第一章
一、名词解释
图形；图像；点阵表示法；参数表示法；
二、选择题：
1. 下面哪个不是国际标准化组织（ISO）批准的图形标准。（）
A.GKS
B.PHIGS
C.CGM
D.DXF
2. 下面哪一项不属于计算机图形学的应用范围？（B）
A. 计算机动画；
B. 从遥感图像中识别道路等线划数据；
C. QuickTime技术；
D. 影视三维动画制作
3. 关于计算机图形标准化的论述，哪个是正确的（）；
A. CGM和CGI是面向图形设备的接口标准；
B. GKS、IGES、STEP均是ISO标准；
C. IGES和STEP是数据模型和文件格式的标准；
D. PHIGS具有模块化的功能结构；
4. 与计算机图形学相关的学科有____。
A. 图象处理
B. 测量技术
C. 模式识别
D. 计算几何
E. 生命科学
F. 分子生物学
三、判断题：
计算机图形学和图像处理是两个近似互逆的学科。[]
计算机图形学处理的最基本的图元是线段。[]
四、简答题：
图形包括哪两方面的要素，在计算机中如何表示它们？
阐述计算机图形学、数字图象处理和计算机视觉学科间的关系。图形学作为一个学科得以确立的标志性事件是什么？
试列举出几种图形学的软件标准？工业界事实上的标准有那些？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？
第二章
一、选择题：
1. 触摸屏是一种（）
A. 输入设备；
B. 输出设备；
C. 既是输入设备，又是输出设备；
D. 两者都不是；
2. 空间球最多能提供（）个自由度；
A. 一个；
B. 三个；
C. 五个；
D. 六个；
3. 等离子显示器属于（）
A. 随机显示器；
B. 光栅扫描显示器；
C. 平板显示器；
D. 液晶显示器；
4. 对于一个1024×1024存储分辩率的设备来说，当有8个位平面时，显示一帧图象所需要的内存为（）
A. 1M字节；
B. 8M字节；
C. 1M比特；
D. 8M比特；
5. 分辨率为1024*1024的显示器，其位平面数为24，则帧缓存的字节数应为（）
A. 3MB；
B. 2MB；
C. 1MB；
D. 512KB；
6. 下面对光栅扫描图形显示器描述正确的是：（）
A. 荧光粉涂层均匀离散分布；
B. 是一种点画设备；
C. 电子束从顶到底扫描；
D. 通过控制电子束的强弱实现色彩的强弱；
7. 个逻辑输入设备可以对应（）物理输入设备。
A. 仅一个
B. 仅二个
C. 多个
D. 以上都不是
8. 彩色阴极射线管的三基色指得是：（）
A. 绿色；
B. 黄色；
C. 蓝色；
D. 红色；
9. 计算机显示设备一般使用的颜色模型是（）
A. RGB
B. HSV
C. CMY
D. 上述都不是
10. 阴极射线管的电子束偏转方法主要有：（）
A. 光偏转；
B. 磁偏转；
C. 电偏转；
D. 射线偏转；
11. 彩色图形的实现可以通过下列哪些方式实现（）
A. 直接存储颜色数据；
B. 颜色查找表实现；
C. 直接通过电子枪存储相应的电子颜色；
D. 上述都可以；
12. 灰度等级为256极，分辨率为1024*1024的显示器，至少需要的帧缓存容量为（）
A. 512KB
B. 1MB
C. 2MB
D. 3MB
13. 在下列叙述语句中，不正确的论述为（C ）
A. 在图形文件系统中，点、线、圆等图形元素通常都用其几何特征参数来描述；
B. 在图形系统中，图形处理运算的精度不取决于显示器的分辨率；
C. 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；
D. 在彩色图形显示器中，使用RGB颜色模型。
14. 帧缓存各单元保存的是相应象素的____。
A. 亮度值
B. 颜色值
C. 灰度值
D. 颜色索引
15. 关于光栅扫描式图形显示器，具有这样的特点：（）
A. 桢缓存和光栅显示器均是数字设备；
B. 需要足够的位面和桢缓存才能反映图形的颜色和灰度；
C. 对于彩色光栅显示器的R.G,B三原色需要三个位面的桢缓存和三个个电子枪；
D. 对原色配置颜色查找颜色查找表的目的是为了提高显示的速度；
16. 光栅扫描显示系统中，是依靠____对屏幕图形进行刷新的。
A. 显示处理器
B. 电子枪
C. 显示文件
D. 帧缓存
17. 数字化仪是一种______坐标定位设备。
A. 绝对
B. 笛卡儿
C. 相对
D. 球
18. 在随机扫描显示器中，电子束的移动方式是____。
A. 任意的
B. 固定的
C. 机械的
D. 跳跃的
19. 下面哪些是图形输出设备（）
A. 扫描仪
B. 数字化仪
C. 打印机
D. 光笔
E. 平板绘图仪
F. 显示器
二、判断题：
随机扫描显示器修改图形不方便，图形放大后会出现锯齿状。[ ]
彩色阴极射线管主要是由红绿蓝三个彩色电子束的亮度不同，进而组合形成各种色彩的。[ ] 光栅显示器上不可能在任意两个点间画出一条精确直线段的原因是：象素坐标只能取整数值。某光栅显示器分辨率为1024×1024，若要显示256色图象，需帧缓存容量32M字节。
三、试解释下列名词
帧缓存；像素；走样；屏幕分辩率；存储分辩率；位平面；
四、简答题：
什么是数据手套？数据衣呢？
你使用过数字化仪吗？试阐述该设备的原理。
CRT是什么？用来作什么的？
电子束偏转一般有哪两种方法？
RGB是什么？你还知道其它同类型的系列吗？
GPU是什么？和CPU有什么不同？
简述帧缓存与显示器分辨率的关系。
分辨率分别为640×480，1280x1024，和2560×2048 的显示器各需要多少字节位平面数为24 的帧缓存?
第三章
一、判断题：
DDA（微分方程法）是Bresenham算法的改进。（）
Bresenham直线算法中，无论斜率大于1还是小于1，其误差判别式都是一样的。（）
直线裁剪的中点分割算法，令窗外端点为P1，求出中点P后，如果P1与P同侧，移动端点P2,即P2=P。（）
直线的扫描转换，就是要找出显示平面上最佳逼近理想直线的那些象素的坐标值，并将这些象素置成所要求的颜色。（）
DDA直线算法的基本思想是：选定x2－x1和y2－y1中较大者作为步进方向，取该方向上的增量为一个象素单位，然后计算另一个方向的增量，其主要目的是考虑快速地生成直线。（）进行线段裁剪时，待裁线段与窗口的关系分成三种：
(1)完全可见线段：直线的两个端点均在窗口内，保留该线段。
(2)完全不可见线段：直线的两个端点均在某一边界外侧，舍弃改线段。
(3) 其他线段：求交点。
图中AB线段属于第二种，即完全不可见线段。（）
二、选择题：
1、下列图元的光栅化算法中，在第一个四分之一象限内，哪种图元按照（直线/法线）斜率分别处理时，不是在八分之一象限处进行分界？（）
A. 直线的中点画线法；
B. 直线的DDA方法；
C. 圆的中点画线法；
D. 椭圆的中点画线法；
2. 直线DDA算法，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. ±m和±1
B. ±1和±1/m
C. ±1和±m
D. ±1/m和±1
3. 中点分割法求交点的规则，当线段P1P2求出中点P后，如果P1与P不同侧，移动P2点，P1与P不同侧的表达式为：（）。
A. (C1&& C)!=0
B. (C1& C)!=0
C. (C1&& C)= =0
D. (C1& C)= =0
4. 直线Bresenham算法，斜率m>1时，初始误差判别量P、在递推处理中，当P>=0时的误差判别递推式以及P<0时的误差判别递推式分别为（）。
A. 初始:P=2*|△y|-|△x| 递推: if(P>=0) P=P+2*(|△y|-|△x|) else P=P+2*|△y|
B. 初始:P=2*|△x|-|△y| 递推: if(P>=0) P=P+2*(|△x|-|△y|) else P=P+2*|△x|
C. 初始:P=2*|△y| 递推: if(P>=0) P=P+2*(|△y|-|△x|) else P=P+2*|△x|
D. 初始:P=2*|△x| 递推: if(P>=0) P=2*(|△x|-|△y|) else P=P+2*|△y|
5. 直线DDA算法中，已知起点P1(x1,y1)和终点P2(x2,y2),当x1>x2时，△x的符号是（）
A. 正
B. 负
C. 无符号
D. 递增
6. 直线DDA算法中，已知起点P1(x1,y1)和终点P2(x2,y2),当y1<=y2时，△y的符号是（）
A. 正
B. 负
C. 无符号
D. 递增
三、简答题：
试写出画线的数值微分(DDA)算法（提示：①假定直线的斜率在0和1之间；②可用任何程序设计语言或伪代码表达）
