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一、判断题（10x1=10分）1、构成图形的要素可分为两类：刻画形状的点、线、面、体的非几何要素与反映物体表面属性或材质的明暗、色彩等的几何要素。
（错误）2、参数法描述的图形叫图形；点阵法描述的图形叫图像。
（正确）3、EGA/VGA为增强图形显示效果的一种图形处理软件的名称。
（错误）4、对山、水等不规则对象进行造型时，大多采用过程式模拟方法。
（正确）5、若两个图形是拓扑等价的，则一个图形可通过做弹性运动与另一个图形相重合。
（正确）6、0阶参数连续性和0阶几何连续性的定义是相同的。
（正确）7、Bezier曲线可做局部调整。
（错误）8、字符的图形表示分为点阵和矢量两种形式。
（正确）9、LCD表示发光二极管显示器。
（错误）10、使用齐次坐标可以将n维空间的一个点向量唯一的映射到n+1维空间中。
（错误）二、填空题（15x2=30分）1、目前常用的PC图形显示子系统主要由3个部件组成：（1）帧缓冲存储器、（2）显示控制器、（3）ROM BIOS。
2、图形的输入设备有（4）键盘、鼠标、光笔（至少写三种）；图形的显示设备有（5）CRT显示器、LCD、投影仪（至少写三种）。
3、常用坐标系一般可以分为：建模坐标系、用户坐标系、（6观察坐标系、（7）规格化设备坐标系、（8）设备坐标系。
4、在多边形的扫描转换过程中，主要是通过确定穿越多边形区域的扫描线的覆盖区间来填充，而区域填充则是从（9）给定的位置开始涂描直到（10）指定的边界条件为止。
5、一个交互式计算机图形系统应具有（11）计算、（12）存储、（13）对话、（14）输入和输出等五个方面的功能。
三、简答题（5x6=30分）1、请列举常用的直线段裁减算法（四种）。
答：答：直接求交算法、编码算法、中点再分算法、Cyrus-Beck 算法。
2、考虑三个不同的光栅系统，分辨率依次为480640⨯，10241280⨯，20482560⨯。
欲存储每个像素12位，这些系统各需要多大的帧缓冲器（字节数）？答：480640⨯需要的帧缓存为KB4508/12480640=⨯⨯10241280⨯需要的帧缓存为KB 19208/1210241280=⨯⨯20482560⨯需要的帧缓存为KB76808/1220482560=⨯⨯3、什么叫做走样？什么叫做反走样？反走样技术包括那些？答：走样指的是用离散量表示连续量引起的失真。
1.用于减少或克服在“光栅图形显示器上绘制直线、多边形等连续图形时，由离散量表示连续量引起的失真”技术叫（反走样），常用方法有（提高分辨率方法），（非加权区域采样）,（加权区域采样）。
2.三维对象建模类型分为（线框模型），（表面模型），（实体模型）3.阴极管（CRT）的（聚焦系统）通过电场和磁场控制“交细….”保证…..提高分辨率。
5.圆的中点生成算法中，通常把圆分为（八）个部分。
假定当前取点为（Xi，Yi），那么下一点只能是正右方的A（Xi+1，Yi）或右下方B （Xi+1，Yi‐1）设M为中点，F（M）<0.取（正右）方。
7.在光栅显示器上显示任何一种图形，实际上都是一些具有一种或多种颜色的像素集合，确立最佳逼近的像素集合，并用指定属性写像素的过程称为（光栅化）。
8.消隐算法根据算法实现时所在的坐标系或空间进行分类，可分为（物体空间的消隐算法）（图像空间的消隐算法）（物体空间和图像空间的消隐算法）三类。
9.增量算法的目的是：（加快扫描转换）。
11.纹理是物体表面的细小结构，根据纹理的表现形式可分为（图像纹理）（几何纹理）（过程纹理）三类。
12.凹凸纹理是通过对（物体的表面几何性质）进行扰动来产生凹凸不平的视觉效果。
13．penGL的工作方式是一种（状态机制），可以进行各种状态或技术设置。
14.画家算法原理是先把屏幕置成背景色，再把物体的各个面按其离视点远近进行排序，远者在表头近者在表尾，构成一张（深度优先）表。
1.光栅显示系统的优点是刷新率一定与图形的复杂度无关，但会产生走样。
（对）2.若要对某点进行比例、旋转交换、首先需要把坐标原点平移至该点，在新的坐标下作比例或旋转变换，然后将原点平移回去。
（错）3.光线跟踪算法与光传播方向是相同的，是视线跟踪。
（错）4.将线段两端的分区编码的逐位取逻辑“与”，若结果为零，则该线相对于裁剪窗口必为完全不见。
（错）5.Phong 明暗处理算法先计算出曲面在各多边形顶点处的光强，然后再采用双曲线插值法确定在扫描线上每个像素处的光强值，得到多边形的光滑颜色分布。
一、判断题（10x1=10分）1、构成图形的要素可分为两类：刻画形状的点、线、面、体的非几何要素与反映物体表面属性或材质的明暗、色彩等的几何要素。
（错误）2、参数法描述的图形叫图形；点阵法描述的图形叫图像。
（正确）3、EGA/VGA 为增强图形显示效果的一种图形处理软件的名称。
（错误）4、对山、水等不规则对象进行造型时，大多采用过程式模拟方法。
（正确）5、若两个图形是拓扑等价的，则一个图形可通过做弹性运动与另一个图形相重合。
（正确）6、0 阶参数连续性和 0 阶几何连续性的定义是相同的。
（正确）7、Bezier 曲线可做局部调整。
（错误）8、字符的图形表示分为点阵和矢量两种形式。
（正确）9、LCD 表示发光二极管显示器。
（错误）10、使用齐次坐标可以将n 维空间的一个点向量唯一的映射到n+1 维空间中。
（错误）二、填空题（15x2=30分）1、目前常用的PC图形显示子系统主要由 3 个部件组成：（ 1）帧缓冲存储器、（ 2）显示控制器、（ 3） ROM BIOS。
2、图形的输入设备有（4）键盘、鼠标、光笔（至少写三种）；图形的显示设备有（5） CRT 显示器、 LCD 、投影仪（至少写三种）。
