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计算机科学技术：计算机图形学题库三1、名词解释扫描转换答案：在矢量图形中，多边形用顶点序列来表示，为了在光栅显示器或打印机等设备上显示多边形，必须把它转换为点阵表示。
这种转换称为扫描转换。
2、单选下面对光栅扫描图形显示器描述正确的是（）A.荧光粉涂层均匀离散分布；B.是一种点画设备；C.电子束从顶到底扫描；D.通过控制电子束的强弱实现色彩的强弱；答案：A3、填空题计算机图形系统由（）系统和软件系统组成。
答案：硬件4、填空题在处理图形时常常涉及的坐标系有模型坐标系（），世界坐标系，观察坐标系，设备坐标系。
答案：局部坐标系5、单选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，两者毫不相干答案：B6、问答题简述中点分割法进行裁剪的过程？答案：中点分割剪取法，主要是对线段不断地进行对分，并排除在区域外的部分，找出线段落在窗口内的部分。
其方法主要是通过求出离线段的一个端点最近并且在区域内的点的方法，来确定线段落在窗口内的端点。
7、问答题局部光照模型和全局光照模型的不同之处是什么？答案：局部光照模型主要是考虑光源发出的光对物体的直接影响。
另外，全局光照模型除了处理光源发出的光之外，还考虑其他辅助光的影响，如光线穿过透明或半透明物体，以及光线从一个物体表面反射到另一个表面等。
8、判断题彩色阴极射线管主要是由红绿蓝三个彩色电子束的亮度不同，进而组合形成各种色彩的。
答案：错9、问答题什么叫做走样？什么叫做反走样？反走样技术包括那些？答案：走样指的是用离散量表示连续量引起的失真。
为了提高图形的显示质量。
需要减少或消除因走样带来的阶梯形或闪烁效果，用于减少或消除这种效果的方法称为反走样。
其方法是①前滤波，以较高的分辨率显示对象；②后滤波，即加权区域取样，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。
实验一直线、圆(弧)生成算法一、实验目的及要求1. 了解光栅图形显示器的工作原理和特点；2. 学习C/VC环境下的基本绘图方法；3. 实践与巩固直线的基本生成算法。
?4. 掌握直线扫描转换算法的原理及实现；5. 学习圆(弧)的基本生成算法；6. 实践圆(弧)的基本生成算法；7. 掌握圆弧扫描转换算法的原理及实现；二、理论基础1、有关直线生成算法有DDA（数值微分)、中点画线线算法、Bresenham生成算法数值微分法先算出直线的斜率，然后从起点开始，确定最佳逼近于直线的y坐标。
假设起点的坐标为整数。
让x递增1，y相应递增k。
中点划线算法中若直线在x方向增加一个单位，y的增量只能在0、1之间。
假设当前像素点已经确定，下一像素点就只可能有两种情况，将这两点的中点带入直线方程中，通过中点在直线的上、下方来判断下一点的坐标。
Bresenham算法是通过各行、各列像素中心构造一组虚拟网络格线，按直线从起点到中点的顺序计算直线与各垂直网格线的交点，然后确定该列像素中与此交点最近的像素。
2、有关画圆的算法圆的扫描转换（中点画圆法）、Bresenham画圆算法圆的扫描转换算法同中点画线类似，将圆分为8份，先讨论圆的第一象限上半部分，从（0，R）点顺时针确定最佳逼近于该圆弧的像素序列。
之后通过对称画出全部圆。
Bresenham画圆算法考虑圆在第一象限上的点，每确定一像素，则下一像素有三种可能，通过判断右下方的像素与圆的位置关系再分为三种情况，之后通过这三个点与圆的距离远近确定最佳逼近像素。
三、算法设计与分析1、数值微分法int x0=0,y0=0,x1=800,y1=400;2中点画线法COLORREF color=RGB(100,25,108);int x0=0,y0=0,x1=800,y1=400; 5的正负判断下一像素点的取值。
当e大于0即对应d>的情况，给e减去1以保证在d始终在0、1之间。
在画其他斜率时只需根据实际情况对该程序做一定的改动。
计算机图形学实验指导书袁科计算机技术实验中心目录实验一实现DDA、中点画线算法和Bresenham画线算法 (24)实验二实现Bezier曲线 (25)实验三实现B样条曲线 (26)实验四实现多边形填充的边界标志算法 (27)实验五实现裁剪多边形的Cohen-Sutherland算法 (28)实验六二维图形的基本几何变换 (30)实验七画图软件的编制 (31)实验一实现DDA、中点画线算法和Bresenham画线算法【实验目的】1、掌握直线的多种生成算法；2、掌握二维图形显示原理。
【实验环境】VC++6.0/ BC【实验性质及学时】验证性实验，2学时，必做实验【实验内容】利用任意的一个实验环境，编制源程序，分别实现直线的三种生成算法，即数字微分法(DDA)、中点画线法以及Bresenham画线算法。
