计算机图形学(考前辅导)-2011

计算机成像系统有哪三个要素？ 2.10 试阐述虚拟照相机模型。 2.11 渲染流水线有哪四个主要步骤？各阶段的输入、输出和主要任务是什么？
第三章几何对象与变换
3.1 计算机图形学研究的对象位于三维仿射空间，该空间有哪三个基本元素？
3.2 对于点的线性组合，当组合系数和为哪些值时，线性组合有与坐标无关的意 义？说明取这些值时，线性组合是什么类型？ 3.3 四维齐次坐标(x,y,z,w)在什么情况下分别表示点和向量？ 3.4 试给出四维齐次坐标(x,y,z,w)表示的点所对应的三维坐标。 3.5 在 OpenGL 的渲染流水线中依次出现哪些标架？
3.13 试给出点 P(x,y,z)先平移 T(1,0,0)，再绕 z 轴逆时针旋转 45 度后的坐标。
第四章观察 4.1 根据投影线是相互平行还是会聚于一点，投影分为哪两类？ 4.2 试描述 OpenGL 中默认照相机的位置、朝向和视景体。 4.3 OpenGL 使用函数 gluLookAt(eyex, eyey, eyez, atx, aty, atz, upx, upy, upz)来设置 照相机参数，试给出 gluLookAt(1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0)所指定的 VRP、VPN 和 VUP， 并计算视图定位矩阵。
第一章计算机图形学概述 1.1 什么是图形？在计算机中，图形是如何表示的？ 1.2 试简要说明图形与图像的联系与区别。
1.3 计算机图形学的主要研究内容是什么？
1.4 试简要说明计算机图形学与其相关学科的关系 1.5 试举例说明计算机图形学的应用。
第二章计算机图形系统 2.1 构成计算机图形系统的主要元素有哪些？
第六章从顶点到片段
6.1 图形系统有哪四个主要任务？ 6.2 Cohen-Sutherland 线段裁剪算法用端点编码来减少求交计算。假设裁剪窗口 为 x=±1，y=±1，待裁剪的线段端点为(-2，-2)和(3，4)，试用 Cohen-Sutherland 算法给出裁剪过程和结果。 6.3 试给出用 Bresenham 算法对线段(0,0)->(5,3)进行光栅化的过程和结果。 6.4 隐藏面消除算法分为对象空间和图像空间两大类，试描述并比较这两类算法。 试描述该算法的流程。 6.5 z 缓冲区算法是最常使用的图像空间隐藏面消除算法，

《计算机仿真》期末复习资料一、重要知识点提要 (1)二、练习套题1 (1)三、练习套题1参考答案 (3)四、练习套题2 (9)五、练习套题2参考答案 (10)六、PID的调节实例 (15)一、重要知识点提要1、常用函数的使用；（ones, eye, zeros, length, size, diag, magic, mean, conv,…）2、矩阵的输入、调用；矩阵内部元素的调用；矩阵的运算；数组运算；3、关系运算符、逻辑运算符的使用；4、流程控制语句：if, for, switch, break, while的用法；5、基本绘图命令：plot, subplot；（如何将图拷到WORD中）6、LMI模型：TF、ZPK、SS的生成、转换，离散模型及连续模型，模型数据的获取，闭环传递函数的求法;(feedback)7、闭环极点的求法；系统稳定性判定；(roots)8、系统可控性、可观性判定；（ctrb（A,B），obsv(A,C),rank）9、系统根轨迹、奈氏图、波德图的画法，稳定裕量的求法；（rlocus, bode, nyquist, margin）10、系统响应曲线、响应数据的求法：step, impulse, lsim；11、M文件编写，系统动态性能指标的求法；12、仿真模型的建立，PID封装，PID调节法.(如何利用PLOT函数画曲线，并拷至文档中)二、练习套题1练习说明：．．．．．1、请在E盘目录下建立一个以自己姓名、班级和学号为名字的文件夹，格式为“姓名_班级_学号”，例如“张三_自动化061_28”。

并在该文件夹下建立名为“计算机仿真答卷_试卷类型”的WORD文件，其中试卷类型写你所做试卷的类型码，例如“计算机仿真答卷_A ” ，在本次考试中所有结果（包括源程序，图或曲线以及运行结果等）均须保存在该文件中，否则记零分； 2、 答案中要求保留利用MATLAB 软件进行计算和仿真的过程； 3、要求在答卷上写清题号，并按顺序写答案。