3、常用坐标系一般可以分为：建模坐标系、用户坐标系、（6观察坐标系、（7）规格化设备坐标系、（8）设备坐标系。
4、在多边形的扫描转换过程中，主要是通过确定穿越多边形区域的扫描线的覆盖区间来填充，而区域填充则是从（9）给定的位置开始涂描直到（10）指定的边界条件为止。
5、一个交互式计算机图形系统应具有（11）计算、（12）存储、（13）对话、（14）输入和输出等五个方面的功能。
三、简答题（5x6=30分）1、请列举常用的直线段裁减算法（四种）。
答：答：直接求交算法、编码算法、中点再分算法、Cyrus-Beck算法。
2、考虑三个不同的光栅系统，分辨率依次为640 480 ， 1280 1024， 25602048 。
帧缓冲（15分）点P 的齐次坐标为(8,6,2), 其对应的空间坐标为（D ）南昌航空大学2009—2010学年第二学期期末考试课程名称：计算机图形学开卷 A 卷100分钟计算机图形学中图形的要素包括几何要素和非几何要素 两类图形要素。
2. 图形的两种表达方法分别是 点阵法 和 参数法。
3. 跟计算机图形学相关的学科有计算机视觉和数字图像处理 。
4. 图形变换属于计算机图形系统的五大功能中的卫丄功能。
5. 图形信息包括几何信息和拓扑信息。
其中 几何信息 是定量描述。
6. 实体模型可以大致分为边界表示、构造表示和分解表示 二类。
7.通常按照消隐对象的不同，可以把消隐分为线消隐和面消隐两类。
&深度缓存（Z-buffer ）算法的两个数组分别是 Z 缓冲器和分别用来存各像素的颜色值和各像素处物体的深度值n 维向量。
A . 窗口不变，视区变大，则图形B .窗口不变，视区变大，则图形D.视区不变, 窗口缩小，则图形A.图像B.图素C.图形D.图段2. 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（C ）。
A. S 和P 均在可见的一侧，则输出S 和PoB. S 和P 均在不可见的一侧，则不输出顶点。
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Po3. 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。
若共享顶点的两条边在扫描线的同一边，这时交点计为（C ）个。
A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个4. 在二维变换中，根据窗口和视区的关系，下列哪种说法正确（B ）视区不变，窗口变大，则图形扩大5.通常把参数描述的图形称为（C ）在6-9中用到以下变换矩阵「1 00_ ~3 0 0~ ~-1 0 0~~1 2 0~ 0 1 0 0 4 0 0 1 0 0 1 0 3 5 10 0 10 0 10 0 1矩阵1 矩阵2 矩阵3 矩阵46. 点P （2, 3）乘以变换矩阵1得到新的点坐标为 (A )A 、 (5, 8)B 、 (7, 6) )C 、 (5, 7) (4, 3) 7. 点P (2,3) 乘以变换矩阵2得到新的点坐标为（ B ) A 、 (& 2) B 、 (6, 12) C 、 (2, 1)D 、 (4, 3) & 点P (2,3) 乘以变换矩阵3得到新的点坐标为（ C )A 、 (3, -2)B 、 (-3, 2)C 、(-2, 3)D 、 (2, -3) 9. 变换矩阵4表示的变换为 (B ) A 、沿X 方向的错切变换 B 、沿y 方向的错切变换 C 、沿Z 方向的错切变换 D 、比例变换三、问答题 (25分)10. ( C )是在高于显示分辨率的较高分辨率下用点取样方法计算，然后 对几个像素的属性进行平均得到较低分辨率下的像素属性。
计算机图形学期末考试试卷（A 卷）一 填空题（15分）1、 投影可以分为 投影和 投影。
__________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；2、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_______。
3、基本几何变换是指________ 、 _________ 和__________三种变换。
4、 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________________ 、 _________________ 和__________________ 5、 几何建模技术中描述的物体信息一般包括__________和___________6、 在Z 缓冲器消隐算法中Z 缓冲器每个单元存储的信息是__________________7、用离散量表示连续量引起的失真现象称之为__________。
用于减少或消除这种失真现象的技术称为__________。
二 简答题（20分）1、 什么是计算机图形学？举出关于计算机图形学的4个应用领域（5分）2、 以纹理映射的方式实现物体表面细节的绘制，涉及三个空间和两种映射分别是什么（5分）3、 多边形扫描转换的扫描线算法中，活性边表结点的数据结构保存哪些信息。
（4分）4、 XOY 平面上特征多边形顶点P 1(0,0)，P 2(1,1)，P 3(2,-1)，P 4(3,0)确定一条三次Bezier曲线P(t)，]1,0[ t 。
用递推(de Casteljau)算法求解P(1/2)。
（6分）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)。
计算机图形试题及答案在计算机图形学领域，试题与答案的设计与解析是非常重要的。
下面将为您提供一套计算机图形试题及答案，以帮助您更好地理解和掌握相关知识。
试题一：什么是计算机图形学？答案：计算机图形学是利用计算机进行图形处理和图像生成的学科。
