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计算机图形学基础课后答案1. 什么是计算机图形学？计算机图形学是研究如何使用计算机表示、生成、操作和渲染图像的科学和技术领域。
它涵盖了很多方面，包括图像的数学表示、3D建模与渲染、光线追踪、图像处理、动画等。
计算机图形学通常用于创建和处理图像、动画和视觉效果。
2. 计算机图形学的应用领域有哪些？计算机图形学的应用领域非常广泛，包括但不限于以下几个方面：1.游戏开发：计算机图形学在游戏开发中起着非常重要的作用，可以实现逼真的游戏场景和角色设计。
2.电影和电视广告制作：计算机图形学在电影和电视广告中被广泛应用，可以实现令人惊叹的特效和视觉效果。
3.虚拟现实和增强现实：计算机图形学可以用于创建虚拟现实和增强现实的场景和效果，使用户可以沉浸在虚拟环境中。
4.医学图像处理：计算机图形学在医学图像处理中可以用于大脑扫描、X光片分析等，帮助医生进行诊断。
5.工程设计：计算机图形学可以用于工程设计中的建模和渲染，例如建筑设计、汽车设计等。
6.数据可视化：计算机图形学可以用于将数据以图形的方式展示，帮助人们理解和分析复杂的信息。
3. 什么是光栅化？光栅化是计算机图形学中将连续的几何形状转换为离散数据的过程。
在光栅化过程中，3D对象被映射到2D屏幕上的像素阵列中，以便显示和渲染。
在光栅化过程中，首先将3D对象的几何形状进行投影，以确定如何在2D屏幕上呈现。
然后，使用扫描线算法或边界填充算法等方法，将几何形状转换为像素阵列，并确定像素的颜色和亮度。
光栅化是计算机图形学中的关键步骤，它可以使计算机能够实时处理和显示图形，并在屏幕上呈现各种特效和细节。
4. 什么是图形渲染管线？图形渲染管线是计算机图形学中的一个核心概念，它描述了图形生成和渲染的过程。
图形渲染管线通常包括几个关键阶段，每个阶段都负责图形处理的一个特定方面。
典型的图形渲染管线包括以下阶段：1.顶点输入：将3D对象的顶点数据作为输入，其中包括顶点的位置、法线、颜色等信息。
第四章：P2151、将中点画线算法推广以便能画出任意斜率的直线算法设计：（1）输入直线的起点坐标P0(x0,y0)和终点坐标P1(x1,y1).（2）定义直线当前点坐标x和y，定义中点偏差判别式d、直线斜率k、像素点颜色rgb（3）x= x0,y= y0计算d=0.5-k,k=( y1-y0)/(x1-x0), rgb=RGB=(0,0,255).（4）绘制点(x,y)，判断d的符号，若d<0，则(x, y)更新为(x+1,y+1)，d更新为d+1-k，否则(x, y)更新为(x+1,y)，d更新为d-k.（5）如果当前点x小于(x1，重复步骤(4)，否则结束。
程序主要代码：MidPointLine(x0,y0,x1,y1,color){int a,b,delta1,delta2,d,x,y;a = y0 – y1;b = x1 – x0;d = 2*a – b;delta1 = 2 * a;delta2 = 2 * (a+b);x = x0;y = y0;if (a<b)drawpixel(x, y, color);elsedrawpixel(y,x,color);while (x > x1){If (d<0){x++;y++;d+ = delta2;}Else{X++;D+=delta1;}Putpixel(x,y,color);}ElseWhile (x<x1){If (d<0){x--;y++;d-=delta3;}Else{x--;d-=delta1;}Putpixel(x,y,color);}}2、采用整数Bresenham算法，为一台计算机编制直线扫描转换程序。
从键盘敲入两端点坐标，就能在显示器屏幕上画出对应的直线。