假设线段的两个端点为（x0, y0），（x1, y1），其斜率为k，0 第四章 一、选择题： 1、使用X扫描线算法对多边形进行填充时，对扫描线和多边形边相交的检测，下述操作正确的是（） A. 当扫描线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在扫描线的一侧时, 计数0次 B. 当扫描线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在扫描线的上面一侧时, 计数2次 C. 当扫描线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在扫描线的下面一侧时, 计数1次 D. 当扫描线与多边形的某边重合时, 计数1次 2、X-扫描线算法涉及到哪些主要的操作步骤？（） A. 求交； B. 排序； C. 建立多边形表； D. 区间添色； E. 交点配对； 3、下面关于反走样的方法中论述错误的是（） A. 提高分辨率； B. 把象素当作平面区域进行采样； C. 采用特定形状的滤波器进行加权区域采样； D. 增强图象的显示亮度 4、多边形填充时，下述论述错误的是（） A. 多边形被两条扫描线分割成许多梯形，梯形的底边在扫描线上，腰在多边形的边上，并且相间排列； B. 多边形与某扫描线相交得到偶数个交点，这些交点间构成的线段分别在多边形内、外，并且相间排列； C. 在判断点是否在多边形内时，一般通过在多边形外找一点，然后根据该线段与多边形的交点数目为偶数即可认为在多边形内部，若为奇数则在多边形外部，而且不需考虑任何特殊情况； D. 边的连贯性告诉我们，多边形的某条边与当前扫描线相交时，很可能与下一条扫描线相交； 5. 点阵字符的存储是（）。 A. 笔画的端点坐标 B. ASCII码 C. 字符点阵的行或列编码 D. 区位码 6. 用边相关扫描线填充算法，写出AB边的边记录（） A. B. C. D. 7. 多边形填充需要的填充条件为（）。 A. 多边形内的一点的坐标 B. 边界色 C. 填充色 D. 多边形的顶点序列 E. 背景色 F. 填充模式 8. 种子填充需要的填充条件为（）。 A. 区域内一点的坐标 B. 多边形的顶点序列 C. 边界色 D. 背景色 E. 填充色 F. 填充模式 二、判断题： 1、边标志算法与活性边表算法比较，更适合于软件实现。（） 2、在种子填充算法中所提到的八向连通区域算法同时可填充四向连通区。（） 3、扫描线种子填充算法中，种子代表的是它所在的尚未填充的区段。（） 三、简答题： 1、描述x扫描线进行区域填充的算法。 2、在多边形扫描线算法中，找出下面多边形中哪些位置的多边形边与扫描线的交点需要特殊考虑，将其实际需要考虑的交点个数写入下面表格中（不需要特殊处理的位置留置空白即可）。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3、给出一个多边形A，其顶点坐标序列为p1(2, 2), p2(7, 4), p3(0, 6)。试写出使用活性边表算法沿着X从小到大对该多边形进行扫描时，该多边形的边表，并给出扫描位置为3时，对应的活性边表。 4、给出一个多边形A，其顶点坐标序列为p1(3, 1), p2(8, 3), p3(1, 6)。试写出使用活性边表算法沿着X从小到大对该多边形进行扫描时，该多边形的边表，并给出扫描线Y=3时，对应的活性边表。 第五章 一、选择题： 1、在多边形的逐边裁剪法中,对于某条多边形的边(方向为从端点S到端点P)与某条裁剪线(窗口的某一边)的比较结果共有以下四种情况,分别需输出一些顶点.请问哪种情况下输出的顶点是错误的（） A. S和P均在可见的一侧, 则输出S和P. B. S和P均在不可见的一侧, 则输出0个顶点. C. S在可见一侧, P在不可见一侧, 则输出线段SP与裁剪线的交点. D. S在不可见的一侧, P在可见的一侧, 则输出线段SP与裁剪线的交点和P. 2、使用Weiler-Atherton算法进行多边形裁减，顶点按逆时针顺序表示的多边形P的各个顶点中，哪些属于进点（灰色为裁减窗口）？（） A. p1, p2, p3 B. 1, 3 C. 2, 4 D. 1, 2, 3, 4 3、使用Weiler-Atherton算法进行多边形裁减，下面的顶点按照逆时针顺序表示的多边形P 各个顶点中，哪些属于进点（灰色为裁减窗口）？（） A. P1, P2, P3, P4, P5; B. 1, 3, 5 C. 2, 4, 6 D. 1, 2, 3, 4 4. 中点分割法求交点的规则，当线段P1P2求出中点P后，如果P1与P不同侧，移动P2点，P1与P不同侧的表达式为：（）。 A. (C1&& C)!=0 B. (C1& C)!=0 C. (C1&& C)= =0 D. (C1& C)= =0 5. 直线的编码裁剪算法中，判断直线是否位于同一边界外侧的表达式（）。 A. (c1&&c2)!=0 B. (c1&&c2)=0 C. (c1&c2)!=0 D. (c1&c2)=0 6. 如图，用Cohen-Sutherland编码算法，对直线作裁剪。已知窗口左下角坐标（50，50），右上角坐标（300，300），直线两个端点的坐标为（150，30）和（330，250），直线两个端点的编码分别为：（） A. 1001 B. 0000 C. 0010 D. 0110 E. 0100 F. 0101 7. 用Weiler-Atherton多边形裁剪算法进行内裁剪时，当被裁剪多边形和裁剪窗口的顶点序列都按顺时针方向排列，正确的裁剪思想为（）。 A. 碰到入点，沿被裁剪多边形按顺时针方向搜集顶点序列 B. 碰到入点，沿被裁剪多边形按逆时针方向搜集顶点序列 C. 碰到入点，沿裁剪窗口按逆时针方向搜集顶点序列 D. 碰到出点，沿裁剪窗口按逆时针方向搜集顶点序列 E. 碰到出点，沿裁剪窗口按顺时针方向搜集顶点序列 F. 碰到出点，沿被裁剪多边形按顺时针方向搜集顶点序列 8. 直线裁剪的梁有栋—Barsky算法中，参数u1的值由线段从外到内遇到的矩阵边界所决定，因此u1取0到各个交点参数的（）。 A. 最小值 B. 中间值 C. 最终值 D. 最大值 9. 多边形裁剪后，新的结果多边形含有：（）。 A. 若干原始多边形在界内的顶点 B. 必须有窗口顶点 C. 可能有窗口顶点 D. 交点 E. 原始多边形在界外的顶点 F. 其他顶点 二、判断题： Weiler-Atherton多边形裁减算法可以处理任何非自相交多边形。（） Sutherland-Hodgman多边形裁减算法可以处理任何非自相交多边形。（） Sutherland-Hodgeman多边形裁剪中，常用向量叉积法来测试当前点P是否在边界内侧。当窗口边界A(30,100)、B(40,180)，某点P(50,200),通过计算v=AB*AP，可知P点在边界内侧。（） 用Weiler-Atherton多边形裁剪算法进行外裁剪时，当被裁剪多边形和裁剪窗口的顶点序列都按顺时针方向排列时，裁剪思想为：碰到入点沿裁剪窗口按逆时针方向搜索顶点序列，碰到出点沿被裁剪多边形按顺时针方向搜索顶点序列。（） Sutherland-Hodgeman多边形裁剪算法是一次完成对所有窗口边界的全部裁剪。（） 在进行点的裁剪时，已知窗口的左下角坐标（50，100），右上角坐标（300，200），点P（150，300）在窗口内。（） 三、简答题： 简述点与多边形之间的包含性检测算法。 第六章 一、选择题： 1、以下关于图形变换的论述不正确的是（） A. 平移变换不改变图形大小和形状，只改变图形位置； B. 拓扑关系不变的几何变换不改变图形的连接关系和平行关系； C. 旋转变换后各图形部分间的线性关系和角度关系不变，变换后直线的长度不变 D. 复合变换可以使用一系列连续的简单变换代替，其矩阵为简单变换矩阵的连乘； 2、使用下列二维图形变换矩阵： 将产生的变换结果为（） A. 沿X 轴和Y 轴方向同时放大2 倍； B. 沿Y 坐标轴方向缩小1/2，同时，沿X 坐标轴方向平移1 个绘图单位； C. 沿X 和Y 坐标轴方向同时缩小1/2； D. 沿X 坐标轴方向放大2 倍，同时，沿Y 坐标轴方向平移1 个绘图单位。 3、使用下列二维图形变换矩阵： 将产生的变换结果为（） A. 以Y 轴为对称轴的反射图形； B. 以X 轴为对称轴的反射图形； C. 绕原点旋转180 度； D. 以Y=X 为对称轴的反射图形。 4、使用下列二维图形变换距阵： 将产生变换的结果为（） A. 图形放大2倍 B. 沿Y坐标轴方向放大2倍，同时沿X坐标轴方向移动1个绘图单位； C. 沿X、Y坐标轴方向各移动1个绘图单位； D. 沿X坐标轴方向放大2倍同时沿Y坐标抽方间移动1个绘图单位。 5 . 经过三维几何变换，使得图1中的图形成为如图2所示的图形，其几何变换矩阵为（） A. B. C. D. 6. 齐次坐标系就是n维空间中物体可用（）齐次坐标来表示。 A. n维 B. n+1维 C. n-1维 D. n+2维 7. 已知三角形平面的顺序三个顶点为：（3，2，1），（1，3，2），（2，1，3），由矢量的叉积法求出平面的法矢量为（） A. n{1，1，1} B. n{2，2，2} C. n{3，3，3} D. n{4，4，4} 8. 二维观察变换的实质是（） A. 把用户坐标系中视口的图形变换到显示器的窗口中以产生显示。 B. 把显示器中窗口的图形变换到用户坐标系中的视口的图形。 C. 把用户坐标系中窗口的图形变换到显示器的视口中以产生显示。 D. 把显示器中视口的图形变换到用户坐标系中的窗口中的图形。 