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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。
计算机图形学复习题答案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技术来创建、处理和渲染图像和动画的科学。
它包括二维图形和三维图形的生成，以及图像处理和动画制作。
2. 计算机图形学的主要应用领域有哪些？计算机图形学的主要应用领域包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、游戏开发、电影特效、虚拟现实、增强现实和科学可视化。
3. 什么是矢量图形和位图图形？矢量图形是由基于数学方程的路径组成的图形，可以无限放大而不失真。
位图图形则是由像素点组成的图形，放大时会出现像素化。
4. 描述光栅化的过程。
光栅化是将矢量图形转换为位图图形的过程。
它涉及将矢量图形的路径分解成一系列的像素点，并将这些点在屏幕上绘制出来。
5. 什么是纹理映射？纹理映射是一种在三维图形表面上应用二维图像的技术，用于增加图形的真实感和细节。
6. 什么是着色器？着色器是一段程序，用于在图形渲染过程中计算像素的颜色和属性。
它可以分为顶点着色器和片元着色器。
7. 简述Z缓冲区算法的作用。
Z缓冲区算法用于解决三维图形中的隐藏面消除问题。
它通过比较每个像素点的深度值来确定哪些像素应该被显示，哪些应该被隐藏。
8. 什么是光线追踪？光线追踪是一种渲染技术，通过模拟光线与物体表面的交互来生成逼真的图像。
它能够产生真实的阴影、反射和折射效果。
9. 描述双线性插值和三线性插值的区别。
双线性插值是在二维空间中对图像进行插值的技术，而三线性插值则是在三维空间中进行的。
三线性插值在双线性插值的基础上增加了一个维度，用于处理体积数据。
10. 什么是图形硬件加速？图形硬件加速是指利用专门的图形处理单元（GPU）来加速图形渲染过程，以提高图形性能和减少CPU的负担。
计算机图形学期末考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 计算机图形学是研究计算机生成和处理图形信息的学科，以下哪项不是计算机图形学的研究内容？A. 图形表示和存储B. 图形输入和输出C. 图形变换D. 数据库管理答案：D2. 以下哪种图形设备不是常见的图形输入设备？A. 鼠标B. 扫描仪C. 数字化仪D. 打印机答案：D3. 在计算机图形学中，以下哪种算法用于消除隐藏面？A. 罗伯特算法B. 画家算法C. 深度排序算法D. 光照模型答案：C4. 在计算机图形学中，以下哪个概念表示颜色空间的一个点？A. RGBB. HSLC. HSVD. 所有以上选项答案：D5. 在三维图形变换中，以下哪种变换不能保持图形的形状和大小不变？A. 平移B. 旋转C. 缩放D. 错切答案：D6. 在计算机图形学中，以下哪种方法用于实现抗锯齿效果？A. 插值B. 卷积C. 重采样D. 双线性插值答案：C7. 在计算机图形学中，以下哪种技术用于模拟光线传播和反射？A. 光照模型B. 光线追踪C. 阴影算法D. 纹理映射答案：B8. 在计算机图形学中，以下哪种图形表示方法基于图像？A. 向量图形B. 位图图形C. 分形图形D. 隐函数图形答案：B9. 在计算机图形学中，以下哪种技术用于生成动态图形？A. 动态扫描B. 动态纹理映射C. 动态建模D. 动态渲染答案：D10. 在计算机图形学中，以下哪种技术用于实现虚拟现实？A. 三维建模B. 虚拟现实引擎C. 头戴式显示器D. 所有以上选项答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 计算机图形学的基本研究内容包括：图形表示和存储、图形输入和输出、图形变换、图形显示和图形交互。
2. 常见的图形输入设备有：鼠标、扫描仪、数字化仪、触摸屏等。
3. 常见的图形输出设备有：显示器、打印机、绘图仪等。
4. 在计算机图形学中，RGB表示红绿蓝三原色，用于描述颜色的空间。
5. 在三维图形变换中，常见的变换包括：平移、旋转、缩放、错切等。
计算机图形学考试试题及答案一、选择题1. 下列关于计算机图形学的描述中，错误的是：A. 计算机图形学是研究如何有效地生成、处理和显示图像的学科。
B. 计算机图形学可以应用于游戏开发、虚拟现实、动画制作等领域。
C. 计算机图形学的基础是绘画和几何学。
D. 计算机图形学不涉及数字图像处理和计算机视觉。
