计算机图形学题目及答案
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计算机图形学期末考试试题及答案完整版一、选择题(每题2分,共20分)1. 计算机图形学中,下列哪种技术用于实现图像的放大?A. 插值B. 缩放C. 采样D. 量化答案:A2. 在计算机图形学中,下列哪种图形表示方法被称为矢量图形?A. 位图B. 矢量图C. 点阵图D. 扫描图答案:B3. 计算机图形学中,下列哪种算法用于消除图像中的锯齿现象?A. 双线性插值B. 双三次插值C. 抗锯齿算法D. 中值滤波答案:C4. 在计算机图形学中,下列哪种技术用于实现图像的旋转?A. 旋转变换矩阵B. 缩放变换矩阵C. 平移变换矩阵D. 反射变换矩阵答案:A5. 计算机图形学中,下列哪种图形表示方法适用于大规模图形处理?A. 位图B. 矢量图C. 点阵图D. 扫描图答案:B6. 在计算机图形学中,下列哪种算法用于生成三维物体的阴影?A. 光照模型B. 阴影算法C. 投影算法D. 融合算法答案:B7. 计算机图形学中,下列哪种技术用于实现图像的透明度?A. Alpha通道B. RGB通道C. YUV通道D. 灰度通道答案:A8. 在计算机图形学中,下列哪种图形表示方法适用于动画制作?A. 位图B. 矢量图C. 点阵图D. 扫描图答案:B9. 计算机图形学中,下列哪种技术用于实现图像的模糊效果?A. 高斯模糊B. 中值滤波C. 双线性插值D. 双三次插值答案:A10. 在计算机图形学中,下列哪种算法用于生成三维物体的纹理?A. 纹理映射B. 光照模型C. 投影算法D. 阴影算法答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 计算机图形学中,图像的采样和量化过程称为__________。
答案:图像数字化2. 计算机图形学中,矢量图形的表示方法包括__________和__________。
答案:直线、曲线3. 计算机图形学中,图像的__________和__________过程用于实现图像的放大和缩小。
答案:插值、缩放4. 计算机图形学中,__________和__________是常用的抗锯齿算法。
计算机图形学复习题有答案计算机图形学复习题有答案计算机图形学是一门研究计算机如何生成、处理和显示图像的学科。
它涉及到许多重要的概念和算法,对于计算机科学和相关领域的学生来说,掌握图形学知识是非常重要的。
在学习过程中,做一些复习题是很有帮助的,下面我将为大家提供一些计算机图形学的复习题,并附上答案。
1. 什么是光栅化?答案:光栅化是将连续的几何图形转化为离散的像素点的过程。
在计算机图形学中,光栅化是将3D模型转化为2D图像的关键步骤。
2. 什么是图形管线?答案:图形管线是计算机图形学中的一个概念,它描述了图形渲染的整个过程。
图形管线包括几何处理、光栅化、着色和显示等多个阶段。
3. 什么是三角形剪裁?答案:三角形剪裁是图形管线中的一个重要步骤,用于确定哪些三角形在屏幕上可见,哪些三角形需要被裁剪掉。
它通过与屏幕边界进行比较,判断三角形是否与屏幕相交。
4. 什么是光照模型?答案:光照模型是用于模拟光照效果的数学模型。
它描述了光在物体表面的反射和折射过程,从而确定物体在不同光照条件下的颜色和明暗程度。
5. 什么是纹理映射?答案:纹理映射是将一张图像映射到三维模型表面的过程。
通过纹理映射,可以给模型表面添加细节和真实感,例如给一个球体添加地球的纹理。
6. 什么是反走样?答案:反走样是消除图像锯齿边缘的技术。
在光栅化过程中,由于像素点离散化的特性,会产生锯齿边缘。
反走样通过对像素进行插值和平滑处理,使得边缘更加平滑。
7. 什么是阴影算法?答案:阴影算法是用于计算和渲染物体阴影的算法。
常见的阴影算法包括平面投影阴影、体积阴影和阴影贴图等。
8. 什么是Bezier曲线?答案:Bezier曲线是一种数学曲线,由法国数学家Pierre Bézier发明。
它通过控制点来定义曲线的形状,具有平滑和灵活的特性,在计算机图形学中被广泛应用。