9. 经过二维几何变换，使得图1中的图形成为如图2所示的图形，其几何变换矩阵为（） A. B. C. D. E. F. 10. 设平移矩阵T(5,5) = ,平移矩阵T(-5,-5)= ,旋转矩阵R(60度)= ,则绕坐标(5,5)旋转60度的变换矩阵是（） A. B. C. D. 11. 采用齐次坐标来实现图形变换的优点是（） A. 既可使矩阵变换满足结合率也可使矩阵变换满足交换率。 B. 所有的图形变换都可以用矩阵乘法来实现。 C. 可使矩阵变换满足结合率但不满足交换率。 D. 可使非线性变换也能采用线性变换来实现。 E. 可方便地实现任意的图形变换组合。 F. 所有的图形变换都可以用矩阵加法来实现。 12. 将坐标（2，3）以（1，1）为中心放大3倍，再针对坐标原点做对称变换，最终变换结果为（） A. （4，7，1） B. （6，9，1） C. （-4，-7，1） D. （-6，-9，1） 二、判断题： 1.将物体先旋转再平移和先平移再旋转，两者结果相同。（） 2.齐次坐标提供了坐标系变换的有效方法，但仍然无法表示无穷远的点；（） 3.若要对某点进行比例、旋转变换，首先需要将坐标原点平移至该点，在新的坐标系 下做比例或旋转变换，然后在将原点平移回去；（） 4.在齐次坐标系中，若用矩阵来表示各种运算，则比例和旋转变换是矩阵乘法运算， 而平移变换是矩阵加法运算。（） 5.矩阵的组合特性是矩阵乘法满足结合率，不满足交换率，即进行连续变换时一定要 按变换次序对变换矩阵求积后才得到总的变换矩阵。（） 6.在齐次坐标系中，若用矩阵来表示各种运算，则比例和旋转变换是矩阵乘法运算， 而平移变换是矩阵加法运算。（） 7.三维形体的错切变换矩阵为：（） 三、简答题： 1.试写出二维变换矩阵的基本形式，阐述四个子矩阵的功能，并写出围绕原点逆时针 旋转θ角的旋转变换矩阵。 2.利用二维变换矩阵求解空间点P（10，7）围绕点A（15，12）逆时针旋转45度角 之后的坐标。 第七章 一、选择题： 1、在透视投影中，主灭点的最多个数是（） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 2、下列有关平面几何投影的叙述语句中，正确的论述为（） A.透视投影变换中，一组平行线投影在与之平行的投影面上，会产生灭点 B.透视投影与平行投影相比，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 C.在平面几何投影中，若投影中心移到距离投影面无穷远处，则成为平行投影 D.在三维空间中的物体进行透视投影变换，可能产生三个或者更多的主灭点。 3. 透视投影中的一点透视、两点透视和三点透视的划分是根据（） A. 与投影平面相交的坐标轴的个数； B. 与坐标轴平行的图形线段的缩小比例； C. 投影射线与平面形成的角度； D. 投影中心与投影平面的距离； 4. 投影变换的实质是（） A. 从二维物体模型描述到三维图形描述的转换过程 B. 从三维物体模型描述到二维图形描述的转换过程 C. 从二维物体模型描述到图形显示的转换过程 D. 从图形显示到三维物体模型描述的转换过程 5. 若以Z坐标轴和Y坐标轴组成的平面ZOY作为投影平面，则正投影的变换矩阵为（） A. B. C. D. 6. 投影变换主要分为平行投影和透视投影两大类，这两种投影变换的主要区别为（） A. 投影平面是与一个坐标轴相交还是与多个坐标轴相交。 B. 投影射线是否与投影平面垂直。 C. 与坐标轴平行的图形线段是否以相同比例缩小。 D. 投影射线是否相互平行。 7. 正平行投影和斜平行投影的主要区别是（） A. 投影平面是否与坐标轴相交。 B. 与坐标轴平行的图形线段是否以相同比例缩小。 C. 投影射线是否与投影平面垂直。 D. 是否以X坐标轴和Y坐标轴组成的平面XOY作为投影平面。 二、判断题： 1.对三维空间中的物体进行平行投影，不可能产生灭点。（） 2.三视图是一种透视投影。（） 3.三点透视总共能产生三个灭点。（） 4.所谓平行投影就是说投影中心在有限远处的投影。（） 5.斜等测投影就是投影方向与投影平面成45°的斜平行投影投影，它保持平行投影平 面和垂直投影平面的线的投影长度不变。（） 三、简答题： 1.观察空间有哪些参数?其作用是什么? 2.何谓“透视投影”？并说明“灭点”和“主灭点”是如何产生的？ 3.设投影中心点为O(0,0,0)，投影平面为平行于平面XOY，且z=5。请写出此透视投影 变换矩阵，并求端点A(5,15,25)和B(30,20,10)的直线段AB 在该投影平面的投影。 第八章 一、选择题： 1、在三维几何造型方法中，局部操作能力比较弱的方法是（） A. 体素造型 B. 八叉树造型 C. B-rey造型 D. 特征造型 2、三维空间实体的八叉树表示属于一种什么表示方法？（） A. 分解表示； B. 构造表示； C. 边界表示； D. 单元分解法； 3、在实体的定义中对边的哪条限制不存在（） A. 边的长度可度量且是有限的； B. 一条边有且只有两个相邻的面； C. 一条边有且只有两个端点 4．在几何造型中，下列论述中那些是正确的？（） A. 在形体定义中，允许存在孤立的点； B. 面是形体上一个有限、非零的区域，一般由一个外环和若干个内环组成，但也可以没有任何环； C. 环是有序、有向边组成的面的封闭边界，环中的边不能相交，相邻的两条边可以共享一个端点； D. 形体上任意一点的足够小的邻域在拓扑上应该是一个等价的封闭圆； 5、下列有关边界表示法的叙述语句中，错误的论述为（） A. 定义了物体的边界也就唯一的定义了物体的几何形状边界； B. 物体的边界上的面是有界的，而且，面的边界应是闭合的； C. 物体的边界上的面是有向的，面的法向总是指向物体的内部； D. 物体的边界上的边可以是曲线。 6、下列有关边界表示法的叙述语句中，正确的论述为（）。 A. 边界是物体的一部分，它将物体的内部点与外部点划分开； B. 物体边界上的面是有向的，面的法向可指向物体的内部或外部； C. 物体边界上的面是曲面，但在该面的有效区域内，不允许自相交； D. 物体边界上的边的长度可度量且是有限的。 7、下列有关边界表示法的叙述句中，正确的论述为（）。 A. 边界表示是用面、环、边、点来定义物体的位置和形状； B. 物体边界上的面是各种曲面，包括自相交的曲面； C. 物体边界上的面是有向的，面的法向总是指向物体的内部； D. 物体边界面上的边的长度可度量且是有限的。 二、简答题： 简述边界表示法(BREP)； 简述实体构造表示法(CSG)； 第九章 一、选择题： 1、在多边形面片数量很大时；消隐算法最快的应该是（） A. Z-Buffer B. 扫描线 C. 画家算法 D. 不确定 2、下面哪一种算法不是图像空间的消隐算法？（） A. 画家算法； B. Z-buffer算法； C. 区间扫描线算法； D. 可见面光线追踪算法； 3. 图像空间消隐算法以（）为处理单元。 A. 像素 B. 线段 C. 多边形 D. 物体 3、在用射线法进行点与多边形之间的包含性检测时,下述操作不正确是（） A. 当射线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在射线的一侧时,计数0次 B. 当射线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在射线的一侧时,计数2次 C. 当射线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在射线的两侧时,计数1次 D. 当射线与多边形的某边重合时,计数1次 4、扫描消隐算法在何处利用了连贯性（相关性Coherence）?(1)计算扫描线与边的交点；（2）计算多边形在其边界上的深度；（3）计算多边形视窗任意点处的深度值；（4）检测点与多边形之间的包含性（） A. 仅在（1）和（2）处 B. 仅在（1）和（3）处 C. 仅在（1）（2）和（3）处 D. 在（1）（2）（3）（4）处 5、在各种消隐算法中，下列那些论述是正确的？（） A. 画家算法的基本思想是先将屏幕赋值为背景色，然后在把物体各个面按其到视点距离远近排序； B. Z缓冲算法不仅需要桢缓冲区存放象素的亮度值，还需要一个Z缓冲区存放每个象素的深度值； C. 扫描线算法首先按扫描行顺序处理一桢画面，在由视点和扫描线所决定的扫描平面上解决消隐问题； D. 区域采样算法是利用图形的区域连贯性在连续的区域上确定可见面及其颜色和亮度； 6、物体空间消隐算法以（）为处理单元。 A. 像素 B. 线段 C. 多边形 D. 物体 7. 在包围盒检验中，包围盒的概念就是建立对象在画面坐标系中投影的（）。 A. 最大矩形盒 B. 最小矩形盒 C. 正方形区域 D. 椭圆区域 8. 画家算法中先将画面中的物体按其距离观察点的远近进行排序，结果存放在一张线形表中。距观察点远者称其优先级高，放在（）。 A. 表头 B. 表中间 C. 随意 D. 表尾 二、判断题： 1.两对象投影（多边形A与B）中与交矩形有交点的边才可能相交。因此，不相交的 边，则不必求交点。