2. 下列哪个算法用于绘制三维图形中的曲线和曲面？A. Bresenham算法B. Bezier曲线算法C. DDA直线绘制算法D. Cohen-Sutherland算法3. 下列哪个变换矩阵用于实现平移操作？A. 缩放矩阵B. 旋转矩阵C. 平移矩阵D. 投影矩阵4. 在光栅化过程中，下列哪个步骤不是必需的？A. 三角形剖分B. 顶点着色C. 法向量计算D. 光照模型计算5. 下列哪个算法用于实现隐藏面消除？A. DDA算法B. Bresenham算法C. Z-buffer算法D. Bezier曲线算法二、填空题1. 在计算机图形学中，RGB表示红、绿、蓝三原色，而CMYK表示青、洋红、黄、黑四原色。
其中，RGB颜色模型中的最大亮度为______，而CMYK颜色模型中的最大亮度为______。
2. 给定一个二维平面上的点P，坐标为(x,y)，经过平移变换后得到新的点P'，平移矩阵表示为T，若T=[1 0 a; 0 1 b; 0 0 1]，则点P'的坐标为(x', y') = (______, ______)。
3. 在计算机图形学中，三维物体的旋转变换通常使用欧拉角或四元数表示。
若分别使用ZYZ和XYZ欧拉角顺序进行旋转，最终得到的物体姿态可能会有差异，这被称为______问题。
三、简答题1. 简要描述计算机图形学的基本原理和应用领域。
2. 什么是光线追踪技术？它在哪些领域得到了广泛应用？3. 简要解释什么是纹理映射（Texture Mapping），并举例说明其在计算机图形学中的应用。
《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。
计算机图形学题库及答案计算机图形学是计算机科学中的一个重要分支，它涉及图形的生成、处理和表示。
本题库收集了一系列计算机图形学的问题及其答案，旨在帮助学生更好地理解和掌握该领域的知识。
一、选择题1. 计算机图形学的英文缩写是什么？A. CGB. CSC. ITD. IEEE答案：A2. 以下哪一项不是计算机图形学的基本任务？A. 图形生成B. 图形渲染C. 语音识别D. 图形处理答案：C3. 二维空间中的点(x, y)关于y轴对称的点的坐标是什么？A. (-x, y)B. (x, -y)C. (-x, -y)D. (x, y)答案：A4. 在三维空间中，点(x, y, z)关于xoy平面的对称点的坐标是什么？A. (x, y, -z)B. (x, y, z)C. (-x, -y, z)D. (-x, -y, -z)答案：A5. 以下哪个变换是不变的？A. 缩放B. 旋转C. 投影D. 平移答案：B二、填空题1. 计算机图形学的基本任务包括图形生成、图形渲染和______。
答案：图形处理2. 点(x, y)关于原点的对称点的坐标是______。
答案：(-x, -y)3. 在三维空间中，点(x, y, z)关于xoy平面的对称点的坐标是______。
答案：(x, y, -z)4. 矩阵乘法的定义是：如果A是一个m×n矩阵，B是一个n×p 矩阵，则C = AB是一个______矩阵。
答案：m×p5. 计算机图形学中的齐次坐标表示法中，点(x, y, z, w)的二维坐标表示为______。
答案：(x/w, y/w)三、简答题1. 请简要描述计算机图形学的基本任务。
答案：计算机图形学的基本任务包括图形生成、图形渲染和图形处理。
图形生成是指利用计算机硬件和软件生成各种图形；图形渲染是指将图形数据转换为图像显示在屏幕上；图形处理是指对图形进行各种变换和操作，以满足用户的需要。
2. 请解释什么是矩阵乘法。
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。
计算机图形学试题及答案### 计算机图形学试题及答案#### 一、选择题1. 计算机图形学中，以下哪个不是基本的图形变换？ - A. 平移- B. 旋转- C. 缩放- D. 颜色变换答案：D2. 在三维图形中，以下哪个不是常见的曲线类型？- A. Bezier曲线- B. B样条曲线- C. NURBS曲线- D. 线性曲线答案：D3. 以下哪种算法常用于三维图形的渲染？- A. 欧拉算法- B. 快速排序算法- C. 光线追踪算法- D. 傅里叶变换算法答案：C1. 简述计算机图形学中的光栅化过程。
答案：光栅化是将三维图形转换为二维像素的过程。
它包括几何变换、裁剪、屏幕映射、着色等步骤。
首先，三维图形的顶点坐标经过模型变换、视图变换和投影变换，转换成屏幕坐标。
然后，这些坐标被裁剪以适应视口，接着进行屏幕映射，将三维坐标映射到二维像素网格。