它涉及到图像的生成、处理、显示和存储等方面，包括线段、多边形、曲线、填充、光照、纹理映射、动画等技术。
试题二：请简述光栅化的过程及其应用。
答案：光栅化是将几何图形转换成像素的过程。
其具体步骤包括扫描转换、坐标变换、颜色插值和深度测试等。
光栅化广泛应用于计算机游戏、图像处理、计算机辅助设计等领域。
试题三：请解释什么是三维变换，并列举常用的三维变换操作。
答案：三维变换是指对三维空间中的对象进行平移、旋转和缩放等操作的过程。
常用的三维变换操作包括平移变换、旋转变换、缩放变换和投影变换等。
试题四：请简要描述光照模型和纹理映射的概念。
答案：光照模型是通过模拟光的照射和反射来实现真实感渲染的技术。
它包括环境光、漫反射光和镜面光等成分。
纹理映射是将二维图像映射到三维对象表面的过程，以实现更加真实的表面效果。
试题五：什么是几何投影和透视投影？答案：几何投影是指将三维空间中的对象映射到二维平面的过程，包括平行投影和中心投影等。
透视投影是指利用投影中心和观察位置的关系，对三维物体进行投影，以实现透视效果。
试题六：请解释什么是曲面细分和曲线细分？答案：曲面细分是指将粗糙的曲面细分成更加细腻的曲面的过程。
它可以通过逐级细分、逐步逼近或面片划分等方法实现。
曲线细分是指将粗糙的曲线细分成更加平滑的曲线的过程，常用的方法包括Bezier曲线和B样条曲线等。
试题七：请简述计算机图形学在虚拟现实中的应用。
答案：计算机图形学在虚拟现实中扮演着重要的角色。
它可以用于构建和渲染虚拟场景，实现虚拟环境的交互和体验。
通过计算机图形学，我们可以创建逼真的虚拟世界，并实现虚拟现实技术的各种应用，如游戏、培训、医疗等。
《 计算机图形学 》 期末考试卷（A ） 答案 一、填空题 〖每空2分，共计10分〗 1．Y 方向，X 方向 2．正负角度法，射线法 3．提高分辨率，区域采样 4．计算机图形学，图象处理，模式识别 5．M-n 或 m-n+1 二、选择题〖每小题1分，共计10分〗 1.B 2.C 3.B 4.D 5.D 6.A 7.B 8.D 9. c 10.A 三、计算题 〖每题15分，共计15分〗 解：（1） P 1 P 2与X 轴的夹角为： 948-1-3--1arctg arctg ==θ 1分 （2）将坐标系平移至P 1 (-1,-1)点 ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=111010001A T 2分 （3） 绕原点转-θ角 ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=1000cos sin 0sin cos θθθθB T 2分 （4） 以X 轴对称 ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=100010001C T 2分 （5） 绕原点转θ角 江 南 大 学 考1⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=1000cos sin 0sin cos θθθθD T 2分（6）将坐标系平移回原处 ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=111010001E T（7） 变换矩阵：T=T A*T B*T C*T D*T E 3分（8） 求变换后的三角形ABC 各顶点的坐标A ’、B ’、C ’ 3分 A ’: [][]T Y X A A ⨯=1211'' B ’: [][]T Y X B B ⨯=12151' C ’: [][]T Y X C C ⨯=1531'' 四、算法应用题 〖每题分值题后标明，共计45分〗 1..用Bresenham 算法生成直线段。
方向计长以解：X x y 1650605<=--=∆∆ 步共走走步数6616==∆∆=t x k 是第一象限的线段 ⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧<≥+=+=++++0)(0)(111,1,11i r i i r i i i i x y x y y x x εε 试 卷 专 用 纸江南大学考2222)5.0()1()5.0,1(),(R y x y x F y x F d i i i i M M --++=-+== y 方向的变化情况：⎩⎨⎧≥<=+)0( 1-)0(1d y d y y i i i （3分）(3)递推公式：（4分）当d<0时，下一步的中点坐标为：M （x i ＋2，y i －0.5）。
09-10 学年 2 学期第 页 共 页题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 总分人 得分得分 阅卷人Part I. Multiple Choice Questions (5 points each)1. In a synthetic camera model, which of the following is (are) correct?