（） 2.深度检验作精确计算时，判别某子段是否可见的方法：取该子段中点M（xm，ym， zm），过M点作直线L平行z轴，相交于平面F上的交点M1（xm，ym，zm1），若zm1≤zm，表明M点位于M1点之前，故子线段u1u2在F面之前，子线段u1u2可见。（） 3.画家算法的特点是：同时在物体空间和图像空间中进行处理。（） 三、简答题： 1.简述深度缓存算法及其特点。 2.请简要叙述扫描线消隐算法的基本思想及其分类。 3.阐述画家算法的基本思想和主要的算法步骤。 4.常用的提高消隐效率的方法至少有五种，试阐述其中的三种并进行解释。 第十章 选择题： 1、Ray-tracing方法中所考虑的光线包括（） A. 漫射，反射，不包括透视 B. 透射，反射，不包括漫射 C. 漫射，透射，不包括反射 D. 反射，漫射，透射 2、下列有关简单光反射模型的描述语句中，下述论述错误的是（） A. 简单光反射模型，又称为Phong模型，它模拟物体表面对光的反射作用 B. 在简单光反射模型中，假定光源是点光源，而且，仅仅关注物体表面对光的镜面反射作用 C. 简单光反射模型主要考虑物体表面对直射光照的反射作用 D. 在简单光反射模型中，对物体间的光反射作用，只用一个环境光变量做近似处理 3、在简单光反射模型中，由物体表面上点反射到视点的光强是下述哪几项之和？（）（1）环境光的反射光强；（2）理想漫反射光强；（3）镜面反射光强；（4）物体间的反射光强。 A. （1）和（2） B. （1）和（3） C. （1）（2）和（3） D. （1）（2）（3）和（4） 4、在光亮度插值算法中，下列论述错误是（） A. Gouraud明暗模型计算中，多边形与扫描平面相交区段上每一采样点的光亮度值是由扫描平面与多边形边界交点的光亮度插值得到的； B. Phong明暗处理模型中，采用了双线性插值和构造法向量函数的方法模拟高光； C. Gouraud明暗模型和Phong明暗处理模型主要是为了处理由多个平面片近似表示曲面物 体的绘制问题； D. Phong明暗模型处理的物体表面光亮度呈现不连续跃变； 5、在简单光反射模型中，一个点光源照射物体表面上一点，再反射出来的光，可分为哪些部分（） A. 环境光 B. 镜面反射光 C. 漫反射光 D. 透射光 名词解释 将图形描述转换成用像素矩阵表示的过程称为扫描转换。 1．图形 2．像素图 3．参数图 4．扫描线 5．构造实体几何表示法 6．投影 7．参数向量方程 8．自由曲线 9．曲线拟合 10．曲线插值 11．区域填充 12．扫描转换 三、填空 1．图形软件的建立方法包括提供图形程序包、和采用专用高级语言。 2．直线的属性包括线型、和颜色。 3．颜色通常用红、绿和蓝三原色的含量来表示。对于不具有彩色功能的显示系统，颜色显示为。 4．平面图形在内存中有两种表示方法，即和矢量表示法。 5．字符作为图形有和矢量字符之分。 6．区域的表示有和边界表示两种形式。 7．区域的内点表示法枚举区域内的所有像素，通过来实现内点表示。 8．区域的边界表示法枚举区域边界上的所有像素，通过给赋予同一属性值来实现边界表示。 9．区域填充有和扫描转换填充。 10．区域填充属性包括填充式样、和填充图案。 11．对于图形，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。 12．裁剪的基本目的是判断图形元素是否部分或全部落在之内。 13．字符裁剪方法包括、单个字符裁剪和字符串裁剪。 14．图形变换是指将图形的几何信息经过产生新的图形。 15．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，这一变换过程称为。 16．实体的表面具有、有界性、非自交性和闭合性。 17．集合的内点是集合中的点，在该点的内的所有点都是集合中的元素。 18．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。 19．内点组成的集合称为集合的。 20．边界点组成的集合称为集合的。 21．任意一个实体可以表示为的并集。 22．集合与它的边界的并集称集合的。 23．取集合的内部，再取内部的闭包，所得的集合称为原集合的。 24．如果曲面上任意一点都存在一个充分小的邻域，该邻域与平面上的（开）圆盘同构，即邻域与圆盘之间存在连续的1-1映射，则称该曲面为。 25．对于一个占据有限空间的正则（点）集，如果其表面是，则该正则集为一个实体（有效物体）。 26．通过实体的边界来表示一个实体的方法称为。 27．表面由平面多边形构成的空间三维体称为。 28．扫描表示法的两个关键要素是和扫描轨迹。 29．标量：一个标量表示。 30．向量：一个向量是由若干个标量组成的，其中每个标量称为向量的一个分量。 四、简答题 1. 什么是图像的分辨率？ 计算机图形学测试题 （一） 1．能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对象，包括自然景物、拍摄到的图片、用数学方法描述的图形等等，都是计算机（A）学的研究对象。 A．图形B．语言C．技术D．地理 2．刻画对象的轮廓、形状等，构成了图形的（B）要素。 A．化学B．几何C．技术D．语言 3．刻画对象的颜色、材质等，构成了图形的非（C）要素。 A．化学B．技术C．几何D．语言 4．点阵表示法枚举出图形中所有的点，简称为数字（D）。 A．图形B．图元C．像素D．图像 5．参数表示法包括了形状参数和属性参数等，简称为（A）。 A．图形B．图元C．像素D．图像 6．计算机辅助设计、科学计算可视化、计算机艺术、地理信息系统、计算机动画及广告影视创作、电脑游戏、多媒体系统、虚拟现实系统等，都是计算机（B）学的实际应用。 A．图像B．图形C．地理D．技术 7．科学计算可视化（Scientific Visualization）在直接分析大量的测量数据或统计数据有困难时可以实现用（C）表现抽象的数据。 A．技术B．几何C．图形D．像素 8．计算机艺术软件工具PhotoShop、CorelDraw、PaintBrush等具有创作轻松、调色方便等（D），但也有难以容入人的灵感等缺点。 A．历史B．现实C．缺点D．优点 9．3D MAX, MAYA等等都是很好的计算机（A）创作工具。 A．动画B．图形C．图像D．像素 10．电子游戏的实时性、逼真性，蕴含了大量先进的计算机（B）处理技术。 A．金融B．图形C．商业D．交易 11．在计算机控制下，对多种媒体信息进行生成、操作、表现、存储、通信、或集成的处理，总要包括文本、（C）、图像、语音、音频、视频、动画等。 A．文本B．语音C．图形D．动画 12．虚拟现实（Virtual Reality）或称虚拟环境（Virtual Environment)是用（D）技术来生成一个逼真的三维视觉、听觉、触觉或嗅觉等感觉世界。 A．控制B．机械C．物理D．计算机 13．媒体包括“连续媒体”和“离散媒体”，计算机总是要把连续的媒体（A）为离散的信息。 A．转换B．计算C．控制D．组合 14．虚拟现实可以让用户从自己的视点出发，利用自然的技能和某些设备对这一生成的（B）世界客体进行浏览和交互考察。 A．现实B．虚拟C．物理D．历史 （二） 15．电子束轰击荧光屏产生的亮点只能持续极短的时间，为了产生静态的不闪烁的图像，电子束必须周期性地反复扫描所要绘制的图形，这个过程称为（C）。 A．启动B．驱动C．刷新D．更新 16．阴极射线管(CRT)的电子枪发射电子束，经过聚焦系统、加速电极、偏转系统，轰击到荧光屏的不同部位，被其内表面的荧光物质吸收，发光产生可见的（D）。 A．电子B．物质C．光线D．图形 17．像素(Pixel:Picture Cell)是构成屏幕（A）的最小元素。 A．图像B．图框C．线D．点 18．分辨率(Resolution)是指在水平或竖直方向单位长度上能识别的最大（B）个数，单位通常为dpi（dots per inch)。 A．图像B．像素C．线D．圆 19．假定屏幕尺寸一定，常用整个屏幕所能容纳的像素个数描述屏幕的（C），如640*480，800*600，1024*768，1280*1024等等。 A．大小B．容量C．分辨率D．亮度 （三） 20．容器坐标系包括坐标原点、坐标度量单位和坐标轴的长度与（D）。 《产品设计及开发》教学大纲 大纲说明 课程代码：3335007 总学时：64学时（讲课64学时） 总学分：4学分 课程类别：选修 适用专业：工业设计（本科） 预修要求：工业设计机械基础、形态设计基础、设计构成等 一、课程的性质、目的、任务： 本课程是工业设计专业的一门指导性专业课。通过本课程的学习和训练，使学生把握将市场营销、设计和制造的观点融为一体开发产品的整体思路；了解开发流程和组织、产品规划过程和产品开发项目管理的基本知识，掌握产品构造、产品开发项目的经济分析的基本常识。 二、课程教学的基本要求： 课程教学采用启发、观摩、演练式教学，加深学生对相应知识的理解。使用一些案例来说明产品开发方法，由浅入深，难易搭配，循序渐进。以培养能力为主题，要求学生积极参与，独立完成简单产品的开发，掌握开发产品的基本技能和技巧。 