计算机图形学 复习题
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计算机图形学复习题集及答案1. 2D图形的表示与处理a) 什么是坐标系?请解释笛卡尔坐标系和极坐标系。
b) 如何表示直线和曲线?请解释Bresenham算法和Bezier曲线。
c) 请解释图形的填充算法,包括扫描线填充和边界填充。
2. 3D图形的表示与处理a) 什么是三维坐标系?请简要解释右手法则和投影矩阵。
b) 如何表示三维物体的表面?请解释多边形网格和三角形剖分。
c) 请解释3D图形的光照模型,包括环境光、漫反射光和镜面反射光。
3. 图形变换和投影a) 请解释平移、旋转和缩放变换。
如何使用矩阵表示这些变换?b) 请解释正射投影和透视投影。
如何将三维图形投影到二维平面上?c) 请解释坐标变换和视角变换在图形渲染中的应用。
4. 可视化技术与实际应用a) 请解释光栅化和纹理映射的概念。
它们在实时图形渲染中的应用是什么?b) 请解释反走样技术和深度缓冲技术。
如何解决图形渲染中的锯齿和隐藏面问题?c) 请简要介绍计算机图形学在游戏开发、电影制作和工程设计中的应用案例。
答案:1.a) 坐标系是用于描述点或图形位置的一种系统。
笛卡尔坐标系使用水平的x轴和竖直的y轴,原点为(0, 0)。
极坐标系使用半径和角度来表示点的位置,其中半径表示点到原点的距离,角度表示点与参考轴的夹角。
b) Bresenham算法是一种用于在显示器上绘制直线的算法,它通过迭代计算像素点的位置来实现。
Bezier曲线是一种常用的曲线表示方法,通过控制点来确定曲线的形状。
c) 图形的填充算法用于填充封闭图形的内部区域。
扫描线填充算法按行扫描图形区域,使用奇偶规则确定像素填充。
边界填充算法通过判断像素是否在图形边界内部来进行填充。
2.a) 三维坐标系由x轴、y轴和z轴组成,用于表示三维空间中的点。
右手法则可以确定三维坐标系的方向,其中大拇指指向z轴的正方向,食指指向x轴的正方向,中指指向y轴的正方向。
投影矩阵用于将三维物体投影到二维平面上。
一、选择题1. 提出“计算机图形学”的一些基本概念和技术,确定了计算机图形学作为一个崭新科学分支的独立地位,从而被称为图形学之父的是A、Ivan E. SutherlandB、b. Pierre BézieC、Steven A. CoonsD、Bui-Tuong Phong我的答案:A2. 能够利用欧氏几何或方程式方法所表示的有关图形是什么构成要素?A、属性控制要素B、形状构成要素C、边界控制要素D、色彩构成要素我的答案:B3. 计算机图形系统中,既能输入又能输出的设备是A、鼠标B、数字化仪C、触摸屏D、扫描仪我的答案:C4. 图形的属性通常有哪些属性?A、几何B、像素C、点阵D、非几何我的答案:AD5. 以下要素中哪些属于属性控制要素?A、线宽与线型B、填充模式C、颜色材质D、轮廓与形状我的答案:ABC6. ISO图形软件标准有哪些?A、CGIB、CGMC、GKSD、PHIGS我的答案:ABCD7. CRT中完成图像最终显示的重要器件是?A、显示控制器B、显示处理器C、CPUD、阴极射线管我的答案:D8. 在计算机图形系统中利用“电光效应”显示图形的设备是A、等离子体显示板B、薄片光电显示器C、发光二极管D、液晶显示器我的答案:D9. 显示器必须由图形显示子系统中的什么部件进行控制?A、显示控制部件B、CPUC、主存D、系统总线我的答案:A10. 什么是计算机图形系统中显示子系统的心脏?A、显示控制器B、CPUC、显示缓存D、系统总线我的答案:A11. 图形显示技术中的物理分辨率是指A、屏幕分辨率B、显示分辨率C、存储分辨率D、像素分辨率我的答案:A12. 一个交互式计算机图形系统的结构由哪些组成?A、图形软件B、图形硬件C、图形应用数据结构D、图形应用软件我的答案:AB13. 以下哪些属于CRT显示器?A、刷新式随机扫描图形显示器B、存储管式随机扫描图形显示器C、光栅扫描图形显示器D、液晶显示器我的答案:ABC14. 一个好的图形用户接口应具备以下特点。
1、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),。
用递推(de Casteljau)算法求解P(1/2)。
]1,0[∈t )0,5.1(2)2/1(22243232221''2''1'3'2''2'2'1''1'3'2'1=+=+=+=+=+=+=p p p p p p p p p p p P p p P p p P 4.Bezier 曲线的递推(de Casteljau)算法计算Bezier 曲线上的点,可用Bezier 曲线方程,但使用de Casteljau 提出的递推算法则要简单的多。
如图所示,设、、是一条抛物线上顺序三个不同的点。
