北语20秋《计算机图形学》作业2【标准答案】

北交《计算机图形学》在线作业二-0003
试卷总分:100 得分:100
一、单选题(共20 道试题,共50 分)
1.下列设备中哪一种是图形输出设备( )
A.绘图仪
B.数字化仪
C.扫描仪
D.键盘
答案:A
2.对于使用“交互立体”工具创建的三维立体对象，下列哪一项操作不可被执行( )
A.改变透视点
B.改变对象颜色
C.在改变透视点的状态下按Delete 键将其删除
D.在三维空间内旋转立体对象
答案:C
3.Sutherland-Hodgeman多边形裁剪（逐边裁剪）算法中，对于多边形的某条边（方向为从端点S到端点P )与裁剪窗口的某条边的比较结果共有以下四种情况，分别需输出一些点，请问哪种情况下输出的点是错误的( )。

(单选题)1: 题面见图片
A: A
B: B
C: C
D: D
正确答案: B
(单选题)2: 种子填充算法中，正确的叙述是___。

A: 按扫描线的顺序进行像素点的填充
B: 四连接算法可以填充八连接区域
C: 四连接区域内的每一像素可以通过上下左右四个方向组合到达
D: 八连接算法不能填充四连通区域
正确答案: C
(单选题)3: 下列不属于消隐算法的是___。

A: z-buffer算法
B: 画家算法
C: 编码法
D: 光线投射算法
正确答案: C
(单选题)4: 题面见图片
A: A
B: B
C: C
D: D
正确答案: C
(单选题)5: 题面见图片
A: A
B: B
C: C
D: D
正确答案: C
(单选题)6: 题面见图片
A: A
B: B
C: C
D: D
正确答案: D
(单选题)7: 在直角坐标系下，平面曲线f(x,y)=0可将平面分为___个点集，当f(x,y) 大于0时，表示的点集为其正侧，至于是曲线的外部还是内部则依赖于曲线的方向。

20秋《计算机图形学》作业4
试卷总分:100 得分:100
一、单选题 (共 10 道试题,共 100 分)
1.题面见图片{图}
A.A
B.B
C.C
D.D
答案:B
2.题面见图片{图}
A.A
B.B
C.C
D.D
答案:D
3.在齐次坐标中，是将n维空间中的点放到___维空间中来考虑。

A.2
B.n-1
C.n
D.n+1
答案:D
4.题面见图片{图}
A.A
B.B
C.C
D.D
答案:A
5.下列有关边界表示法叙述语句中，错误论述是___。

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，面的方向总是指向物体的内部
D.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答案:C
6.题面见图片{图}
A.A
B.B
C.C
D.D
答案:B。

计算机图形学阶段练习二答案覆盖范围：（第4、5章）1.欧氏空间中的几何元素包含那些内容?答: 欧氏空间中的几何元素包含:点：点是0维几何分量，包括端点、交点、切点和孤立点等。

线：线是一维几何元素，是两个或多个邻面的交界。

面：面是二维几何元素，是形体上一个有限、非零的区域，由一个外环和若干个内环界定其范围。

环：环是有序、有向边（直线段或曲线段）组成的面的封闭边界。

环中的边不能相交，相邻两条边共享一个端点。

确定面的最大外边界的环称之为外环；确定面中内孔或凸台边界的环称之为内环。

通常，外环的边按逆时针方向排序，而内环的边按顺时针方向排序，这样在面上沿一个环前进，其左侧总是面内，右侧总是面外。

体：体是三维几何元素，由封闭表面围成空间，也是欧氏空间R3中非空、有界的封闭子集，其边界是有限面的并集。

2．利用正则集的概念描述实体的定义？答：根据客观存在的三维形体的性质，三维空间中的物体是一个内部连通的三维点集，也就是由其内部的点集及紧紧包着这些点的表皮组成。

而物体的表皮具有连通性、有界性、非自相交性、可定向性、闭合性等性质。

由内部点构成的点集的闭包就是正则集，三维空间的正则集就是正则形体。

如果正则形体的表面是二维流形，即对于实体表面上的任意一点，都可以找到一个围绕着它的任意小的领域，该领域与平面上的一个圆盘是拓扑等价，那么这个正则形体就是实体。

3．什么是四连通区域？什么是八连通区域？四连通区域与八连通区域有什么区别？答：4-连通区域是指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。

8-连通区域是指从区域上的一点出发，通过访问已知点的8-邻接点，在不越出区域的前提下，遍历区域内的所有像素点。

4-连通区域常可以看作是8-连通区域，但对边界条件有要求，边界表示的4-连通区域的外环边界是一个8-连通区域，而边界表示的8-连通区域的外环边界是一个4-连通区域。