考核形式为考试。主要考查学生对基本概念的理解和应用。 三、大纲的使用说明： 教师可根据本课程发展情况、学生水平等实际情况对教学内容作适当的调整和变动。拟采用双语教学。 大纲正文 第一章引论学时:2学时（讲课2学时） 了解成功的产品开发的特点和产品开发的时间和成本，了解本课程特点。 本章讲授要点：产品开发的特点，产品开发的时间和成本，产品开发的挑战。 重点：产品开发的时间和成本。 难点：产品开发的特点。 第一节成功的产品开发的特点 第二节谁来设计和开发产品？ 第三节产品开发的时间和成本 第四节产品开发的挑战 习题：估计在一个计算机的价格中，产品开发成本占多大比例。 第二章开发流程和组织学时：4学时（讲课4学时） 掌握基本的产品开发流程、概念开发流程，了解ＡＭＦ公司的开发流程、产品开发组织。 本章讲授要点：产品开发流程、首末流程。 重点：产品开发流程。 难点：概念开发：首末流程 第一节基本的产品开发流程 第二节概念开发：首末流程 第三节采用基本的产品开发流程 第四节ＡＭＦ公司的开发流程 第五节产品开发组织 习题：产品开发组织对于那些作为产品开发班的一部分而介入的学生来说，是什么？ 第三章产品规划学时：4学时（讲课4学时） 掌握产品规划过程及其方法步骤。 本章讲授要点：产品规划过程，识别机会、项目评价和优先级排序、资源分配和时间计划、完成项目计划、对结果和流程做出反应。 重点：产品规划过程 难点：识别机会 第一节产品规划过程 第二节产品规划过程的方法步骤 习题：对选定产品进行开发过程规划。 第四章识别顾客需要学时：5学时（讲课5学时） 了解识别顾客需要的方法，理解建立需要的相对重要性，掌握对结果和流程做出反应的基本方法。 本章讲授要点：顾客需要、建立需要的相对重要性、对结果和流程做出反应。 重点：识别顾客需要。 难点：建立需要的相对重要性 第一节从顾客那里获取原始数据 第二节从顾客需要的角度理解原始数据 第三节组织需要的等级 第四节建立需要的相对重要性 第五节对结果和流程做出反应 习题：过大开发团队（多于10个人时）的有效调整方法。 第五章产品规格说明学时：5学时（讲课5学时） 了解什么是规格说明、何时建立规格说明、确定最终规格。掌握建立目标规格说明的方法。 组卷规则：每套模拟题5个问答或者计算或者证明题，每题20分。 《计算机图形学基础》模拟试题（1） 1、简述Cohen-Sutherland 裁剪方法的思想，并指出与之相比，中点裁剪方法的改进之处，及这种改进的理由。 答：Cohen-Sutherland 裁剪算法的思想是：对于每条线段分为三种情况处理。（1）若完全在窗口内，则显示该线段简称“取”之。（2）若明显在窗口外，则丢弃该 线段，简称“弃”之。（3）若线段既不满足“取”的条件，也不满足“弃”的条件，则求线段与窗口交点，在交点处把线段分为两段。其中一段完全在窗口外，可弃之。然后对另一段重复上述处理。中点分割算法的大意是，与Cohen-Sutherland 算法一样首先对线段端点进行编码，并把线段与窗口的关系分为三种情况: 全在、完全不在和线段和窗口有交。对前两种情况， 进行同样的处理。对于第三种情况，用中点分割的方法求出线段与窗口的交点。即从点出发找出距最近的可见点A和从点出发找出距最近的可见点B，两个可见点之间的连线即为线段的可见部分。从出发找最近可见点采用中点分割方法：先求出的中点,若不是显然不可见的，并且在窗口中有可见部分，则距最近的可见点一定落在上，所以用代替；否则取代替。再对新的求中点。重复上述过程，直到长度小于给定的控制常数为止，此时收敛于交点。 改进之处在于，对第三种情况，不直接解方程组求交，而是采用二分法收搜索交点。这种改进的理由是：计算机屏幕的象素通常为1024×1024，最多十次二分搜索即可倒象素级，必然找到交点。而且中点法的主要计算过程只用到加法和除2运算，效率高，也适合硬件实现。 2、在Phong 模型 中，三项分别表示何含义？公式中的各个符号的含义指什么？ 答：三项分别代表环境光、漫反射光和镜面反射光。为环境光的反射光强，为理想漫反射光强，为物体对环境光的反射系数，为漫反射系数，为镜面反射系数，为高光指数，L 为光线方向，N 为法线方向，V 为视线方向，R 为光线的反射方向。 《计算机图形学》模拟试卷一 一、【单项选择题】(本大题共10小题，每小题2分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在答题卷相应题号处。 1、计算机图形学与计算机图像学（图像处理）的关系是（）。 [A] 计算机图形学是基础，计算机图像学是其发展 [B] 不同的学科，研究对象和数学基础都不同，但它们之间也有可相互转换部分 [C] 同一学科在不同场合的不同称呼而已 [D] 完全不同的学科，两者毫不相干 2、多边形填充算法中，错误的描述是（）。 [A] 扫描线算法对每个象素只访问一次，主要缺点是对各种表的维持和排序的耗费较大 [B] 边填充算法基本思想是对于每一条扫描线与多边形的交点，将其右方象素取补 [C] 边填充算法较适合于帧缓冲存储器的图形系统 [D] 边标志算法也不能解决象素被重复访问的缺点 3、在多边形的逐边裁剪法中,对于某条多边形的边(方向为从端点S到端点P)与某条裁剪线(窗口的某一边)的比较结果共有以下四种情况,分别需输出一些顶点。哪种情况下输出的顶点是错误的?（） [A] S和P均在可见的一侧，则输出点P [B] S和P均在不可见的一侧，,则输出0个顶点 [C] S在可见一侧，,P在不可见一侧，则输出线段SP与裁剪线的交点和S [D] S在不可见的一侧，P在可见的一侧，则输出线段SP与裁剪线的交点和P 4、下列关于反走样的叙述中，错误的论述为（）。 [A] 把像素当作平面区域来采样[B] 提高分辨率 [C] 增强图像的显示亮度[D] 采用锥形滤波器进行加权区域采样 5、下列关于平面几何投影的叙述中，错误的论述为（）。 [A] 透视投影的投影中心到投影面的距离是有限的 [B] 在平行投影中不可能产生灭点 [C] 在透视投影中，一组平行线的投影仍保持平行 [D] 透视投影与平行投影相比，视觉效果更真实，但不一定能真实反映物体的精确尺寸和形状 6、下列关于Bezier曲线的论述中，错误的论述为（）。 [A] 曲线及其控制多边形在起点和终点具有同样的几何性质 [B] 在起点和终点处的切线方向和控制多边形第一条边和最后一条边的方向相同 [C] n个控制点控制一条n次Bezier曲线 [D] 某直线与平面Bezier曲线的交点个数不多于该直线与控制多边形的交点个数 7、下面给出的四个选项中，（）不是Bezier曲线具有的性质。 [A] 局部性[B] 几何不变性[C] 变差缩减性[D] 凸包性 《土木工程CAD》考试大纲 第一部分期末考试说明 一、期末考试要求 1．土木工程CAD是土木工程科学中一个比较年轻的分支学科，它的核心内容是研究如何运用计算机处理土木工程设计中的信息。本课程要求学生了解计算机技术在土木工程中应用的最新发展，掌握CAD技术的基本概念和理论。 2．土木工程CAD硬件环境是本课程的核心内容之一，要求学生熟悉各类图形输入、输出设备（如：键盘、鼠标、扫描仪、显示器、显示卡、打印机、绘图仪等）的工作原理和各项主要技术指标。 3．计算机图形学是土木工程CAD技术的数学基础。要求学生掌握二维图形生成的原理和常用算法，掌握主要几种图形变换（二维、三维几何变换、投影变换和窗口裁剪）的工作原理和实现方法。 4．AutoCAD2000是目前比较流行的绘图软件工具，在土木工程中有广泛的应用，要求学生熟练掌握AutoCAD2000的基本命令，能够用该软件完成中等复杂程度的土木工程施工图。 二、课程的教学要求层次 本课程的教学内容要求由低到高分为“了解、熟悉、掌握”三个层次，上机实践内容由低到高分为“了解、学会、熟练”三个层次。 三、试题类型 本课程试卷采用四种题型：填空题、选择题、简答题、作图题。 四、考核形式 期末考试采用闭卷笔试形式，卷面满分为100分。 五、答题时限 考试时间为90分钟。 第二部分考核的内容和要求 第一章绪论 考核知识点 1．CAD的基本概念及其研究与应用领域 2．CAD的发展历史、当前现状及难点与热点问题 考核要求 了解CAD的发展历史、当前现状及难点与热点问题 第二章常用图形输入、输出设备 考核知识点 1．常用图形输入设备的种类、主要性能指标及使用方法。 2．常用图形输出设备的种类、主要性能指标及使用方法。 考核要求 1.了解键盘、鼠标、扫描仪、显示卡、显示器、打印机和绘图仪的种类及主要性能指标; 2.掌握键盘、鼠标、打印机和绘图仪的使用方法. 第三章二维图形的生成算法 考核知识点 1、逐点比较法、数值微分法、Bresenham法的基本原理。 2、逐点比较法、数值微分法生成直线和圆的基本方法和步骤。 3、填充的基本原理。 