9. 什么是光线追踪?答案:光线追踪是一种逆向的渲染技术,它通过模拟光线从相机出发,与场景中的物体相交,计算出光线与物体的交点和颜色,从而生成逼真的图像。
《计算机图形学》题集一、选择题(每题2分,共20分)1.计算机图形学主要研究的是:A. 计算机硬件的设计B. 计算机软件的开发C. 图像的生成、处理与显示D. 计算机网络技术2.下列哪个不是计算机图形学的应用领域?A. 游戏开发B. 医学影像处理C. 文字编辑D. 三维动画制作3.在计算机图形学中,像素(Pixel)是:A. 图像的最小单位B. 显示器的大小C. 图像的分辨率D. 图像的颜色深度4.下列哪个是光栅图形显示器的特点?A. 直接使用矢量数据表示图像B. 图像由像素阵列组成C. 分辨率固定不变D. 不适用于动态图像显示5.在三维图形变换中,平移变换不会改变物体的:A. 形状B. 大小C. 方向D. 位置6.下列哪个算法常用于三维图形的消隐处理?A. 光线追踪算法B. Z-Buffer算法C. 纹理映射算法D. 反走样算法7.在计算机图形学中,下列哪个术语用于描述物体表面的明暗程度?A. 色彩B. 光照模型C. 纹理D. 透明度8.下列哪个不是计算机图形学中的基本图形生成算法?A. 中点画线算法B. Bresenham画圆算法C. 扫描线填充算法D. Cohen-Sutherland线段裁剪算法9.在计算机图形学中,下列哪个概念用于描述物体的三维形状?A. 像素B. 几何模型C. 色彩模型D. 光照模型10.下列哪个不是真实感图形生成的基本步骤?A. 几何建模B. 光照模型计算C. 纹理映射D. 数据压缩二、填空题(每题2分,共14分)1.计算机图形学中的“图形”主要分为两大类:和。
2.在三维图形变换中,旋转变换可以使用______矩阵来实现。
3.在计算机图形学中,______是指使用数学方法来模拟真实世界中光线与物体表面的相互作用。
4.在进行三维图形的消隐处理时,______算法是一种常用的方法,它通过维护一个深度缓冲区来实现。
5.在计算机图形学中,______是一种常用的图像滤波技术,可以用于图像的平滑处理。
《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。
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。
计算机图形学试题及答案一、选择题1. 下列哪个选项反映了图形学的定义?A. 图形学是研究如何使用计算机生成和操纵图像的学科。
B. 图形学是研究计算机图形硬件的学科。
C. 图形学是研究计算机图像压缩算法的学科。
D. 图形学是研究计算机图形界面设计的学科。
答案:A2. 下列哪个选项不是计算机图形学的核心内容?A. 图形硬件B. 图形算法C. 图形数据结构D. 图形用户界面设计答案:D3. 在计算机图形学中,三维坐标使用下列哪个表示法?A. (x,y,z)B. (x,y)C. (x,y,z,w)D. (x,y,w)答案:A二、简答题1. 什么是光栅化?简述光栅化算法的基本原理。
答:光栅化是将连续的图形转化为离散的像素点的过程。
光栅化算法的基本原理包括以下步骤:- 对于三维图形,首先进行顶点的投影,将三维坐标映射到二维屏幕上。
- 然后,对二维空间中的像素进行遍历,判断每个像素是否被图形覆盖。
- 如果像素被覆盖,则将其填充为图形所要显示的颜色;如果未被覆盖,则保持原来的颜色。
2. 简述几何变换在计算机图形学中的作用,并举例说明。
答:几何变换在计算机图形学中可以用于对图像进行平移、旋转、缩放等操作,改变图形的位置和大小。
例如,通过对一个三角形进行平移,可以将其移动到屏幕的不同位置;通过对一个矩形进行缩放,可以改变其宽度和高度,实现图像的放大或缩小。
三、综合题请根据以下场景,回答问题并进行代码实现。
场景描述:假设有一个二维图形,由一组顶点坐标构成。
现在需要实现一个算法来判断该二维图形是否为凸多边形。
算法实现思路:1. 判断多边形的边是否都是凸角。
遍历多边形的每条边,判断其与相邻两条边形成的夹角是否小于180度,若有任意一条夹角大于180度,则不是凸多边形。
2. 判断多边形的内角是否都是凸角。