内点表示的4-连通区域也是8-连通区域，内点表示的8-连通区域则不一定是4-连通区域。

《计算机图形学》练习试题及参考答案一、选择题1.计算机图形学的研究对象是图形的表示、存储、( )和转换。

A.生成B.显示C.打印D.传输参考答案：B2.在计算机中,图形信息通常以( )形式存储A.数组B.字符串C.树状D.图形块参考答案：A3.下列哪个不属于计算机图形学的应用领域?A.计算机辅助设计B.虚拟现实C.办公自动化D.计算机艺术参考答案：C4.在计算机图形学中,( )是指将一个图形按照一定的比例和方向变换到新的位置。

A.缩放B.平移C.旋转D.镜像参考答案：B5.以下哪个不属于基本的图形变换?A.缩放B.旋转C.剪切D.反射参考答案：C6.在计算机图形学中,( )是指在图形上按照一定的方式进行填充。

A.着色B.填充C.描绘D.渲染参考答案：B7.在计算机图形学中,( )是指将一个图形分解成多个小三角形的过程。

A.细分B.纹理映射C.光照D.阴影参考答案：A8.以下哪个不属于计算机图形学的主要任务?A.图形设计B.图形输入C.图形输出D.图形处理参考答案：A9.在计算机图形学中,( )是指将图形按照一定的方式进行着色。

A.着色器B.渲染器C.显示器D.输入器参考答案：A10.在计算机图形学中,( )是指在图形上施加光照和材质,以产生真实感的效果。

A.渲染B.着色C.细化D.纹理映射参考答案：A二、填空题1.计算机图形学是研究图形的表示、存储、______、______和转换的学科。

参考答案：生成、显示2.在计算机中,图形信息通常以______形式存储。

参考答案：数组3.______是指将一个图形按照一定的比例和方向变换到新的位置。

参考答案：平移4.在计算机图形学中,______是指在图形上按照一定的方式进行填充。

参考答案：填充5.在计算机图形学中,______是指将一个图形分解成多个小三角形的过程。

参考答案：细分6.______是指将图形按照一定的方式进行着色。

参考答案：着色器7.______是指在图形上施加光照和材质,以产生真实感的效果。

《计算机图形学》练习试题及参考答案（后面有答案）一、名词解释：(每个4分)1．计算机图形学2．图象处理3．模式识别4．计算几何5．凸多边形6．种子填充算法7．窗口8．视区9．光顺性10．拟合11．多项式插值12．小挠度曲线13．图形变换14．齐次坐标系15．凸包16．轮廓线17．等值线18．图形的翼边表示19．ER模型20．图形消隐21．本影22．半影23．用户坐标系24．规范化设备坐标系25．构造26．约束技术27．光线跟踪28、走样29、CRT（Cathode Ray Tube）30、隔行（interlaced）扫描31、输入模式32、取样方式（sample mode）33、区域34、边界表示法35、复合变换36、二维复合平移37．二维复合比例38．二维复合旋转39．视区（Viewport）40、投影变换41、平面几何投影42. 参数图43. 像素图44．人机界面45．地理信息系统46．虚拟现实47.几何造型技术48．扫描转换49. 插值曲线50．逼近曲线51. 用户接口52. 交互技术53. 交互式图形系统的基本交互任务54. 定位任务55. 选择任务56. 拾取任务57 .选择技术58. 菜单技术59. 文字输入任务60. 数值输入任务61．动画62．帧63．场64. 消隐65.物体空间的消隐算法66. 漫反射光67. 环境光68. 镜面反射光二、选择题（每题2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）既不是输入也不是输出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）HLS5. 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）HLS6．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）3MB7．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）DXF8.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 a9、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.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C) 一条边有且只有两个端点D) 如果一条边是曲线,那么在两个端点之间不允许曲线自相交11.下述哪一条边不是非均匀有理B样条(NURBS)的优点? ( )A) NURBS比均匀B样条能表示更多的曲面B) 对于间距不等的数据点,用NURBS拟合的曲线比用均匀B样条拟合的曲线更光滑C) NURBS提供的权控制方法比用控制点更能有效的控制曲线的形状D) 使用NURBS可以提高对曲面的显示效率12.下列关于图的存储表示的叙述中，哪一个是不正确的？A) 无向图的相邻矩阵是对称矩阵B) 对于带权的图，其相邻矩阵中值为1的元素，其值可以用边的权来权替C) 用邻接表法存储包括n个结点的图需要保存一个顺序存储的结点表和n个链接存储的边表D) 用邻接表法存储包括n条边的图需要保存一个顺序存储的结点表和n个链接存储的边表13*.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(Z-Buffer)B) 扫描线消隐算法C) 深度排序算法(画家算法)D) 不知道14*.下面关于深度缓存消隐算法(Z-Buffer)的论断哪一条不正确? ( )A) 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B) 深度缓存算法不能用于处理对透明物体的消隐C) 深度缓存算法能并行实现D) 深度缓存算法中没有对多边形进行排序15.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16*、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。