考核要求 1、了解线性变换及其逆变换 2、了解点、直线的生成 3、了解填充的基本原理 第四章图形变换 考核知识点 1、二维基本几何变换 2、齐次坐标与平移变换 3、二维基本变换矩阵的级联——组合变换 4、三维基本几何变换 5、投影变换（1）三视图投影（2）透视变换 6、图形裁剪 考核要求 了解平移变换、投影变换和图形裁剪 第五章AutoCAD概述 考核知识点 1、AutoCAD2000的主要功能 2、AutoCAD2000的用户界面 3、AutoCAD2000的基本命令 4、AutoCAD2000的系统需求 考核要求 了解AutoCAD2000的主要功能、掌握AutoCAD2000的用户界面、基本命令和系统需求 第六章AUTOCAD绘图 考核知识点 1、AutoCAD2000中的开始创建新图 2、图层与实体特性 考核要求 1、掌握绘图环境的设置 2、熟练掌握图层的设置（颜色、线型和线宽） 第七章AUTOCAD基本绘图技术 考核知识点 1、基本绘图命令 2、图形的编辑与修改 3、目标捕捉 4、图块与属性 5、图案及其填充 6、外部引用 注意：答案仅供参考 第一章 一、名词解释 图形；图像；点阵表示法；参数表示法； 二、选择题： 1. 下面哪个不是国际标准化组织（ISO）批准的图形标准。（D ） A.GKS B.PHIGS C.CGM D.DXF 2. 下面哪一项不属于计算机图形学的应用范围？（B） A. 计算机动画； B. 从遥感图像中识别道路等线划数据； C. QuickTime技术； D. 影视三维动画制作 3. 关于计算机图形标准化的论述，哪个是正确的（B ）； A. CGM和CGI是面向图形设备的接口标准； B. GKS、IGES、STEP均是ISO标准； C. IGES和STEP是数据模型和文件格式的标准； D. PHIGS具有模块化的功能结构； 4. 与计算机图形学相关的学科有_ A、C、D___。 A. 图像处理 B. 测量技术 C. 模式识别 D. 计算几何 E. 生命科学 F. 分子生物学 三、判断题： 计算机图形学和图像处理是两个近似互逆的学科。（F） 计算机图形学处理的最基本的图元是线段。（F） 四、简答题： 图形包括哪两方面的要素，在计算机中如何表示它们？ 阐述计算机图形学、数字图像处理和计算机视觉学科间的关系。图形学作为一个学科得以确立的标志性事件是什么？ 试列举出几种图形学的软件标准？工业界事实上的标准有那些？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？ 第二章 一、选择题： 1. 触摸屏是一种（C ） A. 输入设备； B. 输出设备； C. 既是输入设备，又是输出设备； D. 两者都不是； 2. 空间球最多能提供（D ）个自由度； A. 一个； B. 三个； C. 五个； D. 六个； 3. 等离子显示器属于（C） A. 随机显示器； B. 光栅扫描显示器； C. 平板显示器； D. 液晶显示器； 4. 对于一个1024×1024存储分辨率的设备来说，当有8个位平面时，显示一帧图像所需要的内存为（A、D） A. 1M字节； B. 8M字节； C. 1M比特； D. 8M比特； 5. 分辨率为1024*1024的显示器，其位平面数为24，则帧缓存的字节数应为（A） A. 3MB； B. 2MB； C. 1MB； D. 512KB； 6. 下面对光栅扫描图形显示器描述正确的是：（A） A. 荧光粉涂层均匀离散分布； B. 是一种点画设备； C. 电子束从顶到底扫描； D. 通过控制电子束的强弱实现色彩的强弱； 7. 一个逻辑输入设备可以对应（C）物理输入设备。 A. 仅一个 B. 仅二个 C. 多个 D. 以上都不是 8. 彩色阴极射线管的三基色指得是：（A、C、D） A. 绿色； B. 黄色； C. 蓝色； D. 红色； 9. 计算机显示设备一般使用的颜色模型是（A） A. RGB B. HSV 计算机图形学课程模拟试卷（参考答案含评分标准） 2010—2011学年第二学期 年级专业学号姓名得分 一、简要回答题（每题7分，共7题，共49分） 1.被誉为“图形学之父”的伊万?萨瑟兰(Ivan Sutherland)对计算机图形学理论和 应用的主要贡献有哪些？ 答：（1）（3分）萨瑟兰在MIT攻读博士学位时,在著名的林肯实验室完成基于光笔的交互式图形系统：Sketchpad。这一系统中许多交互式图形设计的创意是革命性的,它的影响一直延续到今天。 （2）（4分）用于显示立体和彩色图像的“Lorgnette”技术和一系列图形图像算法，如分区编码的直线段裁剪算法、多边形裁剪算法、曲面的表示和消除隐藏线算法等等。 2.有人认为图形学算法主要依赖于点和向量的数学运算，你是否认同这一观点？给出 同意或反对的理由，并举例说明。 答：这一观点是正确的（2分），主要理由和举例如下（5分）： （1）图形学的很多算法属于几何算法，点（从三维、二维到一维）是最基本的几何要素，也是统一基本几何的计算机表示形式。例如，在观察流水线上的主要图形学算法，无 论是表示和生成（显示）、建模（造型）、变换（包括投影、观察、消隐）都可以统 一到建立基于点的几何模型；（可以以典型的光栅图形学的算法如基本图形的生成和 变换、三维观察、Z-Buffer算法为例说明） （2）向量几何是图形学的重要数学基础、建立了以“方向性”概念的基本理论、思想方法、几何结构、几何算法与复杂性分析的几何计算理论体系。例如，借助向量几何可以将 二维布尔运算降为一维向量计算、将三维布尔运算下降为二维布尔运算、将三维消隐 算法最终归结为一维交集算法等等，从而使几何计算的复杂性大为简化。（可以以比 较典型的Liang-Barsky裁剪算法、三维实体造型CSG树生成，隐藏线消除算法等为例 说明）。 『评分说明』若认为这一观点是错误的或持有含糊的态度，且给出的例子是片面的、主观的，则本题不得分。其他错误情况者，如未举例说明，酌情扣2分左右。 3.针对多面体模型，直接用简单光照模型绘制会有什么问题？简述两种增量式光照明 模型（多边形绘制）的基本思想，并指出两个算法的主要区别。 答： （1）（3分）针对多面体模型，使用简单光照模型绘制会在多边形与多边形之交界处产生明暗的不连续变化，影响了曲面的显示效果，即马赫带效应。如果增加多边形个数，减小每个多边形的 计算机图形学模拟试卷 计算机图形学课程试卷(卷) 注意：1、本课程为必修（表明必修或选修），学时为 51 ，学分为 3 2、本试卷共 3 页；考试时间 120 分钟；出卷时间：年 12 月 3、姓名、学号等必须写在指定地方；考试时间：年 1 月 11 日 4、本考卷适用专业年级：任课教师： （以上内容为教师填写） 专业年级班级 学号姓名 一、名词解释(15分) 1．国际标准化组织（ISO）对计算机图形学的定义 2． 象素图 3． 正投影 4． 纹理 5． 位图 二．单项选择题(1.5×10＝15分) （ ）1、在TC 环境下编译绘图程序进行图形初始化时，要寻找文件的格式是？______。 A ）.DOC B ）.CPP C ）.C D ）.BGI （ ）2、图形系统是由四部分组成，分别为 A).应用系统结构；图形应用软件；图形支撑软件；图形设备。 B).计算机；显示器；打印机；图形应用软件。 C).计算机；图形设备；图形支撑软件；图形应用软件。 D).计算机；图形软件；图形设备；应用数据结构。 （ ）3、使用下列二维图形变换矩阵： T=???? ??????111020002 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 坐标轴方向各移动2个绘图单位； D ）上述答案都不对。 （ ）4、图形显示器的工作方式为 A ）.文本方式 B ）.图形方式 C ）.点阵方式 D ）.文本与图形方式 （ ）5、透视投影中主灭点最多可以有几个? A) 3 B)2 C)1 D)0 （ ）6、在用射线法进行点与多边形之间的包含性检测时,下述哪一个操作不正确? A) 当射线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在射线的一侧时,计数0次 B) 当射线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在射线的一侧时,计数2次 C) 当射线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在射线的两侧时,计数1次 D) 当射线与多边形的某边重合时,计数1次 （ ）7、下列有关平面几何投影的叙述语句中，正确的论述为 计算机科学与技术学科综合水平全国统一考试大纲及指南 计算机图形学 一、考试大纲 要求掌握设计和使用计算机图形学系统所必须的基本原理，其主要内容包括： 1．基本图形生成算法 2．二维图形显示 3．曲线和曲面的表示 4．三维物体的几何表示和几何变换 5．真实感图形的实现原理和算法 二、复习指南 （－）概述 1．计算机图形学和图形系统基本知识 计算机图形学研究对象及应用领域；图形系统的硬件和软件；图形标准接口。 2．基本图形的属性及生成算法 直线，曲线，填充区域，文字等。 （二）二维图形变换和显示 1．二维几何变换 平移、旋转、缩放及其组合，坐标系变换。 2．二维图形显示 点、线、多边形、曲线及文字的裁剪。 （三）曲线、曲面和三维图形 1．曲线和曲面的参数表示 Bezier曲线和曲面，双三次曲面的表示，B样条，插值，曲面拟合。 2．