过和点的两切线交于点,在点的切线交和于和,则如下比例成立:,这是所谓抛物线的三切线定理,其几何意义如下图所示。
图 抛物线的三切线定理当P 0,P 2固定,引入参数t ,令上述比值为t:(1-t),即有:t 从0变到1,第一、二式就分别表示控制二边形的第一、二条边,它们正好是两条一次Bezier曲线。
将一、二式代入第三式得:当t 从0变到1时,它正好表示了由三顶点P 0、P 1、P 2三点定义的一条二次Bezier 曲线。
并且表明:这二次Bezier 曲线P 20可以定义为分别由前两个顶点(P 0,P 1)和后两个顶点(P 1,P 2)决定的一次Bezier 曲线的线性组合。
依次类推,由四个控制点定义的三次Bezier 曲线P 30可被定义为分别由(P 0,P 1,P 2)和(P 1,P 2,P 3)确定的二条二次Bezier 曲线的线性组合;进一步由(n+1)个控制点P i (i=0, 1, ..., n)定义的n 次Bezier 曲线P n 0可被定义为分别由前、后n 个控制点定义的两条(n-1)次Bezier 曲线P 0n-1与P 1n-1的线性组合:由此得到Bezier 曲线的递推计算公式:这便是著名的de Casteljau 算法。
计算机图形学复习题一、选择题(10分)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3、触摸屏是( )设备。
a.输入 b.输出 c.输入输出 d.即不是输入也不是输出二、填空题(15分)1.正负法通常把平面分成三个区域,分别是ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ区使f(x,y)>0,ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ区使f(x,y)<0,ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ区使f(x,y)=0(曲线本身)。
2.ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ显示器不能擦去局部图形,只能用于静显示,常用于显示大量而复杂稳定的图形。
3.具有256级灰度、分辨率为1024*1024个象素阵列的光栅扫描式显示器需要ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍK的缓冲器。
4.生成直线的四点要求是ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ,ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ,ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ,ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ。
5.将多边形外部一点A与某一点B用线段连接,若此线段与多边形边界相交的次数为 ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ, 则点B 在多边形外部,若此线段与多边形边界相交的次数为ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ, 则点B 在多边形内部,6.扫描线的连贯性是多边形区域连贯性在ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ 的反映;边的连贯性是多边形区域连贯性在ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ的反映。
7.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”的技术叫ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ。
8.绘制圆弧时的终点判别,规定离X 轴近的终点,以ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ来计长,而离Y 轴近的终点,以ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ来计长,9.二次曲线的参数方程[]1,0)(22122101∈=++++t t r t e t e t a t a a ,当ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ时,是抛物线,当ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ时,是双曲线,当ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ时,是椭圆。