遍历多边形的每个顶点,以该顶点为中心,判断其与相邻两条边形成的夹角是否小于180度,若有任意一个内角大于180度,则不是凸多边形。
计算机图形学习题参考答案第1章绪论1、第一届ACM SIGGRAPH会议是哪一年在哪里召开的?解:1974年,在Colorado大学召开了第一届SIGGRAPH年会。
2、计算机图形学之父是谁?解:Sutherland3、列举一些计算机图形学的应用领域(至少5个)。
解:计算机辅助设计、图示图形学、计算机艺术、娱乐、教学与培训、可视化、图像处理、图形用户界面等。
4、简要介绍计算机图形学的研究内容。
解:(1)图形的输入。
如何开发和利用图形输入设备及相关软件把图形输入到计算机中,以便进行各种处理。
(2)图形的处理。
包括对图形进行变换(如几何变换、投影变换)和运算(如图形的并、交、差运算)等处理。
(3)图形的生成和输出。
如何将图形的特定表示形式转换成图形输出系统便于接受的表示形式,并将图形在显示器或打印机等输出设备上输出。
5、简要说明计算机图形学与相关学科的关系。
解:与计算机图形学密切相关的学科主要有图像处理、计算几何、计算机视觉和模式识别等。
计算机图形学着重讨论怎样将数据模型变成数字图像。
图像处理着重研究图像的压缩存储和去除噪音等问题。
模式识别重点讨论如何从图像中提取数据和模型。
计算几何着重研究数据模型的建立、存储和管理。
随着技术的发展和应用的深入,这些学科的界限变得模糊起来,各学科相互渗透、融合。
一个较完善的应用系统通常综合利用了各个学科的技术。
6、简要介绍几种计算机图形学的相关开发技术。
解:(1)OpenGL。
OpenGL是一套三维图形处理库,也是该领域事实上的工业标准。
OpenGL独立于硬件、操作系统和窗口系统,能运行于不同操作系统的各种计算机,并能在网络环境下以客户/服务器模式工作,是专业图形处理、科学计算等高端应用领域的标准图形库。
以OpenGL为基础开发的应用程序可以十分方便地在各种平台间移植;OpenGL与C/C++紧密接合,便于实现图形的相关算法,并可保证算法的正确性和可靠性;OpenGL使用简便,效率高。
一.判断题(请在后面括号中打T或F)1.阴极射线管的技术指标主要是分辨率和显示速度; (Y)2.光栅扫描式图形显示器可看作是点阵单元发生器,可直接从单元阵列中的一个可编地址的象素画一条直线到另一个可编地址的象素; (N )3.计算机图形学标准通常是指数据文件格式标准和子程序界面标准; (Y)4.在种子填充算法中所提到的八向连通区域算法同时可填充四向连通区; (Y)5.边填充算法中是将扫描线与多边形交点左方的所有象素取补; (N )6.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;(Y)7.齐次坐标提供了坐标系变换的有效方法,但仍然无法表示无穷远的点;(N )8.若要对某点进行比例、旋转变换,首先需要将坐标原点平移至该点,在新的坐标系下做比例或旋转变换,然后在将原点平移回去;(Y)9.显式方程和参数曲线均可以表示封闭曲线或多值曲线;(N )10. 凡满足G'连续的曲线同时满足C'连续条件,反之则不成立;(N )11.计算机图形生成的基本单位是线段。
( F )12.一个逻辑输入设备可以对应多个物理输入设备。
(T )13.DDA(微分方程法)是Bresenham算法的改进。
( F )14.光的强度计算公式通常表示为:I = 0.59I + 0.30I + 0.11I ( T )15.Bezier曲线具有对称性质。
(T )16.Gourand光照模型能够即使出高光部位的亮度。
(F )17.NURBS曲线方法不能够提供标准解析曲线和自由曲线的统一数学表达。
( F )18.Phong算法的计算量要比Gourand算法小得多。
( F )19.齐次坐标系不能表达图形中的无穷远点。
(F )20.欧拉公式v – e + f = 2也适用于三维形体中的相关信息描述。