Void DrawLine(int color){int x0,y0,x1,y1,color, I;scanf( “%d, %d, %d, %d”, &x0, &y0, &x1, &y1);dx=x1 – x0;dy=y1 – y0;e = -dx;x = x0;y = y0;for ( i=0; i<=dx; i++){putpixel(x, y, color);x=x+1;e=e+2*dy;if (e>=0){y = y + 1;e = e – 2 * dy;}}}4、试编写按逆时针方向生成第二个8分圆的中点算法算法设计：（1）输入圆的半径（2）定义圆当前点坐标x和y、中点偏差判别式d、像素点颜色rgb（3）计算d=1.25-R,x=0,y=R, rgb=RGB=(0,0,255).（4）绘制点(x, y)，及其在八分圆中的另外7个对称点‘（5）判断d的符号，若d<0，则(x, y)更新为(x+1,y)，d更新为d+2x+3，否则(x, y)更新为(x+1,y-1)，d更新为d+2(x-y)+5.（6）当x小于等于y，重复步骤(4)和（5），否则结束。
《计算机图形学基础》第一次作业参考答案一、名词解释1、计算机图形学：是使用计算机通过算法和程序在显示设备上构造出图形来，是真实物体或虚构物体的图形综合技术。
2、图像处理：是景物或图象的分析技术，它所研究的是计算机图形学的逆过程。
包括图象增强、模式识别、景物分析、计算机视觉等，并研究如何从图象中提取二维或三维物体的模型。
3、逐点比较法：这是绘图仪经常采用的一种方法，就是在绘图过程中，绘图笔每画一笔，就与规定图形进行比较，然后决定下一步的走向，用步步逼近的方法画出规定的图形。
4、造型技术：要在计算机中构造三维物体的一幅图像，首先必须在计算机中构造出该物体的模型，这一模型是由一批几何数据及数据之间的拓朴关系来表示，这就是造型技术。
二、简答1、计算机图形系统的组成包括哪些？答：计算机图形系统由硬件和软件两部分组成，硬件包括：主计算机、图形显示器以及I/O交互工具和存储设备；软件包括操作系统、高级语言、图形软件和应用软件。
现代计算机图形系统与一般计算机系统最主要的差别是具有图形的输入、输出设备以及必要的交互工具，在速度和存储容量上具有较高的要求。
另外，人也是这个系统的组成部分。
2、简述图形软件的组成。
答：图形软件系统应该具有良好的结构，要有合理的层次结构的模块结构，以便于设计、维护和调试。
1、零级图形软件：是最底层的软件，主要解决图形设备与主机的通讯、接口等问题，又称设备驱动程序，是一些最基本的输入、输出子程序，要求程序质量高，它是面向系统的，而不是面向用户的。
2、一级图形软件：又称基本子程序，包括生成基本图形元素，对设备进行管理的各程序模块，既面向系统又面向用户。
3、二级图形软件：也称功能子程序，是在一级图形软件基础上编制的，其主要任务是建立图形数据结构，定义、修改和输出图形；以及建立各图形设备之间的联系，要具有较强的交互功能，它是面向用户的。
（以上三级通常称为支撑软件）4、三级图形软件：是为解决某种应用问题的图形软件，是整个应用软件的一部分，通常由用户编写或与设计者一起编写。
一、问答题（25 分，每题5 分）1 、列举三种常见的颜色模型，简要说明其原理和特点。
答：所谓颜色模型就是指某个三维颜色空间中的一个可见光子集，它包含某颜色。
常用的颜色模型有 R G B 、 C M Y 、 H S V 等。
R G B 颜色模型通常用于彩色阴极射线管等彩色光栅图形显示设备中，它多、最熟悉的颜色模型。
它采用三维直角坐标系，红、绿、蓝为原色，各个可以产生复合色C MY 颜色模型以红、绿、蓝的补色青（ C yan ）、品红（ Magenta ）、黄（ Yellow ）为原色构成，常用于从白光中滤去某种颜色，又被称为减性原色系统。
印刷行业中 C MY 颜色模型。
H S V （ H ue ， Saturation ， Value ）颜色模型是面向用户的，对应于画家的配色方5.1.2 中点 Bresenham 算法（P109）5.1.2 改进 Bresenham 算法（P112）习题5（P144）5.3 试用中点Bresenham算法画直线段的原理推导斜率为负且大于1的直线段绘制过程（要求写清原理、误差函数、递推公式及最终画图过程）。
（P111）解： k<=-1 |△y|/|△x|>=1 y为最大位移方向故有构造判别式：推导d各种情况的方法(设理想直线与y=yi+1的交点为Q)：所以有： yQ -kxQ-b=0 且yM=yQd=f(xM -kxM-b-(yQ-kxQ-b)=k(xQ-xM)所以，当k<0，d>0时，M点在Q点右侧（Q在M左），取左点 Pl (xi-1,yi+1)。