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DirectX3.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。
1、计算机图形学的相关学科有哪些?它们之间的相互关系怎样?与计算机图形学密切相关的几门学科有:图像处理、模式识别、计算几何。
它们研究的都是与图形图象处理有关的数据模型、图象再现的内容,它们相互结合、相互渗透。
2、图形系统的任务是什么?图形系统的任务是:建立数学模型、视像操作、图形显示。
3、计算机图形学的主要研究内容是什么?计算机图形学是研究通过计算机将数据转换为图形,并在专门的设备上输出的原理、方法和技术的学科。
4、举出六种你所知道的图形输出设备。
光栅扫描显示器、随机扫描显示器、直视存储管显示器、激光打印机、笔绘仪、喷墨绘图仪、静电绘图仪等。
5、什么叫刷新?刷新频率与荧光物质的持续发光时间的关系如何?屏幕上的荧光涂层受到电子束打击后发出的荧光只能维持很短的时间,为了使人们看到一个稳定而不闪烁的图形,整个画面必须在每秒钟内重复显示许多次,这也称为屏幕刷新。
刷新频率与荧光物质的持续发光时间成反比,即荧光物质的持续发光时间越长,刷新频率可以低一些;否则,荧光物质的持续发光时间越短,刷新频率必须高。
6、随机扫描显示器和光栅扫描显示器显示图形有什么不同?它们各自依靠什么对屏幕图形进行刷新的?随机扫描显示器显示图形时,电子束的移动方式是随机的,电子束可以在任意方向上自由移动,按照显示命令用画线的方式绘出图形,因此也称矢量显示器。
而光栅扫描显示器显示图形时,电子束依照固定的扫描线和规定的扫描顺序进行扫描。
电子束先从荧光屏左上角开始,向右扫一条水平线,然后迅速地回扫到左边偏下一点的位置,再扫第二条水平线,照此固定的路径及顺序扫下去,直到最后一条水平线,即完成了整个屏幕的扫描。
随机扫描显示器依靠显示文件对屏幕图形进行刷新;光栅扫描显示器则依靠帧缓存实现对屏幕图形的刷新。
7、光栅扫描显示系统为什么要采用彩色表?隔行扫描的优点是什么?对于光栅扫描显示系统,为了显示很多种颜色,帧缓存的容量就要很大。
但实际上对一幅具体的画面而言,其使用的颜色数目并不多(几百至几千种)。
一.判断题(请在后面括号中打T或F)1.阴极射线管的技术指标主要是分辨率和显示速度; (Y )2.光栅扫描式图形显示器可看作是点阵单元发生器,可直接从单元阵列中的一个可编地址的象素画一条直线到另一个可编地址的象素; (N )3.计算机图形学标准通常是指数据文件格式标准和子程序界面标准; (Y )4.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; (Y )5.边填充算法中是将扫描线与多边形交点左方的所有象素取补; (N )6.插值得到的函数严格经过所给定的数据点;逼近是在某种意义上的最佳近似;(Y )7.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;(N )8.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;(Y )9.显式方程和参数曲线均可以表示封闭曲线或多值曲线;(N )10. 凡满足G'连续的曲线同时满足C'连续条件,反之则不成立;(N )11.计算机图形生成的基本单位是线段。
( F )12.一个逻辑输入设备可以对应多个物理输入设备。
(T )13.DDA(微分方程法)是Bresenham算法的改进。
(F )14.光的强度计算公式通常表示为:I = 0.59I + 0.30I + 0.11I ( T )15.Bezier曲线具有对称性质。
(T )16.Gourand光照模型能够即使出高光部位的亮度。
(F )17.NURBS曲线方法不能够提供标准解析曲线和自由曲线的统一数学表达。
( F )18.Phong算法的计算量要比Gourand算法小得多。
( F )19.齐次坐标系不能表达图形中的无穷远点。
(F )20.欧拉公式v – e + f = 2也适用于三维形体中的相关信息描述。