计算机图形学
学期复习
北京大学计算中心 王竹威 zhuweiw@
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计算机图形学的概念
计算机图形学是利用计算机来建立、处理、传输和存 储从某个客观对象抽象得到的几何和物理模型，并根 据模型产生该对象图形输出的有关理论、方法和技术。 计算机图形学是研究通过计算机将数据转换为图形， 并在专用显示设备上显示的原理、方法和技术的学科。 计算机图形学研究的对象是图形。 广义地讲，凡是能在人的视觉系统中形成视觉印象的 客观对象均可称为图形。
逻辑分辨率：显示屏的逻辑分辨率指整个屏幕在某种 显示模式下可显示的最大像素数目，等于特定显示模 式下每屏的水平扫描线数目（垂直分辨率）与每条扫 描扫描线上可显示的像素数目（水平分辨率）的乘积。
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扫描频率
扫描频率分为水平扫描频率和垂直刷新频率。
水平扫描频率：是指阴极射线管的电子枪往屏幕上写一 行像素的频率，即每秒能产生多少个扫描行。因此，阴 极射线管的水平扫描分辨率又称为行频，这一概念在电 视技术中用得相当普遍，通常以kHz为单位。
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图形显示器的类型
随机扫描显示器 存储管式显示器 光栅扫描显示器 液晶显示器
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图形显示器的坐标系
光栅扫描显示器的坐标系分为两种，它们是： 物理坐标和逻辑坐标
它们的坐标原点分别是屏幕的： 左下角和左上角
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屏幕分辨率
屏幕的分辨率分为物理分辨率和逻辑分辨率。
物理分辨率：阴极射线管在水平和垂直方向的单位长 度上能识别光点数的最大值被称为屏幕的物理分辨率。 因此，屏幕的物理分辨率就是阴极射线管的荧光屏在 水平和垂直方向上每英寸内可显示的像素数目。
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笔刷与特殊线条
特殊线条是不同于实线、虚线、点划线、点线这样的 按一定规则组成的线条，在图形应用软件中，特殊线 条需要利用软件提供的特殊笔刷来产生。 书法画笔：所创建的路径与用书法钢笔绘制的图形很 相似，它是沿着路径线条的中心进行绘制的。 散点画笔：将路径中的对象复制成若干个相同的对象， 并沿着一个路径分散。 艺术画笔：将一个对象或图形沿着路径排列，从而构 成一个艺术路径。 图案画笔：将一个图案重复地显示在路径上，构成一 个图案路径。

图形学复习：Chen-图形学概论1．说明图形与图象在计算机中的表示方法.并比较二者的优缺点?2、说明计算机图形学与图象处理、计算机视觉，模式识别等学科的区别和联系?3、举例说明计算机图形学主要的应用领域？图形学显示原理和基础：基本概念光栅显示原理，显示子系统组成颜色的表示颜色模型颜色查找表颜色或帧缓存容量的计算1.名词解释：随机扫描：使用随机扫描显示器时，CRT的电子束只在屏幕图形部分移动，随机扫描显示器一次只绘图形的一条线，因此也称为量显示器或笔划显示器，随机扫描的图形显示器中电子束的定位和偏转具有随机性，即电子束的扫描轨迹随显示内容而变化，只在需要的地位方扫描，而不必全屏扫描。

光栅扫描：光栅扫描是控制电子束按某种光栅形状进行的顺序扫描。

刷新：由电子枪发射出的电子束（阴极射线），通过聚集系统和偏转系统射向余有荧光层幕上的指定位置，即刷新。

刷新频率：荧光层发射光线的频率（或颜色）同被激活量子态与基本状态之间的能级差成正比例，CRT的分辨率取决于荧光的层类型，显示的亮度聚集系统及偏转系统，刷新率为每秒60到80帧，即60HZ或80HZ。

图形显示子系统：图形系统一般使用视频显示器作为基本的输出设备，大部分视频监视器的操作是基于标准的阴极射线管，它是一种真空器件，它利用电磁场产生高速的，经过聚集的电子束，偏转到屏幕的不同位置轰击屏幕表面的荧光材料而产生可见图形。

显示控制器:又称视频控制器，是用来控制显示设备的操作。

象素点：是指图形显示在屏幕上的时候，按当前的图形显示分辨率所能提供的最小元素点。

光点：一般是指电子束打在显示器荧光屏上，显示器能够显示的最小发光点。

屏幕分辨率：也称为光栅分辨率，它决定了显示系统最大可能的分辨率，任何显示控制器所提供的分辨率也不能超过这个分辨率。

通常用水平方向上的光点，数与垂直方向上的光点数的乘积来表示。

显示分辨率：是计算机控制器所能提供的显示模式分辨率，实际应用中简称为显示模式，对文本显示方式，显示分辨率用水平和垂直方向上所能显示的字符总数的乘积表示。