(单选)1：
A：(A)
B：(B)
C：(C)
D：(D)
正确答案：A
(单选)2：最小最大判定法是一种快速拒绝判定方法，是利用多边形的___来替代，从而可以粗略判定两个多边形之间的关系。

A：外接矩形
B：最小外接凸包
C：最小外接圆
D：最小外接矩形
正确答案：D
(单选)3：由空间的n+1个控制点生成的k次准均匀B样条曲线是由若干段B样条曲线逼近而成的, （）
A：每个曲线段的形状仅由点列中的k个顺序排列的点所控制
B：每个曲线段的形状仅由点列中的k+1个顺序排列的点所控制
C：每个曲线段的形状仅由点列中的k+2个顺序排列的点所控制
D：每个曲线段的形状仅由点列中的k+3个顺序排列的点所控制
正确答案：B
(单选)4：
A：(A)
B：(B)
C：(C)
D：(D)
正确答案：C
(单选)5：
A：(A)
B：(B)
C：(C)
D：(D)
正确答案：C
(单选)6：如果不采用齐次坐标表示法，则___不能使用变换矩阵来实现。

A：平移变换
B：对称变换
C：旋转变换
D：比例变换
正确答案：A。

《计算机图形学》试卷2参考答案与评分标准一、选择题（每小题 1 分，共 10 分）答案如下，每小题1分。

二、填空题（每空2分，共20分）答案如下，每空2分。

1、提高分辨率、区域采样、加权区域采样2、平移变换、放缩变换、旋转变换3、透视投影和平行投影4、环境反射光、漫反射光、镜面反射光5、串精度裁剪、字符精度裁剪、基于构成字符最小元素的裁剪6、基于阴极射线管的显示器、液晶显示器、等离子显示器7、图像增强、图像压缩、模式识别三、简答题（每题 8 分，共 40 分）答案要点如下： 1、答：在图形的处理过程中，每一图形模型往往都有自己的坐标系，这个坐标系称为局部坐标系。

（4分）一个图形场景往往由多个图形组成，为了描述它们之间的空间关系，需要把它们置于同一个坐标系中，该坐标系称为世界坐标系。

（4分） 2、答：Ry(θ)= ……………………………………（8分）3、答：cos 0sin 010sin 0cos θθθθ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦对于每一条扫描线，多边形的填充过程分为以下4步：（2分） （1）计算扫描线与多边形的交点，设交点个数为n ；（2分） （2）把所有的交点按x 值递增的顺序进行排序；（3）将排序后的第1个与第2个交点，第3个与第4个交点，…，第n-1与第n 个交点配对，每对交点代表扫描线与多边形的一个相交区间；（2分） （4）把相交区间内的像素置成多边形的颜色，相交区间外的像素置成背景颜色。

（2分） 4、答：它的基本思想是：先把屏幕置成背景颜色，再把物体按照离视点的远近进行排序并放入深度排序表中。

排序按离视点由远到近的顺序排序。

建立好深度排序表后，从表头开始，逐个取出多边形，投影到屏幕上，由于采用由远及近的顺序绘制各多边形，即后显示的画面取代先显示的画面，类似于油画家绘画过程，因此又称为油画家算法。

（8分） 5、答：（1）计算功能；（2分） （2）存储功能；（2分） （3）输入功能；（2分） （4）输出功能；（2分）四、综 合 题（每题 10 分，共 30 分）1、答：'''1002cos30sin 30000100sin 30cos300000100010000110011x x y y z z ⎡⎤⎡⎤-⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦（10分） 2、答：第一步：判断直线段是否完全在窗口内或显然在窗口外；（4）第二步：对不能断定完全在窗口内还是显然在窗口外的直线段进行如下处理：计算出直线段与窗口边界直线的一个交点，交点把原线段分成两段，去掉显然在窗口外的一段，对另一段再进行第一步的判断。

计算机图形学作业 II一、判断题1．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；（ √ ）2．一次Bezier 曲线其实就是连接起点到终点的折线段。