(T )二.单选题1.下面关于反走样的论述哪个是错误的?(D )A.提高分辨率;B.把象素当作平面区域进行采样;C.采用锥形滤波器进行加权区域采样;D.增强图象的显示亮度;2.多边形填充时,下述哪个论述是错误的?(C )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;3. 下面关于NURBS 的论述,哪个是错误的?( B )A. 可通过控制顶点和权因子来改变形状;B. 仅具有仿射不变性,但不具有透射不变性;C. 非有理B 样条、有理及非有理Bezier 曲线、曲面是NURBS 的特例;D. 可表示标准解析形状和自由曲线、曲面;4. 在光亮度插值算法中,下列论述哪个是错误的?( D )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. 下述关于Bezier 曲线]1,0[),(),(21∈t t P t P 的论述,哪个是错误的? ( A )A. P P P ==)0()1(21,在P 处)0(),1(21P P 的切矢量方向相同,大小相等,则)(),(21t P t P 在P 处具有G 1连续;B. P P P ==)0()1(21,在P 处)0(),1(21P P 的切矢量方向相同,大小相等,则)(),(21t P t P 在P 处具有C 1连续;C. 若保持原全部顶点的位置不变,只是把次序颠倒过来,则新的Bezier 曲线形状不变,但方向相反。
一.判断题(请在后面括号中打T或F)1.阴极射线管的技术指标主要是分辨率和显示速度; (Y )2.光栅扫描式图形显示器可看作是点阵单元发生器,可直接从单元阵列中的一个可编地址的象素画一条直线到另一个可编地址的象素; (N )3.计算机图形学标准通常是指数据文件格式标准和子程序界面标准; (Y )4.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; (Y )5.边填充算法中是将扫描线与多边形交点左方的所有象素取补; (N )6.插值得到的函数严格经过所给定的数据点;逼近是在某种意义上的最佳近似;(Y )7.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;(N )8.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;(Y )9.显式方程和参数曲线均可以表示封闭曲线或多值曲线;(N )10. 凡满足G'连续的曲线同时满足C'连续条件,反之则不成立;(N )11.计算机图形生成的基本单位是线段。
( F )12.一个逻辑输入设备可以对应多个物理输入设备。
(T )13.DDA(微分方程法)是Bresenham算法的改进。
(F )14.光的强度计算公式通常表示为:I = 0.59I + 0.30I + 0.11I ( T )15.Bezier曲线具有对称性质。
(T )16.Gourand光照模型能够即使出高光部位的亮度。
(F )17.NURBS曲线方法不能够提供标准解析曲线和自由曲线的统一数学表达。
( F )18.Phong算法的计算量要比Gourand算法小得多。
( F )19.齐次坐标系不能表达图形中的无穷远点。
(F )20.欧拉公式v – e + f = 2也适用于三维形体中的相关信息描述。
(T )二.单选题1.下面关于反走样的论述哪个是错误的?(D )A.提高分辨率;B.把象素当作平面区域进行采样;C.采用锥形滤波器进行加权区域采样;D.增强图象的显示亮度;2.多边形填充时,下述哪个论述是错误的?(C )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;3. 下面关于NURBS 的论述,哪个是错误的?( B )A. 可通过控制顶点和权因子来改变形状;B. 仅具有仿射不变性,但不具有透射不变性;C. 非有理B 样条、有理及非有理Bezier 曲线、曲面是NURBS 的特例;D. 可表示标准解析形状和自由曲线、曲面;4. 在光亮度插值算法中,下列论述哪个是错误的?( D )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. 下述关于Bezier 曲线]1,0[),(),(21∈t t P t P 的论述,哪个是错误的? ( A )A. P P P ==)0()1(21,在P 处)0(),1(21P P 的切矢量方向相同,大小相等,则)(),(21t P t P 在P 处具有G 1连续;B. P P P ==)0()1(21,在P 处)0(),1(21P P 的切矢量方向相同,大小相等,则)(),(21t P t P 在P 处具有C 1连续;C. 若保持原全部顶点的位置不变,只是把次序颠倒过来,则新的Bezier 曲线形状不变,但方向相反。
第一章计算机图形学概论1.计算机图形学研究的主要内容有哪些?研究图形图像的计算机生成、处理和显示2 .图形学中的图形特点是什么?图形图像有什么区别?图形主要是用矢量表示,图像则是由点阵表示3.计算机图形学发展的主要阶段包括哪些?字符显示->矢量显示->2D光栅显示->3D显示->新的计算机形式4.计算机图形学主要应用哪些方面?你对哪些领域比较熟悉?计算机辅助设计、可视化技术、虚拟现实、地理信息系统、计算机动画与艺术5.颜色模型分为面向用户和__面向设备__两种类型,分别是什么含义?颜色模型是一种在某种特定的上下文中对颜色的特性和行为解释方法。