三维物体的几何表示方法 物体的定义及性质，特征参数法，边界表示法，曲面离散近似表示，实体构造表示法，八叉树表示法。 3．三维形体的输出过程 平面几何投影变换，观察空间，空间转换，三维裁剪。 （四）光学模型及其算法实现 l．简单光反射模型 基本光学原理，简单光反射模型（Phong模型）的导出和实现。 2．增量式光反射模型 双线性光强插值法（Crourand Shading），双线性法向插值法（Phong Shading），加速算法。 3．局部光反射模型 局部光反射模型及其实现。 4．光源模型 光源模型及其光强分布。 5．简单光透射模型 透明效果的模拟方法，Witted光透射模型，Hall光透射模型。 6．光线跟踪显示技术 基本光线跟踪算法，光线与物体求交，光线跟踪中的简单阴影。 （五）消隐显示和阴影生成技术 1．消隐显示技术 深度缓存算法（Z-Buffer），扫描线算法，多边形区域排序算法，列表优先算法。 2．阴影生成技术 阴影扫描线算法，阴影多边形算法，阴影空间算法，阴影深度缓存算法，反走样软影生成算法。 三、思考题 1．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系统？它们之间的关系如何？ 2．简述侦缓存与显示器分辨率的关系。分辨率分别为640 * 480，1280 * 1024，和2560 * 2048的显示器各需要多少字节位平面数为24的帧缓存？ 3．画直线的算法有哪几种？圆圆弧的算法有哪几种？写一个画带线宽的虚线的程序。 4．写一个画饼分图的程序，用不同的颜色填充各个区域。 5．写一个显示一串字符的程序。 6．分别写出平移、旋转、缩放及其组合的变换矩阵。 7．如何用几何变换实现坐标系的变换？ 8．写出几种线裁剪算法；写出几种多边形裁剪算法。 9．写出Bezier曲线和面片的几种表达形式。 10．写出B样条的矩阵形式和调和函数。为什么使用非均匀有理B样条？ 11．简述边界表示法（BREP）实体构造表示法（CSG） 12．写出透视变换矩阵和各种投影（三视图、正轴测和斜投影）变换矩阵。 13．观察空间有哪些参数？其作用是什么？写出从物体空间坐标系到观察空间坐标系转换矩阵。 14．分别写出对于透视投影和平行投影的从裁剪空间到规范化投影空间的转换矩阵。 15．写出从规范化投影空间到图象空间的转换矩阵。 16．写出简单光反射模型近似公式，并说明其适用范围及能产生的光照效果。 17．写出线光源的光强公式及其积分算法。 18．试描述Witted光透射反射模型和Hall光透射模型。 19．写出光线跟踪算法。 20．写出光线与几种常见物体面的求交界法。 21．简述消隐算法的分类。 22．简述深度缓存算法及其特点。 23．简述点与多边形之间的包合性检测算法。 24．描述扫描线算法。 25．简述阴影生成算法的分类及各种算法。 四、考试样卷 请从以下每小题的所给A～D答案中选出一个正确答案： 1．计算机绘图设备一般使用什么颜色模型？ A）RGB；B）CMY：C）HSV；D）HLS 2．计算机图形显示器一般使用什么颜色模型？ A）RGB；B）CMY；C）HSV；D）HLS 3．分辨率为1024*1024的显示器各需要多少字节位平面数为24的侦级存？ A）512KB；B）1MB；C）2MB；D）3MB 1.多边形填充算法中，错误的描述是（）。 A．扫描线算法对每个像素种访问一次，主要缺点是对各种表的维持和排序的耗费较大 B. 边填充算法基本思想是对于每一条扫描线与多边形的交点，将其右方像素取补 C. 边填充算法较适合于帧?缓冲存储器的图形系统 D. 边标志算法也不能解决像素被重复访问的缺点 2.下列设备中属于图形输出设备的是（?） 1鼠标2 LCD 3键盘4?LED 5打印机6扫描仪7绘图仪8触摸屏 ,3,6,8 ,4,5,7 ,5,6,7 ,6,7,8 3. 在Cohen-Sutherland算法中，完全在窗口边界内的线段两个断点的区域码均为______. 4.已知三角形ABC各顶点的坐标A(1,2)、B(5,2)、C(3,5)，相对直线P1P2(线段的坐标分别为：P1?(-1,-1)?、P2?(8,3) )做对称变换后到达A’、B’、C’。 试计算A’、B’、C’的坐标值。（要求用齐次坐标进行变换，列出变换矩阵，列出计算式子，不要求计算结果） 5.将坐标（2，3）以（1，1）为中心放大3倍，再针对坐标原点做对称变换，最终变换结果为（）。 A.（4，7，1） B.（6，9，1） C.（-4，-7，1） D.（-6，-9，1） 6.以下哪一个颜色模型是使用单位立方体来进行表示的（）。 答案 7.计算机图形学是研究什么的学科简要论述计算机图形学的概念及其涉及到的学科及其关系。 8. 计算机图形学研究的主要内容是什么 9.Bezier曲线在端点处的一阶导数为：p’(0)=n(P1-P0)，p’(1)=n(Pn-Pn-1)，二阶导数为：p”(0)=n(n-1)((P2-P1)-(P1-P0))，p”(1)=n(n-1)((Pn-2-Pn-1)-(Pn-1-Pn))。写出如图2所示的两段三次Bezier曲线在连接点处的G1，G2连续性条件。 10. 计算机图形学是研究怎样通过计算机表示、__________、__________图形的一门学科。 11. 在光照模型中需要考虑的因素有哪些分析这些因素会造成什么样的绘制效果 12.平面几何投影可分为两大类，分别是_________和__________。 13.一个交互式计算机图形系统应具有________、________、________、_______和________等五个方面的功能。 是一个专业的功能强大、调用方便的三维图形函数库，由几百个函数组成，以下对OpenGL的论述错误的是??。 A.利用OpenGL可开发交互式的二维和三维图形应用系统 B. OpenGL在CAD、虚拟现实、科学可视化和娱乐动画领域的应用都非常广泛 一、填空（1×20=20分） 1. 一个交互性的计算机图形系统应具 有、、、、输入等五方面的功能。 2. 阴极射线管从结构上可以分 为、和。 3. 常用的图形绘制设备 有和，其中支持矢量格式。 5. 通常可以采用和处理线宽。 6. 齐次坐标表示就是用维向量表示n维向量。 7. 平行投影根据可以分 为和投影。 二、名词解释（3×5=15分） 1. 图像 2. 走样 3. 段 4. 4连通区域 5. 主灭点 三、简答与计算（6×5=30分） 1．图形包括哪两个方面的要素在计算机中如何表示它们 2．简述荫罩式彩色阴极射线管的结构和工作原理 3．在交互输入过程中，常用的管理设备的方式有哪些试分别说明。 4．举例说明奇偶规则和非零环绕树规则进行内外测试时有何不同 5．什么是观察坐标系为什么要建立观察坐标系 四、推导与计算题 （要 1. 试用中点Bresenham算法原理推导斜率大于1的直线段的扫描转换算法。求写清原理、误差函数和递推公式，并进行优化）（15分） 2. 已知直线，求相对于该直线作对称变换的变换矩阵。（10分） 3．试作出下图中三维形体ABCDE的三视图（平移矢量均为1）。要求写清变换过程，并画出生成的三视图。（10分） 一、填空 1. 计算；存储；交互（对话）；输入。 2. 电子枪；偏转系统；荧光屏。 3. 打印机；绘图仪；笔式绘图仪。 4. 数值设备；字符串设备；选择设备；拾取设备。 5. 线刷子；方刷子。 6. n+1。 7. 投影方向与投影面是否垂直；正；斜。 二、名词解释 1. 图像：在计算机中用点阵法描述的图形叫做图像。 2. 走样：用离散量表示连续量引起的失真。 3. 段：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，也称为图段（二维空间中）、结构和对象。 4. 4连通区域：从区域上的一点出发，通过访问已知点的4-邻接点，在不越出区域的前提下，遍历区域内的所有像素点。 5. 主灭点：透视投影中，与坐标轴方向平行的平行线的投影会汇聚到一点，这个点称为主灭点。 三、简答与计算 1. 答：构成图形的要素可以分为刻画形状的点、线、面、体等的几何要素和反映物体表面属性或材质的明暗、灰度、色彩（颜色信息）等的非几何要素。 《计算机图形学》课程教学大纲一、课程基本信息 课程代码：110053 课程名称：计算机图形学 英文名称：Computer Graphics 课程类别：专业课 学时：72 学分： 适用对象：信息与计算科学专业本科生 考核方式：考试（平时成绩占总成绩的30%） 先修课程：高级语言程序设计、数据结构、高等代数 二、课程简介 中文简介： 计算机图形学是研究计算机生成、处理和显示图形的学科。它的重要性体现在人们越来越强烈地需要和谐的人机交互环境：图形用户界面已经成为一个软件的重要组成部分，以图形的方式来表示抽象的概念或数据已经成为信息领域的一个重要发展趋势。通过本课程的学习，使学生掌握计算机图形学的基本原理和基本方法，理解图形绘制的基本算法，学会初步图形程序设计。 