最后，根据着色算法（如Gouraud着色或Phong着色）计算像素的颜色值。
2. 描述纹理映射在图形渲染中的作用。
答案：纹理映射是一种在三维模型表面应用二维图像的技术，用于增加模型的真实感和细节。
通过将纹理坐标与模型的几何坐标相结合，可以将纹理图像映射到模型的表面。
这样，模型的每个面都可以具有不同的颜色、图案或材质效果，从而提高渲染图像的视觉质量。
#### 三、计算题1. 给定一个三维点P(2, 3, 4)，若进行平移变换，平移向量为(1, -1,2)，求平移后的点P'的坐标。
答案：平移变换可以通过向原始点的坐标添加平移向量的每个分量来实现。
因此，P'的坐标计算如下：\[ P'(x) = P(x) + 1 = 2 + 1 = 3 \]\[ P'(y) = P(y) - 1 = 3 - 1 = 2 \]\[ P'(z) = P(z) + 2 = 4 + 2 = 6 \]所以，平移后的点P'的坐标为(3, 2, 6)。
计算机图形学考试题及答案计算机图形学是计算机科学中的一个重要领域，涉及到计算机生成和处理图像、图形和动画等方面的技术。
在学习和应用计算机图形学时，进行考试是一种常见的评估学生知识和能力的方式。
下面是一些常见的计算机图形学考试题及答案，供您参考。
题目一：计算机图形学的基本概念1. 请解释什么是点、线段和多边形。
答案：点是图形学中最基本的元素，具有位置信息；线段是由两个点构成的一条直线；多边形是由若干个线段连接起来的封闭图形。
2. 请解释什么是二维和三维图形学。
答案：二维图形学主要涉及平面上的图像和图形的生成和处理技术，而三维图形学则更加复杂，可以描述和处理具有宽度、深度和高度的物体。
3. 请简要说明计算机图形学的主要应用领域。
答案：计算机图形学广泛应用于计算机游戏、虚拟现实、工程设计、建筑可视化、影视特效等领域。
题目二：光栅化和向量图形的区别1. 请解释什么是光栅化和向量图形。
答案：光栅化是将图形或图像转换成由像素点组成的栅格形式，每个像素点的颜色值可以表示图像的一部分；向量图形则是使用数学公式表示图形，可以无限放大而不失真。
2. 请列举光栅化图形和向量图形的优缺点。
答案：光栅化图形的优点是可以准确表示各种颜色和效果，缺点是放大会导致失真；向量图形的优点是可以无限放大而不失真，缺点是对于复杂的细节表达能力有限。
题目三：三维建模与渲染1. 请解释什么是三维建模和渲染。
答案：三维建模是使用计算机生成三维对象的过程，包括创建物体的外形、纹理和材质等属性；渲染则是将三维模型转换成二维图像的过程，添加光照和阴影效果，使其更加逼真。
2. 请列举一些常用的三维建模和渲染软件。
答案：常用的三维建模软件有Autodesk 3ds Max、Maya、Blender 等；常用的渲染软件有V-Ray、Arnold、Mental Ray等。
题目四：计算机图形学中的颜色表示和处理1. 请解释什么是RGB和CMYK颜色模型。
答案：RGB颜色模型使用红、绿、蓝三原色的不同组合来表示颜色，适用于显示器和光栅化图像；CMYK颜色模型使用青、洋红、黄和黑四种颜色的不同组合来表示颜色，适用于打印和印刷。
一．选择题：1. 计算机显示设备一般使用什么颜色模型？（ ） A. RGB; B. CMY; C. HSV; D. HLS2. 灰度等级为16级， 分辨率为1024*1024的显示器，至少需要的帧缓存容量为 ( )A. 512KB;B. 1MB;C. 2MB;D. 3MB3 由k 个控制顶点Pi(i=1,… k) 所决定的n 次B 样条曲线，由( )段n 次B 样条曲线段光滑连接而成。
A. k-n-2B. k-n-1C. k-nD. k-n+14．三次B 样条曲线具有（ ）导数的连续性。
A) 0阶 B)一阶 C)二阶 D)三阶5. 在二维图形对称变换中，实现图形对称于Ｙ=X 变换的变换矩阵为（ ）。
A.B. C. D.6. 下列有关平面几何投影的叙述语句中，不正确的是（ ）。
A. 在平面几何投影中， 若投影中心移到距离投影平面无穷远处，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，但不能反映物体的真实尺寸和形状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，最多可产生3个主灭点7．下面哪一项不是Bezier 曲线的特性（ ）A ）对称性B ）凸包性C ）局部性D ）几何不变性8. 二维图形的几何变换中的二维图形几何变换矩阵可以表示为：其中 是对图形进行（ ）变换(空间中点用列向量表示)。