6.解释三基色原理。
三基色:任意互不相关(任意两种的组合不能产生三种的另一种颜色)的三种颜色构成颜色空间的一组基,三基色通过适当的混合能产生所有颜色。
7.解释加色模型和减色模型的概念。
加色模型:若颜色模型在颜色匹配时只需要将光谱光线直接组合而产生新的颜色类型这种颜色模型称为加色模型,形成的颜色空间称为加色空间减色模型:若颜色模型在匹配是某些可见光会被吸收而产生新的颜色类型,这种颜色模型称为减色模型,形成的颜色空间称为减色空间。
8.RGB表示模型中(1,0,0)(1,1,1)(0,0,0)(0.5,0.5,0.5)分别表示什么颜色?红白黑灰第二章计算机图形的显示与生成1.有哪两种主流的扫描显示方式?光栅扫描随机扫描2.解释屏幕分辩率的概念。
荧光屏在水平方向和垂直方向单位长度上能识别的最大光点数称为分辨率3.CRT产生色彩显示有哪两种技术?分别进行解释。
电子束穿透法:用红—绿两层荧光层涂覆在CRT荧光屏的内层,而不同速度的电子束能穿透不同的荧光粉层而发出不同颜色的光。
荫罩法:在荧光屏每个光点处呈三角形排列着红绿蓝三种颜色的荧光点,三支电子枪分别对应三个荧光点,调节各电子枪发出的电子束强度,即可控制各光点中三个荧光点所发出的红绿蓝三色光的强度。
第一章1.1 名词解释:图形、图像、点阵法、参数法。
1.2 图形包括哪两方面的要素?在计算机中如何表示它们?1.3 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。
1.4 有关计算机图形学的软件标准有哪些?1.5 试从科学发展历史的角度分析计算机图形学以及硬设备的发展过程。
1.6 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?1.7 一个交互性计算机图形系统必须具有哪几种功能?第二章2.1 名词解释:随机扫描、光栅扫描、图形显示子系统、像素点、光点、屏幕分辨率、显示分辨率、存储分辨率、组合像素法、颜色位面法、位平面、颜色查找表。
2.2 试列举出你所知道的图形输入与输出设备。
2.3 阴极射线管由哪几部分组成?它们的功能分别是什么?2.4 简述什么叫桶形失真?如何校正?2.5 简述荫罩式彩色阴极射线管的结构和工作原理。
2.6 比较荫罩式彩色阴极射线管和穿透式彩色阴极射线管的异同。
2.7 简述黑底荫罩式彩色阴极射线管的结构和特点。
2.8 简述光栅扫描图形显示器的工作逻辑。
2.9 基于光栅扫描的图形显示子系统由哪几个逻辑部件组成?它们的功能分别是什么?2.10 什么是像素点?什么是显示器的分辨率?2.11 某些显示卡为什么要采用颜色查找表?采用颜色查找表的系统的工作原理是什么?2.12 确定用你的系统中的视频显示器x和y方向的分辨率,确定其纵横比,并说明你的系统怎样保持图形对象的相对比例。
2.13 如何根据显示器的指标计算显示存储器的容量。
2.14 图形的硬拷贝设备有哪些,简述其各自的特点。
第三章3.1 名词解释(可用图示):回显、约束、网格、引力域、橡皮筋技术、草拟技术、拖动、旋转、形变。
3.2 什么是用户模型,设计一个好的用户接口要涉及到哪些因素?3.3 gks的有哪六种逻辑输入设备,试评价这六种逻辑分类方法。
3.4 举例说明什么是请求方式、取样方式、事件方式及其组合形式。
计算机图形学复习题基本知识点1、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,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,在彩色图形显示器中,使用RGB颜色模型。
计算机图形学以计算几何为理论基础。
2、深度缓存算法并不需要开辟一个与图像大小相等的深度缓存数组,深度缓存算法能并行实现,深度缓存算法中没有对多边形进行排序。
3、计算机图形处理中,除了应用到各种算法外,还经常会处理大量的图形方面的数据,因而必须应用到数据库技术,图形数据库设计的子库层次是一个简单的、具有普遍存储规则的许多物体的集合,图形数据库的设计一般有物体和子库两个层次。
4、投影线从视点出发,主灭点最多有3个,任何一束不平行于投影面的平行线的透视投影将汇成一点。
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。
5、实体模型和曲面造型是CAD系统中常用的主要造型方法,曲面造型是用参数曲面描述来表示一个复杂的物体,从描述复杂性和形状灵活性考虑,最常用的参数曲面是3次有理多项式的曲面,在曲线和曲面定义时,使用的基函数应有两个重要性质:凸包性和仿射不变性。
6、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,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,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。
