计算机图形学试题（软件学院2002级）
一、名词解释（20分）
1、 计算机图形学：是指用计算机产生对象图形的输出的技术。
2、 插值：要求构造一条曲线顺序通过型值点，称为对这些型值点进行插值。
3、 凸壳：包含一个平面点集的最小凸区域称为点集的凸壳。
4、 面消隐：消除场景中的不可见面，确定可见面。
5、 裁剪：就是去掉窗口外的不可见部分，保留窗口内的可见部分的过程。
二、设六边形的六个顶点是（7，1）、（2，3）、（2，9）、（7，7）、（13，11）、（13，5），要利用使用活跃边表的扫描转换算法进行填充，写出应填写的ET表，写出活跃边表变化的情况。（15分）
ET表：
活跃边表：
三、用梁友栋-Barsky算法裁剪如图所示线段AB(A点为（1，-1），B点为（2，3），窗口是点（0，0）、（2，0）、（2，2）、（0，2）四点确定的矩形，)。（10分）
AB的参数方程为：x=1+t;
Y=-1+4t;tA=0,tB=1
始边xl=0,(yb=0)；交点坐标：t’a= -1,t’’a=1/4,故ta=max{t’a,t’’a,tA}=max{-1,1/4,0}=1/4;
终边xr=2, (yt=2); 交点坐标：t’b=1,t’’b=3/4, 故tb=min{ t’b , t’’b , tB }=min{1,3/4,1}=3/4;
AB在t=1/4,3/4的线段在窗口内，即（5/4，0），（7/4，2）之间的线段。
四、设给出四个点的坐标是（1，1），（2，3），（4，3），（3，1），求出确定三次Bezier曲线在t=1/3时的值P(1/3)。（10分）
五、写出图中三维形体的线性八叉树表示，并绘出示意图。（10分）
{0x,10,12,13,14,2x,4x,6x,7x}
六、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 (-3,-2) 、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）（15分）
华师《计算机图形学》在线作业
一、单选题（共 30 道试卷，共 60 分。）
1. 设在存储器中、用于存放调用程序的现场及参数的存储区是()
A. 堆栈
B. 缓冲区
C. 数据区
D. 程序区
正确答案：
2. 在面片的数量非常大的情况下哪一个消隐算法速度最快____。
A. 深度缓存算法
B. 扫描线消隐算法
C. 深度排序算法
正确答案：
3. 光笔是一种____设备。
A. 输出
B. 输入
C. 输入输出
D. 非输入也非输出
正确答案：
4. 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. 不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；
正确答案：
5. 下列有关平面几何投影的叙述语句中，正确的论述为____。
A. 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
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. 透视投影变换中，一组平行线投影在与之平行的投影面上，可以产生灭点
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
正确答案：
6. 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
正确答案：
7. 计算机内存编址的基本单位是____。
A. 位
B. 字
C. 字节
D. 兆
正确答案：
8. 种子填充算法中，正确的叙述是____。
A. 它是按扫描线的顺序进行象素点的填充
B. 四连接算法可以填充八连接区域
C. 八连接算法不能填充四连通区域
D. 四连接区域内的每一象素可以通过上下左右四个方向组合到达
正确答案：
9. 在Hall光透射模型中作了哪些假设？（1）假设光源在无穷远处；（2）假设视点在无穷远处。()
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By：Katherine Tsai 1、 什么是计算机图形学？计算机图形学的研究内容是什么？计算机图形学与图像之间的关系是什么？
概念：计算机图形学（Computer Graphics）是研究怎样用计算机生成、处理和显示图形的一门新兴学科，国际标准化组织（ISO）定义为：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。
应用领域：图形用户界面、计算机辅助设计与制造、事务和商务数据的图形显示、地形地貌和自然资源的图形显示、过程控制及系统环境模拟、电子出版及办公室自动化、计算机动画和艺术、科学计算的可视化、工业模拟、计算机辅助教学
研究内容：计算机图形学的研究内容涉及到用计算机对图形数据进行处理的硬件和软件两方面的技术，主要是围绕着生成、表示物体的图形图像的准确性、真实性和实时性的基础算法，大致可分为以下几类：
（1）基于图形设备的基本图形元素的生成算法，如用光栅图形显示器生成直线、圆弧、二次曲线、封闭边界内的图案填充等。
（2）图形元素的几何变换，即对图形的平移、放大和缩小、旋转、镜像等操作。
（3）样条曲线和样条曲面的插值、拟合、拼接、光顺、整体和局部修改等。
（4）三维几何造型技术，对基本体素的定义、输入及它们之间的布尔运算方法。
（5）三维形体的实时显示，包括投影变换、坐标变换等。
（6）真实感图形的生成算法，包括三维图形的消隐、光照、色彩、阴影、纹理及彩色浓淡图的生成算法。
（7）山、水、花、草、烟、云等自然景物的模拟生成算法等。
（8）科学计算可视化和三维数据场的可视化，将科学计算中大量难以理解的数据通过计算机图形显示出来，从而加深人们对科学过程的理解。例如有限元分析的结果等；应力场、磁场的分布等；各种复杂的运动学和动力学问题的图形仿真等。
与图像的关系：与计算机图形学的概念容易混淆的是图像处理。计算机图形学的基本含义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。与此相反，图像处理是将客观世界中原来存在的物体的影像处理成新的数字化图像的相关技术，并研究如何从图像中提取二维或三维物体的模型。它所研究的是计算机图形学的逆过程。虽然两者长期以来属于两个不同的技术领域，但近年来，由于多媒体技术、计算机动画、三维空间数据显示及纹理映射等的迅速发展，计算机图形学和图像处理的结合日益密切，并相互渗透。例如，将计算机生成的图形与扫描输入的图像结合在一起，构造计算机动画；用菜单或其他图形交互技术来实现交互式图像处理；通过交互手段，由一幅透视图像中提取出对称物体的三维模型并进行修改；也可由一幅图像直接变换为另一幅图像从而代替图形的综合等。计算机图形学和图像处理的相结合，加速了这两个相关领域的发展。
广东工业大学试卷参考答案及评分标准，共2页，第1页
广东工业大学试卷参考答案及评分标准 ( A )
课程名称: 计算机图形学 。
考试时间: 2011年 6月 9 日 (第 15 周 星期 四 )
一、单项选择题（20×2分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C A D D C B B B
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 D B A B A A C B D D
21、（12分,答对1个要点4分）
2 4 6 8 10 -10 -8 -6 -4 -2 2 4 6 8 10
-2
-4
-6
-8
-10 x y
0 (4) (3)
(2)
22、（9分，正确绘制1个图示3分）
（5）次Bezier曲线 （3）次Bezier曲线 （4）次Bezier曲线
广东工业大学试卷参考答案及评分标准，共2页，第2页 23 、（9分）
将frame buffer初始化为背景色；
将z-buffer初始化为最大深度（最远）值；
for（场景中的每一个三角形）
{
扫描转换该三角形；
for（三角形所覆盖的每一个像素点(x,y)）
{
计算该像素点的深度值z(x,y)；
if（z(x,y) > z-buffer中对应此像素点(x,y)的z值）
{
把三角形在(x,y)处的深度值z(x,y)存入z-buffer中的(x,y)处；
把三角形在(x,y)处的颜色值存入frame buffer中的(x,y)处；
}
}
}
当所有的三角形都处理完后，帧缓冲器中的内容即为消除隐藏面后的图像
24．齐次坐标就是用n+1维向量表示 n维向量，即三维空间中点P(x,y,z)的齐次坐标表示为P(wx,wy,wz,w)，其中w是任一不为0的比例系数(4分)。齐次坐标的表示不是唯一的。
图形变换中引入齐次坐标，使得所有几何变换都可以用矩阵相乘来表示，获得了平移、旋转和缩放变换的一致性表示，便于计算最终的组合变换矩阵（6分）。