A ． 对称 B. 错切 C. 平移 D. 投影0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 -1 ０ -1 0 0 ０ ０ 1 １ ０ ０ ０ 1 0 ０ ０ １ 0 1 0 1 0 0 0 0 0 cfa b cd e f g h iT=10. 在XOY 平面上，给定7个不重合的控制点P 0，P 1，…，P 6，由这7个控制点所确定的三次B 样条曲线应分为4段，如果移动控制点P 2，只影响第（ ）段曲线形状A. 第1段B. 第2段C. 第3段D. 第1段到第3段二． 填空题1. 直线的属性包括：线型、_______和颜色。
2. 在计算机图形学中， 多边形有两种重要的表示方法：____ ____表示和___ ___表示。
3. 屏幕上最小的发光单元叫做___ __，它的多少叫做______。
4. 在区域编码裁剪算法中，如线段AB 的两个端点的编码____，则线段整体位于窗口内；如两端点编码______，则该线段整体位于窗口外。
5. 印刷业常用的颜色模型是 。
6. 齐次坐标系中，写出下列变换矩阵：整个图像放大2倍 _________； 图像上移10个单位和右移5个单位(y 轴垂直向上，x 轴水平向右)___ __；7. 对下图由P0P1P2P3P4P5P6顶点序列构成的多边形经上裁剪边裁剪后的顶点序列为___ ___。
8. Hermite 曲线是用给定曲线段的 和 来描述曲线的。
9. 齐次坐标表示是用_____维向量表示n 维向量。
10．Bezier 曲线通过特征多边形的 。
11. Phong 明暗处理采用的是 。
三．简答题1、 简述Cohen-Sutherland 裁剪方法的思想，并指出与之相比，中点裁剪方法的改进之处， 及这种改进的理由。
答：Cohen-Sutherland 裁剪算法的思想是：对于每条线段P 1P 2 分为三种情况处理。
（1）若P 1P 2 完全在窗口内，则显示该线段P 1P 2 简称“取”之。
（2）若P 1P 2 明显在窗口外，则丢弃该线段，简称“弃”之。
（3）若线段既不满足“取”的条件，也不满足“弃”的条件，则求线段与窗口交点，在交点处把线段分为两段。
其中一段完全在窗口外，可弃之。
然后对另一段重复上述处理。
中点分割算法的大意是，与Cohen-Sutherland 算法一样首先对线段端点进行编码，并把线段与窗口的关系分为三种情况: 全在、完全不在和线段和窗口有交。
对前两种情况，进行同样的处理。
对于第三种情况，用中点分割的方法求出线段与窗口的交点。
即从P 0 点出发找出距P 0 最近的可见点A 和从P 1 点出发找出距P1 最近的可见点B ，两个可见点之间的连线即为P 1P 23P线段P0P1 的可见部分。
从P0 出发找最近可见点采用中点分割方法：先求出P0P1 的中点P m,若P0P m 不是显然不可见的，并且P0P1 在窗口中有可见部分，则距P0 最近的可见点一定落在P0P m 上，所以用P0P m 代替P0P1；否则取P m P1 代替P0P1。
再对新的P0P1 求中点P m。
重复上述过程，直到P m P1 长度小于给定的控制常数为止，此时P m 收敛于交点。
改进之处在于，对第三种情况，不直接解方程组求交，而是采用二分法收搜索交点。
这种改进的理由是：计算机屏幕的象素通常为1024×1024，最多十次二分搜索即可倒象素级，必然找到交点。
而且中点法的主要计算过程只用到加法和除2 运算，效率高，也适合硬件实现。
2. 多边形填充过程中，对于某一条扫描线，填充可分为什么步骤？填充过程中需要解决的两个特殊问题是什么？答：对于一条扫描线可分为四个步骤：（1）求交：计算多边形与扫描线各边的交点（2）排序：把所有的交点按递增的顺序进行排序（3）交点配对：第一个与第二个，第三个与第四个等。
每对交点之间是扫描线与多边形的一个相交区间（4）区间填色：把相交区间内的像素置成多边形色，区间外的像素置成背景色填充过程中需注意的两个特殊问题是：（1）扫描线与多边形顶点相交时，交点的取舍问题（保证交点正确配对）检查顶点两条边的另外两个端点的y值，按这个y值中大于交点y值的个数是0,1,2来决定是取0个，1个还是2个。
（2）多边形边界上像素的取舍问题（避免填充扩大化）上闭下开，左闭右开。
在具体实现时只要对扫描线和多边形的相交区间取左闭右开。
3. 用扫描线填充法将顶点为P0 (2，5)，P1(2，10)，P2(9，6)，P3(16，11)，P4(12，2)，P5(7，2)的多边形填充。
写出填充步骤并进行填充。
4.请给出用Bresenham算法扫描转换从（1，1）到（8，5）的像素位置，并给出推断理由答：首先计算初始值。