7、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,物体的边界上的面是有界的,而且,面的边界应是闭合的,物体的边界上的边可以是曲线,但在两端之间不允许曲线自相交。
8、透视投影的投影线从视点出发,主灭点最多有3个,任何一束不平行于投影面的平行线的透视投影将汇成一点。
9、图形数据按照目的不同一般可以分为图形的表示数据和图形的显示数据。
10、双线性法向插值法(Phong Shading)的优点是高光域准确。
11、画圆弧的算法有角度DDA 法、逐点比较法、终点判断法、Bresenham画圆法四种。
12、Z缓冲器消隐算法是最简单的消除隐藏面算法之一。
13、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,然后再将原点平移回去。
14、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。
15、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,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,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。
16、透视投影又可分为一点透视、二点透视、三点透视,斜投影又可分为斜等测、斜二测,正视图又可分为主视图、侧视图、俯视图。
17、Bezier曲线不一定通过其特征多边形的各个顶点,Bezier曲线两端点处的切线方向必须与起特征折线集(多边形)的相应两端线段走向一致,Bezier曲线可用其特征多边形来定义。
18、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,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,边填充算法较适合于帧缓冲存储器的图形系统。
19、深度缓冲器算法最简单常用的面向应用的用户接口形式:子程序库、专用语言和交互命令。
图形用户界面的基本元素有窗口、图标、菜单、指点装置。
在计算机图形学中,被裁剪的对象可以是线段、多边形和字符三种形式。
20、扫描仪最重要的参数是光学精度和扫描精度。
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。
2、计算机图形标准:计算机图形标准是指图形系统及其相关应用程序中各界面之间进行数据传送和通信的接口标准。
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。
5、计算几何:计算几何研究几何模型和数据处理的学科,讨论几何形体的计算机表示、分析和综合,研究如何方便灵活、有效地建立几何形体的数学模型以及在计算机中更好地存贮和管理这些模型数据。
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。
11、窗口:世界坐标的范围是无限大的。
为了使规格化设备坐标上所显示的世界坐标系中的物体有一个合适的范围与大小,必须首先对世界坐标系指定显示范围,它通常是一个矩形,这个矩形被称为窗口。
12、视区:在规格化设备坐标系上也要指定一个矩形区域与窗口对应,显示窗口里的内容,这个矩形被称为视区。
13、坐标系统:为了描述、分析、度量几何物体的大小、形状、位置、方向以及相互之间的各种关系使用的参考框架叫做坐标系统。
14、刷新:荧光的亮度随着时间按指数衰减,整个画面必须在每一秒内重复显示许多次,人们才能看到一个稳定而不闪烁的图形,这叫屏幕的刷新。
15、用户坐标系:用户坐标系用户为处理自已的图形时所采用的坐标系,单位由用户自己决定。
16、规范化设备坐标系:将各个设备坐标系中的数据化为统一的数据范围从而得到的设备坐标系。
17、规格化变换:图形软件根据窗口与视区的一一对应关系,自动实现从世界坐标到规格化设备坐标的转换,这种从窗口到视区的变换,称为规格化变换。
18、屏幕坐标系统:屏幕坐标系统也称设备坐标系统,它主要用于某一特殊的计算机图形显示设备(如光栅显示器)的表面的点的定义,在多数情况下,对于每一个具体的显示设备,都有一个单独的坐标系统,在定义了成像窗口的情况下,可进一步在屏幕坐标系统中定义称为视图区的有界区域,视图区中的成像即为实际所观察到的图形对象。
19、观察坐标系:观察坐标系通常是以视点的位置为原点,通过用户指定的一个向上的观察向量来定义整个坐标系统,缺省为左手坐标系,观察坐标系主要用于从观察者的角度对整个世界坐标系内的对象进行重新定位和描述,从而简化几何物体在投影面的成像的数学推导和计算。