(T )二.单选题1.下面关于反走样的论述哪个是错误的?(D )A.提高分辨率;B.把象素当作平面区域进行采样;C.采用锥形滤波器进行加权区域采样;D.增强图象的显示亮度;2.多边形填充时,下述哪个论述是错误的?( C )A.多边形被两条扫描线分割成许多梯形,梯形的底边在扫描线上,腰在多边形的边上,并且相间排列;B. 多边形与某扫描线相交得到偶数个交点,这些交点间构成的线段分别在多边形内、外,并且相间排列;C. 在判断点是否在多边形内时,一般通过在多边形外找一点,然后根据该线段与多边形的交点数目为偶数即可认为在多边形内部,若为奇数则在多边形外部,而且不需考虑任何特殊情况;D. 边的连贯性告诉我们,多边形的某条边与当前扫描线相交时,很可能与下一条扫描线相交;3. 下面关于NURBS 的论述,哪个是错误的?( B )A. 可通过控制顶点和权因子来改变形状;B. 仅具有仿射不变性,但不具有透射不变性;C. 非有理B 样条、有理及非有理Bezier 曲线、曲面是NURBS 的特例;D. 可表示标准解析形状和自由曲线、曲面;4. 在光亮度插值算法中,下列论述哪个是错误的?( D )A. Gouraud 明暗模型计算中,多边形与扫描平面相交区段上每一采样点的光亮度值是由扫描平面与多边形边界交点的光亮度插值得到的;B. Phong 明暗处理模型中,采用了双线性插值和构造法向量函数的方法模拟高光;C. Gouraud 明暗模型和Phong 明暗处理模型主要是为了处理由多个平面片近似表示曲面物体的绘制问题;D. Phong 明暗模型处理的物体表面光亮度呈现不连续跃变;5. 下述关于Bezier 曲线]1,0[),(),(21∈t t P t P 的论述,哪个是错误的? ( A )A. P P P ==)0()1(21,在P 处)0(),1(21P P 的切矢量方向相同,大小相等,则)(),(21t P t P 在P 处具有G 1连续;B. P P P ==)0()1(21,在P 处)0(),1(21P P 的切矢量方向相同,大小相等,则)(),(21t P t P 在P 处具有C 1连续;C. 若保持原全部顶点的位置不变,只是把次序颠倒过来,则新的Bezier 曲线形状不变,但方向相反。
复习题1.以计算机中所记录的形状参数与属性参数来表示图形的一种方法叫做______,一般把它描述的图形叫做______;而用具有灰度或颜色信息的点阵来表示图形的一种方法是______,它强调图形由哪些点组成,并具有什么灰度或色彩,一般把它描述的图形叫做______。
A .参数法、图形、点阵法、图像C .参数法、图像、点阵法、图形下列设备中属于图形输出设备的是______。
B .点阵法、图像、参数法、图形D .点阵法、图形、参数法、图像2.①鼠标②LCD ③键盘④LED ⑤打印机⑥扫描仪⑦绘图仪⑧触摸屏A .○1○3○6○8B .○2○4○5○7C .○2○5○6○7D .○4○6○7○83.计算机显示器设备一般使用什么颜色模型______。
A .RGB B .CMYK C .HSV D .HLS 4.灰度等级为256,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 .3MB 5.多边形填充算法中,错误的描述是______。
A .有序边表算法对每个象素只访问一次,主要缺点是对各种表的维持和排序的耗费较大。
B .边填充算法基本思想是对于每一条扫描线与多边形的交点,将其右方象素取补。
C .边填充算法较适合于帧缓冲存储器的图形系统。
D .边标志算法也不能解决象素被重复访问的缺点。
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 下面关于反走样的论述哪个是错误的______。
- 1 - 第一章 概述 1、计算机图形学研究的是什么? 计算机图形学研究的是通过计算机将数据转换为图形,并在专门的设备上输出的原理、方法和技术。 2、计算机图形学处理的图形有哪些?
计算机图形学处理的图形有:专题图件、类似于照片的三维逼真图形、实体的视图、抽象图等。
3、二维图形的基本操作和图形处理算法包含哪些内容? 对图形的平移、缩放、旋转、镜像、错切等操作,此外还包括二维图形的裁剪、多边形填充以及二维图形的布尔运算(并、交、差)等。 4、 什么叫科学计算可视化技术?