英文简介： Computer Graphics is the subject which concerned with how computer builds， processes and shows graphics. Its importance has been shown in people’s more and more intensively need for harmony human-machine interface. Graphics user interface has become an important part of software. It is a significant trend to show abstract conception or data in graphics way. Through the learning of this course, students could master Computer Graphics’basic theories and methods，understand graphics basic algorithms and learn how to design basic graphics program. 三、课程性质与教学目的 《计算机图形学》是信息与计算科学专业的一门主要专业课。通过本课程的学习，使学生掌握基本的二、三维的图形的计算机绘制方法，理解光栅图形生成基本算法、几何造型技术、真实感图形生成、图形标准与图形变换等概念和知识。学会图形程序设计的基本方法，为图形算法的设计、图形软件的开发打下基础。 四、教学内容及要求 第一章绪论 (一)目的与要求 1.掌握计算机图形学的基本概念； 2.了解计算机图形学的发展、应用； 3.掌握图形系统的组成。 《计算机图形学》练习试题及参考答案 二、选择题（每题2分） B 1、计算机图形学与计算几何之间的关系是( )。 A）学术上的同义词B）计算机图形学以计算几何为理论基础 C）计算几何是计算机图形学的前身D）．两门毫不相干的学科 B 2、计算机图形学与计算机图象学的关系是( )。 A）计算机图形学是基础，计算机图象学是其发展 B）不同的学科，研究对象和数学基础都不同，但它们之间也有可转换部分 C）同一学科在不同场合的不同称呼而已 D）完全不同的学科，两者毫不相干 C 3、触摸屏是( )设备。 A）输入B）输出C）输入输出D）既不是输入也不是输出 B 4．计算机绘图设备一般使用什么颜色模型？( ) A）RGB；B）CMY；C）HSV ；D）HLS A 5. 计算机图形显示器一般使用什么颜色模型？( ) A）RGB；B）CMY；C）HSV ；D）HLS C 6．分辨率为1024×1024的显示器各需要多少字节位平面数为24的帧缓存？( ) A）512KB；B）1MB；C）2MB ；D）3MB D 7．哪一个不是国际标准化组织（ISO）批准的图形标准？( ) A）GKS；B）PHIGS；C）CGM ；D）DXF C8.下述绕坐标原点逆时针方向旋转a角的坐标变换矩阵中哪一项是错误的? ( ) | A B | | C D | A) cos a; B) sin a; C) sin a; D) cos a A 9、在多边形的逐边裁剪法中,对于某条多边形的边(方向为从端点S 到端点P)与某条裁剪线(窗口的某一边)的比较结果共有以下四种情况,分别需输出一些顶点.请问哪种情况下输出的顶点是错误的? ( ) A)S和P均在可见的一侧,则输出S和P. B)S和P均在不可见的一侧,则输出0个顶点. C)S在可见一侧,P在不可见一侧,则输出线段SP与裁剪线的交点. D)S在不可见的一侧,P在可见的一侧,则输出线段SP与裁剪线的交点和P. C 10、在物体的定义中对边的哪条限制不存在? ( ) A) 边的长度可度量且是有限的 B) 一条边有且只有两个相邻的面 三（8分） 1、在真实感绘制技术中，简单光照模型的反射光由哪几部分组成？ 2、对于用多边形表示的物体，在光照计算时需要进行明暗处理，为什么？ 3、采用Gouraud明暗处理模型计算如图所示点P的颜色值。 四（10分）如图所示，采用Cohen-Sutherland算法对线段进行裁剪时， 1、线段端点P点和Q点的编码各是多少 2、此时是否需要与窗口的边界进行求交运算，为什么（利用编码解释）？ 3、如需要，可以与窗口的哪些边界求交，为什么（利用编码解释）？ 五（15分）采用Bresenham算法转换直线段，起点x0(2,1)、终点x1(12,5)。 1、给出判别式d的表达式（初始条件及递推关系式）： 2 x y d 2 1 -2 3 4 5 6 7 8 六（12分）如图所示三角形ABC，将其绕点（1，1）缩小1倍，采用矩阵的形式计算缩小后三角形各点的规范化齐次坐标，并用OpenGL函数编程实现。 七 计算（18分） 已知三次B 样条曲线方程为 [ ] [0,1] t 0141 030 303631331611)(3212 3 ∈?? ??? ? ? ????????????? ??? ??----? ?=+++i i i i i P P P P t t t t c ， 控制顶点{}{})0,6(),1,5(),0,4(),1,3(),0,2(),1,1(),0,0(...10-==n P P P P 可生成四段B 样条曲线3210,,,c c c c 。 1）B 样条曲线和Bezier 曲线相比，最明显的特点是什么？ 2）求)0(),1(),5.0(),0(),1(' '01101 c c c c c 3）如果调整控制点2P ，将对哪些曲线段产生影响 图形学作业 05计算机2班 2 郑中旭 Subject ： 已知三次B 样条曲线方程为 [ ] [0,1] t 0141 030 3036313 31611)(3212 3 ∈?? ??? ? ? ????????????? ??? ??----? ?=+++i i i i i P P P P t t t t c ， 控制顶点{}{})0,6(),1,5(),0,4(),1,3(),0,2(),1,1(),0,0(...10-==n P P P P 可生成四段B 样条曲线3210,,,c c c c 。 4）B 样条曲线和Bezier 曲线相比，最明显的特点是什么？ 5）求)0(),1(),0(),1(),5.0(),0(),1("" 0''01101 1 c c c c c c c 。 年级班姓名学号成绩 一、填空题（每空1分，共30分） 1、计算机图形学是用计算机建立、存储、处理某个对象的模型，并根据模型 2、计算机图形系统功能主要有计算功能、存储功能、输入功能、输出功能、 交互功能。 3、区域的表示有内点表示和边界表示两种形式。 4、字符裁剪的策略有串精度裁剪、字符精度裁剪、基于构成字符最小元素的 裁剪。 5、图形软件系统提供给用户的三种基本输入方式包括请求方式、采样方式、事件方式。 6、常见的图形绘制设备有喷墨打印机、笔式绘图机、激光打印机。 7、字符生成常用的描述方法有点阵式和轮廓式。 8、在交互式图形输入过程中，常用的控制方式有请求、样本、事件和混合四种形式。 9、用于八连通区域的填充算法可以用于四连通区域的填充，但用于四连通区域的填充算法并不适用于八连通区域的填充。 10、能够在人们视觉系统中形成视觉印象的对象称为图形。 二、不定项选择题（每题2分，共20分） 1、计算机图形显示器一般使用（A）颜色模型。 (A)RGB （B) CMY (C)HSV （D) HLS 2、计算机图形系统功能不包括（D）。 (A)计算功能（B) 存储功能 (C)交互功能（D)修饰功能 3、多边形填充算法中，正确的描述是（ABC） (A)扫描线算法对每个象素只访问一次，主要缺点是对各种表的维持和排序 的耗费较大 (B)边填充算法基本思想是对于每一条扫描线与多边形的交点，将其右方象 素取补 (C)边填充算法较适合于帧缓冲存储器的图形系统 (D)边标志算法也不能解决象素被重复访问的缺点 4、在交互式图形输入过程中，常用的控制方式不包括（C）。 (A)样本（B)事件(C)交互（D)混合 5、下列有关平面几何投影的叙述，错误的是（D ） （A）透视投影又可分为一点透视、二点透视、三点透视 （B）斜投影又可分为斜等测、斜二测 （C）正视图又可分为主视图、侧视图、俯视图 （D）正轴测又可分为正一测、正二测、正三测 6、视频信息的最小单位是（A ） （A）帧（B）块（C）像素（D）字 7、在透视投影中，主灭点的最多个数是（C） （A）1 （B）2 （C）3 （D）4 8、扫描线多边形填充算法中，对于扫描线同各边的交点的处理具有特殊性。穿过某两条边的共享顶点的扫描线与这两条边的交点数只能计为（B ）交点： （A）0 个（B）1个 （C）2个（D）3个 9、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（B）（A）走样（B）反走样（C）填充（D）以上都不是 10、分辨率为1024×1024的显示器需要（C）字节位平面数为16的帧缓存？（A）512KB （B）1MB （C）2MB （D）3MB 三、名词解释（每题3分，共15分） 1、计算机图形系统：用来生成、处理和显示图形的一整套硬件和软件。计算机图形学试题附答案完整版
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