1.通常投影根据可以分为投影和投影。
2.生成直线的四点要求是ˍˍˍˍˍˍˍ,ˍˍˍˍˍˍˍ,ˍˍˍˍˍˍˍˍ,ˍˍˍˍˍˍˍˍ。
3.将多边形外部一点A与某一点B用线段连接,若此线段与多边形边界相交的次数为ˍˍˍˍˍˍˍ,则点B在多边形外部,若此线段与多边形边界相交的次数为ˍˍˍˍˍˍˍ,则点B在多边形内部。
4.字符的图形表示可以分为和两种形式。
5.在处理图形时常常涉及的坐标系有ˍˍˍˍˍˍˍˍˍ,ˍˍˍˍˍˍˍˍˍ,ˍˍˍˍˍˍˍˍ,ˍˍˍˍˍˍˍˍˍ。
6.可以用基本的交互技术形成三种组合交互任务:ˍˍˍˍˍˍˍ,ˍˍˍˍˍˍˍ,ˍˍˍˍˍˍ。
7.平面几何投影根据可以分为和。
8.计算机图形系统中常用的用户接口形式有ˍˍˍˍˍˍˍ、ˍˍˍˍˍˍˍ和ˍˍˍˍˍˍ三种形式。
9.图形的基本要素一般有ˍˍˍˍˍˍˍ,ˍˍˍˍˍˍˍˍ,ˍˍˍˍˍˍˍˍ,ˍˍˍˍˍˍˍˍ10.二、选择题1、下列有关平面几何投影的叙述语句中,正确的论述为( C )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生灭点。
2、透视投影中主灭点最多可以有几个? ( D )A)0;B)1;C)2;D)33、触摸屏是( C )设备。
A)输入B)输出C)输入输出D)既不是输入也不是输出4、下面关于反走样的论述哪个是错误的?( D )A)提高分辨率;B)把象素当作平面区域进行采样;C)采用锥形滤波器进行加权区域采样;D)增强图象的显示亮度;5、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。
6、在多边形面片数量很大时;消隐算法最快的应该是( C )A Z-BufferB 扫描线C 画家算法D 不确定7、计算机图形学与计算几何之间的关系是( B )。
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8、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 2MBC 1MBD 512KB9、下列有关物体的几何表示法的叙述语句中,正确的论述为()A)在计算机图形学中,通常所谓"物体"是三维欧氏空间点的集合;B ) 一组三维欧氏空间点的集合都可看成一个(组)"物体";C ) 单个孤立的点是"物体";D ) 一根直线段或单张曲面都是"物体"。
10、图形软件系统提供给用户三种基本的输入方式,不包含的选项是( B ) A )请求方式; B )采样方式; C )事件方式; D )随机方式。
11、计算机图形显示器一般使用什么颜色模型?( A )A )RGB ;B )CMY ;C )HSV ;D )HLS12、下述用数值微分法画斜率的绝对值小于1的直线的C 语言子程序中哪一行有错?( D )V oid drawLineWithDDA (int x1, int y1, int x2, int y2, int color) { A ) int x, y;B ) float k = (float)(y2-y1)/(x2-x1);C ) for(x=x1,y=y1;x<=x2;x++)D ){ drawPixel(x,y,color); y+=k; } }13、在下述三维齐次变换矩阵中,平移线性变换对应的矩阵元素的最大非零个数是( C ) a b c ld e f m A )3; B )6; g h I n C )7; D )8 p q r s 14、多边形填充时,下述哪个论述是错误的?( C )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;15、下面关于NURBS 的论述,哪个是错误的?( B )A. 可通过控制顶点和权因子来改变形状;B. 仅具有仿射不变性,但不具有透射不变性;C. 非有理B 样条、有理及非有理Bezier 曲线、曲面是NURBS 的特例;D. 可表示标准解析形状和自由曲线、曲面;16、在光亮度插值算法中,下列论述哪个是错误的?( D )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;17、下述关于Bezier 曲线]1,0[),(),(21∈t t P t P 的论述,哪个是错误的? ( A )A. P P P ==)0()1(21,在P 处)0(),1(21P P 的切矢量方向相同,大小相等,则)(),(21t P t P 在P处具有G 1连续;B. P P P ==)0()1(21,在P 处)0(),1(21P P 的切矢量方向相同,大小相等,则)(),(21t P t P 在P处具有C 1连续;C. 若保持原全部顶点的位置不变,只是把次序颠倒过来,则新的Bezier 曲线形状不变,但方向相反。