在这个问题中，dx=x2–x1=8-1=7,y=y2–y1=5-1=4,因此，∆1=2dy=8,∆2=2(dy-dx)=-6,∆= ∆1-dx=8-7=1 (3分)由算法算出的值如下表：5. 下面三幅图A、B、C是由两段样条曲线段连接成的一条自由曲线段，在连接点处分别由a、b、c表示，请说出三条自由曲线在连接点处的连续性，并说明含义。
答：分别为零阶导数连续，在交点处相连。
一阶导数连续，在交点处切线的斜率一致，但变化率不同。
d x y1 1 11+∆2=-5 2 2-5+∆1=3 3 23+∆2=-3 4 3-3+∆1=5 5 35+∆2=-1 6 4-1+∆1=77 47+∆2=18 5二阶导数连续，在交点处斜率的变化率一致。
6．设R 是左下角为L （-3，1），右上角为R （2，6）的矩形窗口。
请先给出矩形分割平面 的区域编码，然后写出下图中线段端点的区位编码。
答：6. 写出实现下述映射的规范化变换，将左下角在(1,1),右上角在(3,5)的窗口映射到： （a ）规范化设备的全屏幕视口；(b)左下角在(0,0),右上角在( 1/2, 1/2)的视口 答：（a ）窗口的参数是wx min =1, wx max =3, wy min =1, wy max =5。
视口参数是vx min =0, vx max =1, vy min =0, vy max =1;7. 用原点作为投影中心，写出满足下列条件的透视变换矩阵：投影平面过点R 0(x 0, y 0, z 0)并且有法线向量N=[n 1, n 2, n 3]。
答： 设P(x, y, z)点投影到P ’（x ’, y ’, z ’）点。
向量PO 和P ’O 方向相同，有P ’O=a PO 即 x’=a x, y ’=a y, z ’=a z 。
因为P ’点位于投影平面上，n 1x ’+n 2y ’+n 3z ’=d 0 其中d 0为原点到投影平面的距离d 0=n 1x 0+n 2y 0+n 3z 0.x’=a x, y ’=a y, z ’=a z 带入上式得zn y n x n d a 3210++=，4×4的投影变换矩阵为：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=00000000302010n d n d n d P per8. 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，它包含某个颜色域的所有颜色。
常用的颜色模型有RGB 、CMY 、HSV 等。
RGB 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，它是我们使用最多、最熟悉的颜色模型。
它采用三维直角坐标系，红、绿、蓝为原色，各个原色混合在一起可以产生复合色。
CMY 颜色模型以红、绿、蓝的补色青（Cyan ）、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。
印刷行业中基本使用CMY 颜色模型。
HSV （Hue ，Saturation ，Value ）颜色模型是面向用户的，对应于画家的配色方法。
9. 设一条二次Bezier 曲线的控制顶点为P0、P1和P2， 另一条二次Bezier 曲线的顶点是Q0、Q1和Q2, 写出两条曲线精确合并成一条二次Bezier 曲线的条件解：如下图所示，由于可以精确合并，说明两曲线是由一条曲线在参数 0<t<1 处分割而来， 如下图所示，假设原曲线的控制顶点为P 0 , X, Q 2. 由de Castejau 算法,有： 1. 首先要求P 1, P 2(Q 0), Q 1 三点共线2．于是有：10. 从心理学和视觉的角度出发，颜色有哪三个特性？答：从心理学和视觉的角度出发，颜色有如下三个特性：色调（Hue ），饱和度（Saturation ） 和亮度（Lightness ）。
从光学物理学的角度出发，颜色的三个特性分别为：主波长（Dominant Wavelength ），纯度（Purity ）和明度（Luminance ）。
11.在Phong 模型中，三项分别表示何含义？公式中的各个符号的含义指什么？ I=I a K a +I p K d (L·N)+I p K s (R·V)n答：三项分别代表环境光、漫反射光和镜面反射光。
I a 为环境光的反射光强， I p 为理想漫反射光强， K a 为物体对环境光的反射系数， K d 为漫反射系数， K s 为镜面反射系数，n 为高光指数，L 为光线方向，N 为法线方向，V 为视线方向，R 为光线的反射方向。