【实验原理】1、数字微分法(Digital Differential Analyzer，DDA)算法思想：基于直线的微分方程来生成直线。
ε=1/max(|△x|,|△y|)max(|△x|,|△y|)=|△x|，即|k|≤1 的情况：max(|△x|,|△y|)=|△y|，此时|k|≥1：2、中点画线法算法思想：每次在最大位移方向上走一步，另一方向是否走步取决于误差项的判断。
3、Bresenham画线算法算法思想：其基本思想同中点算法一样，即每次在最大位移方向上走一步，而另一个方向是否走步取决于误差项的判断。
【实验要求】1．上交源程序；2．上交实验报告，实验报告内容如下：(1) 实验名称(2) 实验目的(3) 算法实现的设计方法及程序流程图(4) 程序结果分析【分析与思考】(1) 上述所阐述的三个算法，其基本算法只能适用于直线的斜率(|K|<=1) 的情形，如何将上述算法进行推广，使其能够处理任意斜率的直线？(2) 计算机显示屏幕的坐标圆心在哪里，与我们平时的习惯有什么差异，如何协调二者？实验二 实现Bezier 曲线【实验目的】1、掌握Bezier 曲线的定义；2、能编程实现N 次Bezier 曲线的绘制与显示。
《计算机图形学》练习题(答案)《计算机图形学》练习题1．直线扫描转换的Bresenham算法(1) 请写出生成其斜率介于0和1之间的直线的Bresenham算法步骤。
(2) 设一直线段的起点和终点坐标分别为(1,1)和(8,5)，请用Bresenham算法生成此直线段，确定所有要绘制象素坐标。
(1)①输入线段的两个端点，并将左端点存储在(x0,y0)中②将(x0,y0)装入帧缓存，画出第一个点③计算常量∆x, ∆y, 2∆y, and 2∆y-2∆x,并得到决策参数的第一个值：p0 = 2∆y - ∆x④从k=0开始，在沿线路径的每个xk处，进行下列检测:如果pk < 0,下一个要绘制的点就是(xk +1,yk) ，并且pk+1 = pk + 2∆y否则下一个要绘制的点就是(xk +1, yk +1)，并且 pk+1 = pk + 2∆y- 2∆x⑤重复步骤4，共∆x-1次(2)m=(5-1)/(8-1)=0.57∆x=7 ∆y=4P0=2∆y-∆x=12∆y=8 2∆y-2∆x=-6 k pk (xk+1,yk+1)0 1 (2,2)1 -5 (3,2)2 3 (4,3)3 -3 (5,3)4 5 (6,4)5 -1 (7,4)6 7 (8,5)2．已知一多边形如图1所示，其顶点为V1、V2、V3、V4、V5、V6，边为E1、E2、E3、E4、E5、E6。
用多边形的扫描填充算法对此多边形进行填充时(扫描线从下到上)要建立边分类表(sorted edge table)并不断更新活化边表(active edge list)。
(1)在表1中填写边分类表中每条扫描线上包含的边(标明边号即可)；(2)在表2中写出边分类表中每条边结构中各成员变量的初始值(3) 指出位于扫描线y=6,7,8,9和10时活化边表中包含那些边，并写出这些边中的x值、ymax值、和斜率的倒数值1/m。
表1边分y1边 x y max 1/m 4 1 1 97 4 60 05 1 9 76 0 0 61 9 6 6 0 0Y 值(Scan Line Number ) 边(Edge Number ) 1 0 2 0 3 0 4 E1 5 E6,E2 6 E6 7 E3 8 E5,E3 9E4 10 01 2 3 4 5 6 7 8 9 1表 2 边的初7 1 18 7 790 1-18 2 7 9 9 1 -19 3 36 9 991-13. 二维变换(1) 记P(xf,yf)为固定点，sx、sy分别为沿x 轴和y轴方向的缩放系数，请用齐次坐标(Homogeneous Coordinate)表示写出二维固定点缩放变换的变换矩阵。
直线扫描转换实验报告实验目的本实验旨在通过直线扫描转换算法，将给定的直线图形转换为数字化的直线表示，以便于计算机进行进一步处理和分析。
实验原理直线扫描转换是一种将直线图形转换为数字化表示的常用算法。
该算法基于直线的斜率和截距来确定每个像素点的位置，从而实现对直线图形的数字化描述。
实验步骤以下是直线扫描转换的具体步骤：1.定义直线的起点和终点坐标。
2.计算直线的斜率和截距。
3.根据斜率和截距，确定直线在每一行或每一列上的像素点位置。
4.将直线上的像素点进行标记或绘制。
5.重复步骤3和步骤4，直到直线的所有像素点都被标记或绘制。
实验结果经过直线扫描转换算法处理后，给定的直线图形被成功转换为数字化的直线表示。
这些数字化的直线可以进一步用于计算机视觉、图像处理等领域的任务。
实验优化为了进一步提高直线扫描转换算法的效率和准确性，可以考虑以下优化措施：1.采用更精确的数学模型来计算直线的斜率和截距。
2.使用更高效的数据结构来存储和处理直线上的像素点。
3.引入抗锯齿技术，以改善直线的平滑度和视觉效果。