这是20世纪90年代计算机图形学领域的前沿课题。研究的是,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,应力场、磁场的分布,各种复杂的运动学和动力学问题的图形仿真等。
5、计算机图形学的应用领域有哪些? 计算机图形学处理图形的领域越来越广泛,主要的应用领域有:计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)、科学计算可视化、地理信息系统与制图、事务管理和办公自动化、虚拟现实系统、过程控制和指挥系统、计算机动画。
6、计算机图形系统的硬件设备有哪些? 硬件设备包括主机、输入设备和输出设备。输入设备通常为键盘、鼠标、数字化仪、扫描仪和光笔等。输出设备则为图形显示器、绘图仪和打印机。
7、在彩色CRT的荫罩法技术中,说说每个象素的组成结构?谈谈彩色是如何产生的? 彩色CRT显示器中,每个象素位置上分布着呈三角形排列的三个荧光彩色点,三个荧光点分别发射红光、绿光和蓝光。这样的彩色CRT有三支电子枪,分别与三个荧光点相对应,即每支电子枪发出的电子束专门用于轰击某一个荧光点。屏幕上的荧光点、荫罩板上的小孔和电子枪被精确地安排处于一条直线上,使得由某一电子枪发出的电子束只能轰击到它所对应的荧光点上。这样,只要调节各电子枪发出电子束的强弱,即可控制各象素中三个荧光点所发出的红、绿、蓝三色光的亮度。于是我们可以根据彩色中所含红、绿、蓝三色的数量,以不同的强度激励三个荧光点,从而可以产生范围很广的彩色。 8、光栅扫描显示器中,屏幕图形是依靠帧缓存进行刷新的,帧缓存里存放的是什么?
帧缓存里存放的是屏幕上相应象素的颜色索引。 9、图形硬拷贝输出设备的发展方向是什么? 图形硬拷贝输出设备的发展也非常迅速,且种类繁多,它的发展动向正朝着高速度、高精度、高性能、大面积、低成本的方向发展。 10、哪个图形输出设备属于随机画线硬拷贝设备?
笔绘仪属于随机画线硬拷贝设备。 11、说说你所知道的图形点阵硬拷贝输出设备?
激光打印机、喷绘仪、静电绘图仪等都是图形点阵硬拷贝输出设备。 12、图形软件系统涉及哪些内容? - 2 - 图形软件系统涉及:图形应用数据结构、图形应用程序、图形软件包及图形接口。 13、谈谈图形软件包的作用?
图形软件包是图形软件的核心,它实际上是由许多图形子程序所组成。图形软件包在操作系统上建立了面向图形的输入、输出、生成、坐标变换、修改等功能命令,以及系统调用和定义标准,而且要求对用户透明,与所采用的图形设备无关,与所使用的程序设计语言无关,接口友善、技术相容。这些被用户所承认和广泛应用的图形软件包,形成了一个为大家都接受的图形标准,就像现在所通用流行的GKS、GKS-3D、PHIGS、CORE等图形标准。采用图形标准开发的图形软件包的优点是:不受机器的限制、与应用无关、与设备无关、与语言无关,因而降低软件研制费用,方便应用软件在不同系统间的移植。
第二章 二维基本图形的生成 1、图元生成算法的要求是什么? 图元生成算法的要求是:准确、亮度均匀、速度快。 2、光栅显示平面上的象素点有些什么特点: 在光栅显示平面上,象素具有一定的尺寸,它是显示平面上可被访问的最小单位,它的坐标x和y只能是整数,也就是说相邻象素的坐标值是阶跃的而不是连续的。 3、什么叫直线的扫描转换?
直线的扫描转换,就是要找出显示平面上最佳逼近理想直线的那些象素的坐标值,并将这些象素置成所要求的颜色。
4、直线的DDA算法中已知: (1)直线的两端点坐标:(x1,y1),(x2,y2); (2)计算两个方向的变化量:dx=x2-x1,dy=y2-y1; (3)求出两个方向最大变化量的绝对值:steps=max(|dx|,|dy|); (4)计算两个方向的增量:xin=dx/steps,yin=dy/steps。 请问步骤(3)可不可以改成:steps=max(dx,dy),为什么? 不可以。因为第(4)步就是靠有符号的分子dx 或dy 与无符号的分母steps相除,求得两个方向增量的方向。 5、当m < 1时,xin和yin的值各是多少?
A、±m 和±1 B、±1和±1/m C、±1和±m D、±1/m和±1 C 6、当m > 1时,xin和yin的值各是多少?
A、±m 和±1 B、±1和±1/m C、±1和±m D、±1/m和±1 D 7、当x1 > x2时,xin的符号是什么?
A、正 B、负 B 8、当y1 > y2时,xin的符号是什么?
A、负 B、正 A - 3 - 9、讨论圆的算法时,为了简单起见,通常考虑圆心位于坐标原点的圆的扫描转换。请问如何生成圆心不在原点的圆?