___d___ a) The image plane is behind the center of projection (COP). b) Specifications of the objects and the viewer are dependent. c) The image of an object is flipped relative to the object. d) The projectors meet at the center of projection (COP).2. Give an order of the following phases according to the rendering pipeline _cebda__ a) Fragment Processor b) Clipperc) Vertex Processor d) Rasterizere) Primitive Assembler3. Which phase (as listed above) does each of the following operations belong to? ___c__ To convert object representations from one coordinate system to another ___d__ To generate inside fragments for a polygon and calculate their colors ___b__ To determine which objects are within the view volume___a__ To determine the color of the corresponding pixel in the frame buffer4. Which of the following statements regarding affine transformations is(are) correct? ____abd___a) Two translations are commutative.b) Two rotations about the same axis are commutative. c) A scaling and a rotation are commutatived) A general rotation about an arbitrary line can be done with translations and rotations around the axes.5. Choose two OpenGL sentences from the follow four candidates to transform the camera from the original position to the destination position(Destnation Postion)glMatrixMode(GL_MODELVIEW) glLoadIdentity();_________a_______ _________c_______a) glTranslatef(0.0, 0.0, -d); //d>0 b) glTranslatef(0.0, 0.0, d); //d>0 c) glRotatef(-90.0, 0.0, 1.0, 0.0); d) glRotatef(90.0, 0.0, 1.0, 0.0);6. Local lighting computes the color or shade of each object independently. S o it can’t deal with situations such as _______acd________ a) Some objects are blocked from the light. b) Real time illumination.c) Light can reflect from object to object. d) Some objects might be translucent.得分 阅卷人Part II Free Form Questions (10 points each)1. Given the following code fragment:学院 专业 级 学号 姓名山东大学 计算机图形学 课程试卷 A第 1 页 共 4 页glBegin (GL_TRIANGLE_STRIP) glV ertex3fv(a); glV ertex3fv(b); glV ertex3fv(c); glV ertex3fv(d); glVertex3fv(e); glV ertex3fv(b); glV ertex3fv(f); glEnd ( ); ……………………………………密………………………封………………………线…………………………………第 2 页 共 4 页09-10 学年 2 学期第 页 共 页(2)避免了大量的浮点运算，减少了计算量，提高了效率； 相对于未改进的DDA 算法也避免了绘制直线不连续的情况。
5. Given the following 2D scene with 6 objects (a, b, d, e, f and g), we have added 5partitioning planes (A, B, C, D and E) to construct a binary space partitioning (BSP) tree. Draw the BSP tree and explain how to use the BSP tree to render the scene.AB Cg E D ad e b f递归地判断视点和每一个树结点的位置关系，先画离视点远的一半空间，再画离视点较近的一半空间。