4.结合其他图像处理算法，如边缘检测算法，提高直线扫描转换的准确性和鲁棒性。
实验应用直线扫描转换算法在计算机图形学、计算机视觉和图像处理等领域有广泛的应用。
以下是一些实际应用场景：1.图像分割：直线扫描转换可以帮助将图像中的直线分离出来，以便进行进一步的处理和分析。
2.机器人导航：直线扫描转换可以用于机器人的路径规划和障碍物避免，以提供精确的导航指引。
3.视觉测量：直线扫描转换可以用于测量图像中的直线长度、角度等参数，用于工程和科学实验中的测量任务。
实验总结通过本次直线扫描转换实验，我们了解了直线扫描转换算法的原理和应用。
该算法可以将直线图形转换为数字化的直线表示，为计算机进行进一步处理和分析提供了便利。
在实际应用中，我们可以根据具体需求对直线扫描转换算法进行优化，以提高算法的效率和准确性。
通过不断地研究和改进，直线扫描转换算法将在更多领域发挥重要作用，为我们的生活和工作带来便利和创新。
西安工程大学实验报告
课程实验名称第 1 页共 5 页
系别实验日期年月日
专业班级组别_____________ 实验报告日期年月日
姓名学号报告退发 ( 订正、重做 )
E_mail:_________________________________ 教师审批评分___________________
直线扫描转换生成
一、实验目的和任务
1. 理解直线生成的基本原理
2. 编程实现Bresenham直线扫描生成算法
二、实验环境和设备
windows系统下 vs2012 c++
三、实验步骤和过程
过各行各列像素中心构造一组虚拟网格线，按直线从起点到终点的顺序计算直线与各垂直网格线的交点，然后确定该列像素中与此交点最近的像素
四、实验故障与排除
五、总结
附录
#include <glut.h>
void LineDDA(int x0, int y0, int x1, int y1/*,int color*/) {
int x, dy, dx, y;
float m;
dx = x1 - x0;
dy = y1 - y0;
m = dy / dx;
y = y0;
glColor3f(1.0f, 1.0f, 0.0f);
glPointSize(1);
for (x = x0; x <= x1; x++)
{
glBegin(GL_POINTS);
glVertex2i(x, (int)(y + 0.5));
glEnd();
y += m;
}
}
void myDisplay(void)
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
glRectf(25.0, 25.0, 75.0, 75.0);
glPointSize(5);
glBegin(GL_POINTS);
glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); glVertex2f(0.0f, 0.0f);
glEnd();
LineDDA(0, 0, 200, 300);
glBegin(GL_LINES);
glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f); glVertex2f(100.0f, 0.0f);
glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); glVertex2f(180.0f, 240.0f);
glEnd();
glFlush();
}
void Init()
{
glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
glShadeModel(GL_FLAT);
}
void Reshape(int w, int h)
{
glViewport(0, 0, (GLsizei)w, (GLsizei)h);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
gluOrtho2D(0.0, (GLdouble)w, 0.0, (GLdouble)h);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
glutInit(&argc, argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_SINGLE);
glutInitWindowPosition(100, 100);
glutInitWindowSize(400, 400);
glutCreateWindow("Hello World!");
Init();
glutDisplayFunc(myDisplay);
glutReshapeFunc(Reshape);
glutMainLoop();
return 0;
}。