对于圆心不在原点的圆,可先用平移变换,将它的圆心平移到原点,然后进行扫描转换,最后再将圆心平移到原来的位置。
10、考虑圆的对称性时,有哪四个对称轴? 圆心位于原点的圆有四条对称轴:x=0、y=0、x=y和x=-y。 11、若已知圆弧上一点(x,y),得到关于四条对称轴的七个对称点,关于八分对称的这
些点分别为:
(x,y)、(x,-y)、(-x,y)、(-x,-y)、 (y,x)、(y,-x)、(-y,x)、(-y,-x)。
图中有两条圆弧A和B,假定当前取点为(xi,yi),那么下一点只能是正右方的E(xi+1,yi)或右下方的SE(xi+1,yi-1)两者之一。
假设M是E和SE的中点,即,利用中点画圆算法,回答下列问题: 12、当F(M) < 0时,下一点应取哪个点? 下一点应取E点。 13、当F(M) > 0时,下一点应取哪个点?
下一点应取SE点。 14、当F(M) = 0时,下一点应取哪个点?
在E与SE之中随便取一个即可,我们约定取SE点。 15、什么叫局部极值点,如何处理局部极值点?
进入该点的边线和离开该点的边线位于过该点扫描线的同一侧,这样的点叫做局部极值点。 处理局部极值点时,一个点应看成两个点。 16、什么叫非极值点,如何处理非极值点? - 4 - 进入该点的边线和离开该点的边线位于过该点扫描线的两侧,这样的点叫做非极值点。 处理非极值点时,一个点应看成一个点。 17、八连通区域的边界线有什么要求?
八连通区域的边界线必须是四连通的。 18、区域内对尚未填充内点(x,y)的检测条件有哪两种?推荐使用哪一种进行象素点检测。
区域内对尚未填充内点(x,y)的检测条件有下面两种: (1)if(getpixel(x,y)!=边界色 && getpixel(x,y)!=填充色) (2)if(getpixel(x,y)!=背景色) 推荐使第一种进行象素点检测。
19、用边相关扫描线填充算法做出图中多边形的ET表和AET表。 - 5 - 20、边标志填充算法是用什么作为标志?如何实施填充的? 边标志填充算法利用边界色作为标志来进行填充。 当扫描线从左到右扫描时碰到边界色,立刻改变标志的状态,再根据标志的状态决定某象素点是否填充。
21、将扫描线种子填充算法由实面积填充改为图案填充,则要改变哪些代码? 改动代码为: (1) 原程序的画点函数putpixel()改为图案填充函数maskpixel(); (2) 加上maskpixel()函数代码; (3) 原程序中所有对象素值的判断语句除了对前景色的判断外再加上对背景色backgroundcolor的判断。
22、我国西文字符采用什么编码?中文字符又采用什么编码? 西文字符采用ASCII码; 中文字符采用中华人民共和国国家标准信息交换编码,代号为“GB2312-80”。 23、在计算机内部西文字符和中文字符的机内码分别用几个字节表示,如何编码?
西文字符的机内码用一个字节表示,最高位置0;西文字符的机内码就是ASCII码。 中文字符的机内码用两个字节: 第一字节 = A0+区码的十六进制表示 第二字节 = A0+位码的十六进制表示
24、点阵字符是如何存储的? 点阵字符是由位图表示,保存字符就是保存位图。即点阵字符就是按行或按列进行存储的。 25、矢量字符是如何存储的? 矢量字符保存的是字符的笔画信息而不是整个位图,每一笔画的信息又由其两端点坐标和端点间是否连线的标志组成。 26、矢量字符的优点是什么?
矢量字符存储的是笔画信息,所以存储容量小;另外变换时,是对笔画的两端点进行坐标变换,因此变换速度快,变换效果好,当进行放大变换时,不会出现点阵字符那样的锯齿状。
第三章 二维图形的裁剪 - 6 - 1、什么叫裁剪? 裁剪就是将指定窗口作为图形边界,将窗口内的图形保留,而窗口外的图形则被舍弃的过程。 2、某点(x,y)在窗口内的充分必要条件是什么? 如果裁剪窗口的左下角坐标为(xmin,ymin),右上角坐标为(xmax,ymax),某点(x,y)在窗口内的充分必要条件是:
xmin≤x≤xmax ymin≤y≤ymax
如果上面四个不等式中任何一个不满足,则(x,y)点位于窗口之外。 3、当线段P1P2穿过某边界L时,交点P见图中所示,请推出直线求交公式。
根据直线两点式方程: 整理后得通用交点公式:
与左边界的求交公式:
与右边界的求交公式: