CPaintDC类 该类一般用在响应WM_PAINT消息的成员函数OnPaint()中使用 CWindowDC类 整个窗口区域的显示器设备上下文类，包括客户区和非客户区（即窗口的边框、标题栏、菜单栏以及状态栏） ⏹什么是映射模式？ 映射模式定义了Windows如何将绘图函数中指定的逻辑坐标映射为设备坐标输出到显示器或者打印机上。 ⏹编写代码片段：修改默认映射模式，设置窗口大小和视区大小相等的二维坐标系，视区 中x轴向右，y轴向下，坐标原点位于屏幕客户区的中心。（P50页阴影部分） ⏹什么是双缓冲机制？

计算机图形学期末考试复习资料

《计算机图形学》课程综合复习资料 一、单选题 1．参数多项式曲线采用矩阵表示为：P(t)=G⋅M⋅T,t∈[0,1]，其中矩阵（）决定了多项式曲线的性质。 A、G B、M C、T D、G⋅M 答案：B 2．n次BEZIER曲线的n+1条基函数值中，当t=0时，下列（）是正确的。 A、n+1条基函数值都为0 B、第0条基函数值位1，其余都为0 C、n+1条基函数值都为1 D、第0条基函数值位0，其余都为1 答案：B 3．下列是计算机图形学应用的软件是（）。 A、Word字处理 B、Photoshop C、AutoCAD D、IE浏览器 答案：C 4．分辨率为1024*1024的真彩色显示器，至少需要的帧缓存容量为（）。 A、1MB B、2MB C、3MB D、4MB 答案：C 5．使用二维图形变换矩阵对图形进行几何变换，将产生变换的结果为（）。 A、图形放大2倍 B、图形放大2倍，同时沿X、Y坐标轴方向各移动1个绘图单位 C、沿X坐标轴方向移动2个绘图单位 D、沿X坐标轴方向放大2倍，同时沿X、Y坐标轴方向各平移1个绘图单位

6．直线段DDA扫描转换算法中，当斜率m>1时，x方向的增量△x和y方向的增量△y分别是（）。 A、1和m B、m和1 C、1和1/m D、1/m和1 答案：D 7．∆ABC经过下列（）几何变换后，面积发生变化。 A、平移变换T(3,4) B、放缩变换S(2,1) C、旋转变换R(30) D、关于X轴对称变换Sx。 答案：B 8．已知一条三次Bezier曲线由P0P1P2P3四控制顶点生成，下列关于此曲线的叙述中错误的是（）。 A、起始点位于P0 B、终止点位于P3 C、起始点的切矢为：（P1-P0） D、终止点的切矢为：3（P3-P2） 答案：C 9．用射线法进行点与多边形之间的包含关系检测时，需要计算射线与多边形的交点。下图点V引出的射线与多边形的交点数为（）。 A、2 B、3 C、4 D、5 答案：B 10．中点法扫描转换以(0，0)，(4，3)为端点的直线段时，不经过下面（）点。

计算机图形学考试复习资料

计算机图形学 1. OpenGL中定义三维点使用glVertex3f()函数。 2. OpenGL中，glRotatef函数用于旋转。 3. 全景图不属于非真实感绘制。 4. 以下点、线、面、体属于几何属性。 5. 显示上的RGB中，R指的是红颜色。 6. 分辨率为640*480的图像是307200像素。 7. 非几何属性不包括面。 8.在下列叙述语句中，错误的论述为在光栅扫描图形显示器中，所有图形都按矢量直接描绘显示，不存在任何处理。 9. 边塌陷(Edge Collapse)通过将两个点变为一个点来删除一条边，对体模型来说，一次操作将删除2个三角形、3条边和1个顶点。 10. 三维图形绘制流水线一般分为五个阶段，第1阶段是场景描述。

11. 类似于三角形带或三角形扇这样的复合结构，将把处理与传输m个三角形的代价从3m个顶点降到m+2个顶点。 12. 在三维变换流程图中，视点坐标系到图像坐标系的变换是投影变换， 13. 世界上第一部完全用计算机动画制作的电影是玩具总动员。 14.在三维变换流程图中，图像坐标系到规格化设备坐标系的变换是设备变换。 15. Whitted不是曲线表示方法。 16. 脸部表情动画主要方法不包括轴变形。 17. 当帧频达到72或以上时，显示速度上的差异人眼已难以区分了。 18. 1000万像素的相机拍摄的图像最大可能是3648X2736分辨率。 19. (4,8,2)是坐标 (2,4)的齐次坐标。

20. Phong镜面反射光照模型用 I=KaIa+KdIecosα+KsIecosnγ表示。 21. OpenGL使用glClearColor()函数设置当前的背景色。 22. GUI是图形用户界面。 23.景物空间消隐的时间复杂度为O(N)。（n为物体个数，N为像素个数） 24. 显示上的RGB中，G指的是绿颜色。 25. Phong Shading明暗处理是：多边形内部各点处的法向量则通过对多边形顶点处法向量的双线性插值得到，再计算每一点的光亮度。 26. 光栅显示器上的图像是由光栅(raster)形成的，光栅是一组互相平行的水平扫描线，每行扫描线是由大小一致的显示单元组成的显示序列，每一显示单元称为一个像素。 27. 在三维变换流程图中，世界坐标系到视点坐标系的变换是取景变换。

计算机图形学-知识点

一,填空 1.构成图形的要素包括（）和（）,在 计算机表示图形的方法有两种,他们是（）和（）. 2.填充一个特定区域,其属性选择包括（）, （）和（）. 3.平行投影根据（）可以分为（）投影 和（）投影. 4.字符的图形表示可以分为（）和（） 两种形式. 5.计算机中表示带有颜色及形状信息的图和形常用（）和参数法, 其中用参数法描述的图形称为（）,用（）描述的图形称为（）. 6.文字裁减的方法包括（）,（）和 （）。 7.平面几何投影根据（）可以分为（） 和（）. 二,名词解释 1.什么是光点什么是象素点什么是显示器的分辨率 2.扫描线，水平回扫期，垂直回扫期，查色表，帧缓冲器容量，刷新，刷新频率，扫描转 换 3.图像，图形:，像素点:，混淆: 4.直线线宽的处理方式，线型控制方法 5.区域填充，4连通区域，8连通区域:，四连通区域与八连通区域有什么区别 6.视区，齐次坐标，固定坐标系与活动坐标系 7.投影中心，投影面，投影线，观察坐标系，观察参考点，投影参考点，观察空间，灭点， 主灭点，规范视见体 8.投影变换，透视投影 9.构成图形的要素，在计算机中如何表示它们 10.明度，亮度，饱和度，计算机图形显示器和绘图设备表示颜色的方法各是什么颜色模型 （rgb模型、cmy模型、hsv模型的定义、应用场合）？ 扫描转换： 1.扫描转换直线段的方法有哪些？画圆弧的算法有哪几种？ 2.直线段的DDA算法、中点算法的基本原理 3.圆弧和椭圆弧的中点算法 4.直线的中点算法较DDA算法的优点 5.生成圆弧的正负法 扫描转换多边形： 1.扫描转换多边形的各种算法 a)逐点判断算法：原理 b)扫描线算法：原理，应用 c)边缘填充算法：原理 2.扫描转换扇形区域：原理 3.区域填充：原理