所以，对于此例，顺序应该是 degabf得分 阅卷人Part III. OpenGL Application Questions (20 points)1. The following code implements a robot arm. Please read it and answer the questions at the end.#include <GL/glut.h> #include <stdlib.h>#define BASE_HEIGHT 0.2 #define BASE_WIDTH 0.2#define LOWER_ARM_HEIGHT 0.5 #define LOWER_ARM_WIDTH 0.05 #define UPPER_ARM_HEIGHT 0.5 #define UPPER_ARM_WIDTH 0.05void base() {glPushMatrix();glTranslatef(0.0, 0.5*BASE_HEIGHT, 0.0);glScalef(BASE_WIDTH, BASE_HEIGHT, BASE_WIDTH); glutSolidCube(1.0); // Cube-A glPopMatrix(); }void upper_arm() {glPushMatrix();glTranslatef(0.0, 0.5*UPPER_ARM_HEIGHT, 0.0);glScalef(UPPER_ARM_WIDTH,UPPER_ARM_HEIGHT, UPPER_ARM_WIDTH); glutSolidCube(1.0); // Cube-B glPopMatrix(); }学院 专业 级 学号 姓名山东大学 计算机图形学 课程试卷 A第 3 页 共 4 页…封……………………………………密……………………………………………线………………………………09-10 学年 2 学期第 页 共 页void lower_arm() {glPushMatrix();glTranslatef(0.0, 0.5*LOWER_ARM_HEIGHT, 0.0);glScalef(LOWER_ARM_WIDTH,LOWER_ARM_HEIGHT,LOWER_ARM_WIDTH); glutSolidCube(1.0); // Cube-C glPopMatrix(); }void display(void) {GLfloat theta[] = {0.0, 45.0, 45.0};glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT); glMatrixMode(GL_MODELVIEW); glLoadIdentity(); glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);glRotatef(theta[0], 0.0, 1.0, 0.0); base();glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);glTranslatef(0.0, BASE_HEIGHT, 0.0); glRotatef(theta[1], 0.0, 0.0, 1.0); lower_arm();glColor3f(0.0, 0.0, 1.0); glTranslatef(0.0, LOWER_ARM_HEIGHT, 0.0);glRotatef(theta[2], 0.0, 0.0, 1.0); upper_arm(); glFlush();glutSwapBuffers(); }void main(int argc, char **argv) {glutInit(&argc, argv);glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH); glutInitWindowSize(500, 500); glutCreateWindow("robot");glEnable(GL_DEPTH_TEST); glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0); glutDisplayFunc(display); glutMainLoop(); }(1) What is the screen output of this program? Please illustrate with a picture.(2) If we can vary the values in the theta array freely, what spatial region can be reachedby the tip of the upper arm?一个中心点在 (0.0, 0.2, 0.0)，半径为1的球体(3) Write out the affine transformation matrix applied to each of Cube-A, Cube-B, andCube-C.对于Cube-A:Ry(0)*T(0,0.1,0)*S(0.2,0.2,0.2) 计算得为0.2 0 0 0 0 0.2 0 0.1 0 0 0 2 0 0 0 1.0学院 专业 级 学号 姓名山东大学 计算机图形学 课程试卷 A第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页对Cube-B:Ry(0)*T(0,0.2,0)R(z)(45)*T(0,0.5,0)*R(z)(45)*T(0,0.25,0)S(0.05,0.5,0.05) 计算得0 -1/2 0 -(1+sqrt(2))/4 ½ 0 0 sqrt(2)/4+1/5 0 0 1/(20) 0 0 0 0 1对于Cube-C:Ry(0)*T(0,0.2,0)*R(z)(45)*T(0,0.25,0)*S(0.05,0.5,0.05) 计算得sqrt(2)/40 -sqrt(2)/40 0 -sqrt(2)/8 sqrt(2)/40 -sqrt(2)/40 0 sqrt(2)/8+1/5 0 0 1/20 0 0 0 0 1。