d<0时，M点在Q点左侧（Q在M右），取右点 Pr(xi ,yi+1)。
d=0时，M点与Q点重合（Q在M点），约定取右点 Pr(xi ,yi+1) 。
所以有递推公式的推导：d2=f(xi-1.5,yi+2)当d>0时,d2=yi+2-k(xi-1.5)-b 增量为1+k=d1+1+k 当d<0时,d2=yi+2-k(xi-0.5)-b 增量为1=d1+1当d=0时,5.11 如图5－59所示多边形，若采用扫描转换算法（ET边表算法）进行填充，试写出该多边形的边表ET和当扫描线Y＝4时的有效边表AET（活性边表）。
计算机图形学基础参考答案一、 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⨯。
计算机图形学基础第一章1.名词解释：图形：从客观世界物体中抽象出来的带有颜色信息及形状信息的图和形。
图像：点阵法：是用具有灰度或颜色信息的点阵来表示的一种方法。
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像的一种方法。
2.图形包括那两方面的要素，在计算机中如何表示他们？构成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。
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。
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。
【关系图在课本第一页】4，有关计算机图形学的软件标准有哪些？计算机图形核心系统（GKS）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（STEP）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？【具体参照课本第5页】第二章1.名词解释LCD: 就是Liquid Crystal Display,它是利用液晶的光电效应，通过施加电压改变液晶的光学特性，从而造成对入射光的调剂，使通过液晶的透射光或反射光受所加电压的控制，达到显示的目的。
LED: 即Liquid-Emitting Diode, 采用二极管激发的光来显示图像。
随机扫描：采用随机定位的方式控制电子束运动光栅扫描：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。
刷新：刷新是经过一段时间后,信息可能丢失,需要重写,为了使信息储存更长的时间,必须不断的刷新每个储存单元中储存的信息,也就是将各储存单元中的数据读出之后,再写回到元单元中,对各储存单元中的电容器进行充电.刷新频率：刷新率是指电子束对屏幕上的图像重复扫描的次数。
计算机图形学作业答案第二章图形系统第二章图形系统1． 什么是图像的分辨率？什么是图像的分辨率？解答：在水平和垂直方向上每单位长度（如英寸）所包含的像素点的数目。
在水平和垂直方向上每单位长度（如英寸）所包含的像素点的数目。
2． 计算在240像素像素//英寸下640640××480图像的大小。
图像的大小。
解答：（640/240640/240））×(480/240)(480/240)或者（或者（或者（8/38/38/3）×）×）×22英寸。
英寸。
3． 计算有512512××512像素的2×2英寸图像的分辨率。
英寸图像的分辨率。
解答：512/2或256像素像素//英寸。
英寸。
第三章 二维图形生成技术a) 一条直线的两个端点是（0，0）和（6，18），计算x 从0变到6时y 所对应的值，并画出结果。
并画出结果。
解答：由于直线的方程没有给出，所以必须找到直线的方程。
下面是寻找直线方程（由于直线的方程没有给出，所以必须找到直线的方程。
下面是寻找直线方程（y y ＝mx mx＋＋b ）的过程。
首先寻找斜率：）的过程。
首先寻找斜率： m m ＝＝ ⊿y/y/⊿⊿x x ＝＝ （y 2－y 1）/（x 2－x 1） ＝ （1818－－0）/(6/(6－－0) 0) ＝＝ 3 接着b 在y 轴的截距可以代入方程y ＝3x 3x＋＋b 求出求出 0 0 0＝＝3（0）＋）＋b b 。
因此b ＝0，所以直线方程为y ＝3x 3x。
b) 使用斜截式方程画斜率介于0°和45°之间的直线的步骤是什么？°之间的直线的步骤是什么？ 解答：1.1. 计算dx dx：：dx dx＝＝x 2－x 1。
2.2. 计算dy dy：：dy dy＝＝y 2－y 1。
3.3. 计算m ：m ＝dy/dx dy/dx。
4.4. 计算b: b b: b＝＝y 1－m ×x 15.5. 设置左下方的端点坐标为（x ，y ），同时将x end 设为x 的最大值。
第一章绪论概念：计算机图形学、图形、图像、点阵法、参数法、图形的几何要素、非几何要素、数字图像处理；计算机图形学和计算机视觉的概念及三者之间的关系；计算机图形系统的功能、计算机图形系统的总体结构。
第二章图形设备图形输入设备：有哪些。
图形显示设备：CRT的结构、原理和工作方式。
彩色CRT：结构、原理。
随机扫描和光栅扫描的图形显示器的结构和工作原理。
图形显示子系统：分辨率、像素与帧缓存、颜色查找表等基本概念，分辨率的计算第三章交互式技术什么是输入模式的问题，有哪儿种输入模式。
第四章图形的表示与数据结构自学，建议至少阅读一遍第五章基本图形生成算法概念：点阵字符和矢量字符；直线和圆的扫描转换算法；多边形的扫描转换：有效边表算法；区域填充：4/8连通的边界/泛填充算法：内外测试：奇偶规则，非零环绕数规则；反走样：反走样和走样的概念，过取样和区域取样。
5. 1.2 中点Bresenham 算法(P109)5. 1.2 改进Bresenham算法(P112)5 (P144)5.3试用中点Brescnham 算法画直线段的原理推导斜率为负口大于1的直线段绘制过程(要求写清原理、误差函数、递推公式及最终画图过程)。
(Pill) 解：k<=-l I Ay|/I Ax|>=ly 为最大位移方向d= /(%〃)= /(吗 - 0.5/ +1) 二” +1-上(心-0.5)-6推导d 各种情况的方法(设理想直线与尸yi+1的交点为Q)： 所以有：yQ-kx Q -b=O 且 yM=yod=f (xM-kxu-b- (yq-kxQ-b) =k (XQ -XM )所以，当k 〈0,d>0时，M 点在Q 点右侧(Q 在M 左),取左点 Pi(xi-l,yi+l)o d 〈0时，M 点在Q 点左侧(Q 在M 右)，取右点 Pr(x i ,y i +l)o d 二0时，M 点与Q 点重合(Q 在点)，约定取右点Pr(xi,y,+1)。
计算机图形学习题参考答案第1章绪论1、第一届ACM SIGGRAPH会议是哪一年在哪里召开的？解：1974年，在Colorado大学召开了第一届SIGGRAPH年会。
2、计算机图形学之父是谁？解：Sutherland3、列举一些计算机图形学的应用领域（至少5个）。
解：计算机辅助设计、图示图形学、计算机艺术、娱乐、教学与培训、可视化、图像处理、图形用户界面等。
4、简要介绍计算机图形学的研究内容。
解：（1）图形的输入。
如何开发和利用图形输入设备及相关软件把图形输入到计算机中，以便进行各种处理。
（2）图形的处理。
包括对图形进行变换（如几何变换、投影变换）和运算（如图形的并、交、差运算）等处理。
（3）图形的生成和输出。
如何将图形的特定表示形式转换成图形输出系统便于接受的表示形式，并将图形在显示器或打印机等输出设备上输出。
5、简要说明计算机图形学与相关学科的关系。
解：与计算机图形学密切相关的学科主要有图像处理、计算几何、计算机视觉和模式识别等。
计算机图形学着重讨论怎样将数据模型变成数字图像。
图像处理着重研究图像的压缩存储和去除噪音等问题。
模式识别重点讨论如何从图像中提取数据和模型。
计算几何着重研究数据模型的建立、存储和管理。
随着技术的发展和应用的深入，这些学科的界限变得模糊起来，各学科相互渗透、融合。
一个较完善的应用系统通常综合利用了各个学科的技术。
6、简要介绍几种计算机图形学的相关开发技术。
解：（1）OpenGL。
OpenGL是一套三维图形处理库，也是该领域事实上的工业标准。
OpenGL独立于硬件、操作系统和窗口系统，能运行于不同操作系统的各种计算机，并能在网络环境下以客户/服务器模式工作，是专业图形处理、科学计算等高端应用领域的标准图形库。
以OpenGL为基础开发的应用程序可以十分方便地在各种平台间移植；OpenGL与C/C++紧密接合，便于实现图形的相关算法，并可保证算法的正确性和可靠性；OpenGL使用简便，效率高。
计算机图形学教程课后习题参考答案文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]第一章1、试述计算机图形学研究的基本内容答：见课本P5-6页的1.1.4节。
2、计算机图形学、图形处理与模式识别本质区别是什么请各举一例说明。
答：计算机图形学是研究根据给定的描述，用计算机生成相应的图形、图像，且所生成的图形、图像可以显示屏幕上、硬拷贝输出或作为数据集存在计算机中的学科。
计算机图形学研究的是从数据描述到图形生成的过程。
例如计算机动画制作。
图形处理是利用计算机对原来存在物体的映像进行分析处理，然后再现图像。
例如工业中的射线探伤。
模式识别是指计算机对图形信息进行识别和分析描述，是从图形（图像）到描述的表达过程。
例如邮件分捡设备扫描信件上手写的邮政编码，并将编码用图像复原成数字。
3、计算机图形学与CAD、CAM技术关系如何答：见课本P4-5页的1.1.3节。
4、举3个例子说明计算机图形学的应用。
答：①事务管理中的交互绘图应用图形学最多的领域之一是绘制事务管理中的各种图形。
通过从简明的形式呈现出数据的模型和趋势以增加对复杂现象的理解，并促使决策的制定。
②地理信息系统地理信息系统是建立在地理图形基础上的信息管理系统。
利用计算机图形生成技术可以绘制地理的、地质的以及其它自然现象的高精度勘探、测量图形。
③计算机动画用图形学的方法产生动画片，其形象逼真、生动，轻而易举地解决了人工绘图时难以解决的问题，大大提高了工作效率。
5、计算机绘图有哪些特点答：见课本P8页的1.3.1节。
6、计算机生成图形的方法有哪些答：计算机生成图形的方法有两种：矢量法和描点法。
①矢量法：在显示屏上先给定一系列坐标点，然后控制电子束在屏幕上按一定的顺序扫描，逐个“点亮”临近两点间的短矢量，从而得到一条近似的曲线。
尽管显示器产生的只是一些短直线的线段，但当直线段很短时，连成的曲线看起来还是光滑的。
②描点法：把显示屏幕分成有限个可发亮的离散点，每个离散点叫做一个像素，屏幕上由像素点组成的阵列称为光栅，曲线的绘制过程就是将该曲线在光栅上经过的那些像素点串接起来，使它们发亮，所显示的每一曲线都是由一定大小的像素点组成的。
第二章答案2.1 计算机图形系统主要具有哪些功能？答案：1. 计算功能 2. 存储功能 3. 输入功能 4. 输出功能 5. 交互功能2.2 阴极射线管由哪些部分组成？它们的功能分别是什么？答案：阴极射线管主要由阴极、电平控制器（即控制极）、聚焦系统、加速系统、偏转系统和阳极荧光粉涂层组成。
阴极被灯丝加热后，会发出电子（带负电荷）并形成发散的电子云。
如果不加控制，电子受到带正电荷的阳极的吸引轰击荧光粉涂层时，将漫射整个荧光屏，形成明亮的白光。
但是在聚焦系统的作用下，电子云会聚焦成很细的电子束，在荧光屏的中心形成一个单一的亮点。
电平控制器用来控制电子束的强弱，通过改变阴极和控制电平之间的电位差，可调节电子束的电流密度，改变所形成亮点的明暗程度。
聚焦后的电子束通过加速系统达到轰击荧光屏应有的速度后，利用偏转系统（包括水平方向和垂直方向的偏转板）可将电子束精确定位在屏幕的任意位置上。
2.3 什么叫刷新？为什么要进行刷新？答案：要保持屏幕上有稳定的图像就必须不断地发射电子束。
刷新一次指电子束从上到下将荧光屏扫描一次。
CRT内侧的荧光粉在接受电子束的轰击时，只能维持短暂的发光，根据人眼视觉暂留的特性，需要不断地进行刷新才能有稳定的视觉效果。
2.4 简述荫罩式显示器与荫栅式显示器的不同之处。
答案：从原理来说荫罩式显示器和荫栅式显示器只是射线的选择方式和荧光点的排列不同而已。
荫罩式显示器在电子枪和荧光屏之间放置一个有孔的金属控制网格（即荫罩）。
控制网格一般成三角形排列。
通过调整彩色电子枪的排布方式可以让三个电子束都会聚于荫罩上。
这样，代表一种颜色的电子束通过荫罩后，就可以避免和另外两种颜色的荧光点相交，而只能与自己对应颜色的荧光点相交。
荫栅式显象管的红、绿、蓝三色荧光点在屏幕上呈垂直条形排列，并将荫罩网改为条状荫栅，这种条状荫栅由固定在一个拉力极大的铁框中的互相平行的垂直铁线阵列组成，且整个栅栏从屏幕顶一直通到屏幕底。
第一章1、试述计算机图形学研究的基本内容？答：见课本P5-6页的1.1.4节。
2、计算机图形学、图形处理与模式识别本质区别是什么？请各举一例说明。
答：计算机图形学是研究根据给定的描述，用计算机生成相应的图形、图像，且所生成的图形、图像可以显示屏幕上、硬拷贝输出或作为数据集存在计算机中的学科。
计算机图形学研究的是从数据描述到图形生成的过程。
例如计算机动画制作。
图形处理是利用计算机对原来存在物体的映像进行分析处理，然后再现图像。
例如工业中的射线探伤。
模式识别是指计算机对图形信息进行识别和分析描述，是从图形（图像）到描述的表达过程。
例如邮件分捡设备扫描信件上手写的邮政编码，并将编码用图像复原成数字。
3、计算机图形学与CAD、CAM技术关系如何？答：见课本P4-5页的1.1.3节。
4、举3个例子说明计算机图形学的应用。
答：①事务管理中的交互绘图应用图形学最多的领域之一是绘制事务管理中的各种图形。
通过从简明的形式呈现出数据的模型和趋势以增加对复杂现象的理解，并促使决策的制定。
②地理信息系统地理信息系统是建立在地理图形基础上的信息管理系统。
利用计算机图形生成技术可以绘制地理的、地质的以及其它自然现象的高精度勘探、测量图形。
③计算机动画用图形学的方法产生动画片，其形象逼真、生动，轻而易举地解决了人工绘图时难以解决的问题，大大提高了工作效率。
5、计算机绘图有哪些特点？答：见课本P8页的1.3.1节。
6、计算机生成图形的方法有哪些？答：计算机生成图形的方法有两种：矢量法和描点法。
①矢量法：在显示屏上先给定一系列坐标点，然后控制电子束在屏幕上按一定的顺序扫描，逐个“点亮”临近两点间的短矢量，从而得到一条近似的曲线。
尽管显示器产生的只是一些短直线的线段，但当直线段很短时，连成的曲线看起来还是光滑的。
②描点法：把显示屏幕分成有限个可发亮的离散点，每个离散点叫做一个像素，屏幕上由像素点组成的阵列称为光栅，曲线的绘制过程就是将该曲线在光栅上经过的那些像素点串接起来，使它们发亮，所显示的每一曲线都是由一定大小的像素点组成的。
计算机图形学基础教程孔令德课后答案【篇一：大学计算机图形学课程设】息科学与工程学院课程设计任务书题目：小组成员：巴春华、焦国栋成员学号：专业班级：计算机科学与技术、2009级本2班课程：计算机图形学指导教师：燕孝飞职称：讲师完成时间： 2011年12 月----2011年 12 月枣庄学院信息科学与工程学院制2011年12 月20日课程设计任务书及成绩评定12【篇二：计算机动画】第一篇《计算机图形学》小结《计算机图形学》第一章：从计算机的辅助设计，艺术，和虚拟现实技术等方面介绍了计算机图形学的应用领域；接下了解了有关计算机图形学的概念和发展情况和图新显示器的发展和阴极射线管光栅扫描显示等的工作原理；最后介绍了图形学的最新技术。
第二章：介绍了面向对象程序设计，visual c++下的编程，主要基于mfc的编程，更重要的是绘制图形的方法。
第三章：图形的扫描与转换：主要分两部分，一是：直线，圆，和椭圆的扫描和转换中的一些重要而经典的算法。
二是：反走样技术，尤其，直线距离加权反走样的算法。
第四章：主要介绍了多边形填充，有多边形的的概述到有效边表填充，边缘填充，最后区域填充的原理和算法第五章：二维变换和裁剪：主要介绍了裁剪的方法：cohen sutherland算法是最著名的算法，除此之外还有重点分割裁剪算法，梁友栋——barsky算法。
第二篇计算机动画2.1计算机动画的概念：计算机动画是指采用图形与图像的处理技术，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下图1-1几幅图片就是用计算机动画（a）（b）（c）（d）图2-1 计算机动画示例2.2 计算机动画的发展：计算机动画的发展大致分为三阶段：第一阶段：初出茅庐阶段：20世纪60年代初。
第一部计算机动画片诞生，之后大约20年，二维动画是计算机动画研究的重心，同时，二维动画也被应用于教学演示和辅助传统的动画片制作。
当时应用的是二维计算机辅助动画系统，比如加拿大的msgen系统和美国的caas系统。
第二阶段：快速发展阶段70年代初，关于三维动画的研究拉开了序幕，虽然在当时已经开发了一些动画系统，但是并不具备实时处理能力，因此三维计算机动画并没有大量投入使用，只有一小批领导三维动画与图像的公司出现，在技术上也只完成了一些三维可明暗着色的系统。
80年代，优化了70年代出现的模型和阴影技术。
直到80年代中后期，随着超级图形工作站的出现，术才终于达到实用商品化地步。
比如 1993年上映的《侏罗纪公园》图2-2 《侏罗纪公园》第三阶段：鼎盛时期90年代初，随着动力学仿真技术和三维仿真演员系统的出现，计算机动画技术被多次应用于电影特效中，使得电影更加逼真。
因为计算机动画技术的应用，1993年上映的《侏罗纪公园》引起了世界范围的轰动，影片中的特效是逆向运动学与计算机图像技术的完美结合，就算放到如今来看，如此的特效也十分出色。
可以说，《侏罗纪公园》能被人奉为最经典的科幻片得益于计算机动画技术的应用。
如今，计算机动画被广泛运用与影视作品中，比如在之前引起强烈反响的《阿凡达》中，由于三维动画特技制作所包含的数字模型构建、动画生成和场景合成三大环节，再加上三维扫描、表演动画等新技术，魔幻般的特技效果和庞大而逼真的动画场景呈现在众人面前。
而在最近热映的《蓝精灵》中，那些可爱的蓝精灵也是运用了计算机动画技术制作而成的，从整体形象到脸部表情细节都栩栩如生，活泼逼真，深受大众喜爱。
图2-3 《蓝精灵》剧照2-4 《最终幻想Ⅶ》2.3计算机动画的软硬件要求随着计算机发展，作为其领域的一个分支：计算机动画也不断在发展。
在如今的时代，二维动画已不足为奇，三维动画甚至多维动画已日趋显见。
下面就以三维动画为例介绍一下计算机动画的软硬件要求。
2.3.1硬件要求电脑动画对硬件的要求是很高的。
要知道，即使是最差的品牌图形工作站都要4.5万元。
要是用来制作电影，那就要求更高了。
sgi公司出的最新工作站可以支持128个cpu，256g内存，16g显存。
这种工作站当然不是用我们一般用的windows和3dsmax，它是用自己的操作系统irix和图形软件)cpu：电脑在进行3d动画的过程中需要大量的运算，它要对三维空间中的每一个点，每一个线和面都要进行计算。
它还要计算光影、物体的运动。
这就决定了它必须有一个强大的运算器。
因此，我们要购买较快的cpu，尤其是浮点运算力强的cpu，最好是双cpu。
显示卡：在3d技术发展的过程中，技术人员对显示卡的要求不再是光显示的作用，它还要分担很多原来cpu的工作。
一个好的显示卡并不能对最终的渲染提升速度，但是能够在您进行建模和动画中提高显示速度和不出现丢帧现象。
3d开发者制定了一些标准，要求显示卡要对其进行支持。
只有支持这些标准的显示卡才能够流畅的显示出3d效果。
显示器：由于3d动画制作过程中经常要从上中前几个方向观察物体，所以会经常要将一个显示器划分为几个画面，再加上工具栏，显示器需要较大的才行。
鼠标：在显示器：由于01动画制作过程中经常要从上中前几个方向观察物体，所以会经常要将一个显示器划分为几个画面，再加上工具栏，显示器需要较大的才行。
鼠标：在maya和:softimage中鼠标的中键作用非常大，一定要购买真三键的鼠标，而且要灵活。
另外，硬件还包括电光骨骼系统、机械系统，以及三维激光扫描仪等2.3.2软件的要求市面上的电脑3d动画软件中低档的有lightwave和3dsmax，高端的有maya和softimage还有hunidi等。
于我们国内来说，用得最多的要数3dsmax。
常见的3d软件：【maya】maya是alias|wavefront(2003年7月更名为alias)公司的产品，是世界顶级的三维动画软件，应用对象是专业的影视广告，角色动画，电影特技等。
【zbrush】zbrush 是一个数字雕刻和绘画软件，它以强大的功能和直观的工作流程彻底改变了整个三维行业。
在一个简洁的界面中，zbrush 为当代数字艺术家提供了世界上最先进的工具。
【3ds max】3d studio max，常简称为3ds max或max，是autodesk公司开发的基于pc系统的三维动画渲染和制作软件。
其前身是基于dos操作系统的3d studio系列软件，最新版本是2012。
2.4计算机动画的应用计算机动画的应用领域非常广泛，有动画片制作，广告、电影特技，教学演示，训练模拟，作战演习，艺术品展示，产品模拟试验，电子游戏等。
军事方面，计算机动画可以实时生成具有真实感的周围场景，还可以对军械设备进行模拟实验。
建筑方面，计算机动画可以真实地模拟平面设计上的样图，从而生成三维效果的建筑场景，通过对建筑场景的漫游可以直接了解到建筑的构造和内外结构。
图2-5戏方面，几乎所有的场景、人物都是由计算机图形生成的，比如任天堂的《final fantasy》，暴雪公【篇三：第3组(转动的钟表)】t>课程名称计算机图形学课题名称转动的钟表专业计算机科学与技术班级学号姓名指导教师湖南工程学院课程设计任务书课程名称课题专业班级学生姓名学号指导老师审批任务书下达日期任务完成日期一、设计内容与设计要求1.设计内容：在屏幕上设计一个可以转动的“天王”牌钟表，钟表的秒针、分针和时针转动的时间与标准时间一致。
2.设计要求：通过运用c语言编程知识，编写一个在桌面可以转动的“天王”牌钟表。
图形中的直线和圆弧曲线bresanham算法实现，钟表中的各指针转动时的坐标函数用三角函数表示，秒针、分针、时针每次转动一下的时间分别为一秒、一分和一小时，表针转动过后会自动消除痕迹。
3.参考文献[1] 王汝传.黄海平.计算机图形学教程[m]. 北京：人民邮电出版社，2009.[2] 孔令德. 计算机图形学教程[m]. 北京：清华大学出版社，2008.[3] 姜灵芝.c语言课程设计案例精编[m].北京：清华大学出版社.2008.[4] 徐文鹏.计算机图形学.北京：机械工业出版社，2009.二、进度安排星期三 14：00——18：00 第 1 周星期一 8：00——12：00星期四 14：00——18：00第 2 周星期二 14：00——18：00星期三 14：00——18：00星期四 14：00——18：00目录一、课程设计的目的和要求 (5)1.1 .课程设计的目的 (5)1.2 .课程设计实现的要求 (5)二、课程设计的主要任务 (5)三、详细设计说明 (6)3.1 程序系统的结构 (6)3.2 模块描述 (6)3.3 输出项 (6)3.4 算法 (6)3.5 流程图 (8)3.6 函数说明 (9)3.7 接口 (10)四、调试与分析 (11)4.1 软件使用说明及出现的问题 (11)4.2 运行结果 (11)五、总结与体会 (12)六、附录 (13)七、计算机与通信学院课程设计评分表 (23)一、课程设计的目的和要求1.1 .课程设计的目的加深对讲授内容的理解，尤其是一些语法规定。
通过课程设计，自然地、熟练地掌握、熟悉所用的计算机系统的操作方法，也就是熟悉语言程序开发的环境。
学会上机调试程序。
通过编程最终使程序运行结果为电脑屏幕显示模拟时钟，并正常运行显示表针时间。
1.2 .课程设计实现的要求能模拟机械钟表行走；在屏幕上显示一个活动时钟；程序界面设计合理，色彩得体大方，显示正确；各指针运动规律正确；要准确地利用数字显示日期和时间并且可以根据用户的需求更改当前时间（指针式时钟与数字式时钟实现同步更改）；数字式时钟的时间显示与指针式时钟显示一致；可以通过上下键改变当前的时、分、秒；改的时间是小时、分钟、还是秒数；通过tab键切换按esc时程序退出。
二、课程设计的主要任务要熟练掌握c语言的基本知识：数据类型（整形、实型、字符型、指针、数组、结构等）；运算类型（算术运算、逻辑运算、自增自减运算、赋值运算等）；程序结构（顺序结构、判断选择结构、循环结构）；大程序的功能分解方法（即函数的使用）等。
用c语言实现一个模拟时钟转动程序；graphics函数库。
提出总体方案的设计思想和原理，绘制程序流程图和描述程序的功能，并说明程序的特点和难点。
能模拟机械钟表行走；要准确地利用数字显示日期和时间；在屏幕上显示一个活动时钟；程序界面设计合理，色彩得体大方，显示正确；各指针运动规律正确；数字式时钟的时间显示与指针式时钟显示一致；按任意键时程序退出。
模拟时钟是一种集计时器和时钟显示于一体的程序。
编写一个指针式时钟程序，此程序在屏幕正中有一个指针式钟面，窗口标题以数字方式显示日期和时间。
指针式的时钟表盘为椭圆形或圆形，并且圆周上有分布均匀的12个刻度，刻度要求显示清楚，钟面上有长度不相同的指针，即时针、分针、秒针，指针的运动要求具有规律性，且为顺时针。