（ √ ）3． NURBS 曲线方法不能够提供标准二次曲线和自由曲线的统一数学表达。

（ ⨯ ）4． 凡满足C1连续的曲线同时满足G1连续条件，反之则不成立； （ √ ）5．Bezier 曲线具有对称性质。

（ ⨯ ）二、填空题1. 三维物体的的布尔运算包括 交 、 并 和 差 。

2. 多边形的边通常用它的边环表来表示，外环的方向是由外轮廓顶点按逆时针 方向组成、内环是内轮廓顶点按顺时针方向组成。

3. 由5个控制顶点Pi(i=0,1,…4)所决定的3次B 样条曲线，由ˍ2ˍ段3次B 样条曲线段光滑连接而成。

4. )10)((,≤≤t t B n i 是n 次Bernstein 基函数，则=∑=ni n i t B 0,)(ˍˍ1ˍˍ。

5. 几何建模技术中描述的物体信息一般包括_拓扑信息_和_几何信息_。

三、问答题1．图象处理、模式识别、计算机图形学是图形信息的计算机处理有关的三大分之学科。

简述它们的不同点？图像处理是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的过程，主要以提高图像的视感质量、提取图像中所包含的某些特征和特殊信息、图像数据的变换以及编码压缩以提高图像的存储和传输为目的；模式识别是图像处理的一个部分，指的是提取特征或信息的过程；计算机图形学是使用计算机建立、存贮、处理某个对象的模型的过程。

总的来说，计算机图形学是图像处理的逆过程。

2．三维形体常用的表示方法是什么？简述几何信息和拓扑信息的含义。

三维形体常用的表示方法有：线框模型表示、表面模型表示、实体模型表示。

几何信息：反映图形中的点、线、面、体等几何要素的信息称为几何信息。

拓扑信息：反映图形中的点、线、面、体等的连接顺序，层次关系的信息3．三次参数样条曲线和n 次Bezier 曲线的特点分别是什么？三次参数样条曲线是分段多项式，在每段内部是任意阶连续，在节点处具有2阶参数连续性；而n 次Bezier 曲线是多项式，是任意阶连续。

计算机图形学作业答案一、选择题1.第一个图形软件标准是___B_____；A. OpenGLB. GKSC. DirectXD. PHIG2.CRT显示器需要不断刷新的原因是__D___________;A.电子束强度不够B. 显示的图像在不断变化C. 荧光物质的亮度不够D. 荧光物质的亮度会逐渐衰减3.如果用一个单位立方体来表示RGB颜色空间，那么坐标(1,0,1)表示的颜色是______C____色；A．青 B.黄 C.品红 D.洋红4.位面数为16，分辨率为1024*1024的光栅扫描图形显示器，帧缓存容量为_______C____; A．512KB B. 1MB C. 2MB D 3MB5.下列关于光栅扫描显示器的性能指标的说法，错误的是___B______；1) 分辨率越高，相邻像素点之间的距离越小，显示的字符或图像就越清晰2) 刷新频率越高，图像闪烁和抖动的就越厉害3) 点距越小，显示出来的图像越细腻，其成本越高4) 行频是指电子枪每秒在屏幕上扫描过的行数，行频越大越好，至少要达到50KHz5) 亮度等级范围的提升可以使图像看上去更加柔和自然6) 显示速度指显示字符、图形，特别是动态图像的速度，与显示图形的复杂程度有关A．1),3),6) B.2),4),6) C.3),4),5) D.1),2),5)6.中点算法生成圆，第i个点的坐标位置为（xi，yi），当决策变量di>0时，第i+1个点的坐标位置和决策变量分别为_____B________;A．（xi+1，yi+1）=（xi+1，yi），di+1=di+2(xi-yi)+5；B．（xi+1，yi+1）=（xi+1，yi-1），di+1=di+2(xi-yi)+5；C．（xi+1，yi+1）=（xi+1，yi），di+1=di+2xi+3；D．（xi+1，yi+1）=（xi+1，yi-1），di+1=di+2xi+3；7. 下列对于ET表的描述，正确的是____C_________;1) ET表是根据AET表生成的；2) 在做奇异点处理时，当该边最大y值对应的顶点为局部极值点时，边记录的第一项：ymax=ymax-1；3) ET表的第二项为某边的最小的y对应的x值；4) ET表对水平边不需要进行登记；A．1),2) B. 2),4) C.3),4) D. 1),3)8. 能比较容易地找到通过一个点或和一个圆相切的直线的位置的交互技术是____C______；A．约束技术 B. 网格技术 C. 橡皮筋技术 D. 操作柄技术9. 在____C___模式下，输入过程和应用程序并发运作。