北京交通大学计算机图形学复习

计算机图形学基础期末复习提纲第一章（5）1.计算机图形学是研究怎样用计算机表示、生成、处理和显示图形的一门学科。

2.构成图形的要素包括几何要素：刻画对象的轮廓、形状等和非几何要素：刻画对象的颜色、材质等。

3.计算机中表示带有颜色或形状信息的图形通常有两种方法：点阵法和矢量法。

4.图形和图像的定义。

5.计算机图形学与数字图形处理以及模式识别的区别。

第二章（8）1.一个交互式的计算机图形系统应该具有哪5大功能？2.常见的图形输入与输出设备有哪些3.CRT显示器的基本组成4.在CRT显示器中，电子束轰击荧光屏时荧光屏上显示的最小发光点，称为光点。

5.已知屏幕分辨率，光点的直径，求显示器的尺寸。

6.光栅扫描和随机扫描的概念7.已知显示器的分辨率和每个像素的颜色数，如何求帧缓冲区的大小。

8.平板显示器主要分为发射型显示器和非发光型显示器，例如LED显示器、等离子板和LCD显示器分别是哪类第三章（2）1.OpenGL是什么？英文全称为？2.OpenGL可以跨平台吗？第四章（25）1.扫描转换概念2.DDA画线法、中点画线法和Bresenham画线法3.中点画圆和Bresenham画圆法3.区域填充的概念4.对扫描多边形填充算法的基本步骤，以及其数据结构，会构造ET表和AET表5.使用栈的种子填充算法的具体步骤6.如何进行直线和曲线的线型处理？7.直线和曲线的线宽处理有几种方法，分别是什么？8.字符是什么，字符的表示方式有哪两种？各有何特点？9.什么是走样和反走样，反走样的方法有哪些？第五章（20）1.齐次坐标是什么？普通坐标和齐次坐标是一一对应关系吗？2.规范化齐次坐标是什么？规范化齐次坐标与普通坐标是一一对应关系吗？3.基本二维变换(平移、缩放和旋转)的矩阵表示。

4.如何求简单的复合变换，例如图形先平移然(tx,ty)后旋转(a)，如何实现？5.二维观察中涉及到的坐标系有哪5种坐标系？6.如何实现窗口中的点的坐标变换到视区中的点的坐标，例如P111，例5-3.7.利用Cohen-Sutherland算法实现直线的裁剪，例如P113～114，对图5-30中P3P4裁剪。

6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
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6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思

这个式子的含义是当前步的y值等于前一步的y值加上斜率k。 这样就把原来一个加法和乘法变成了现在的一个加法。大家 知道在计算机里乘法的计算量要比加法大得多，这样就极大 地提高了算法的效率。 增量的思想现在不仅用在图形学里，很多领域都用，甚至 在数据库里（数据挖掘）都用到增量的思想。
2、中点画线法 采用增量思想的DDA算法，每计算一个象素，只需计算一 个加法。加法已经是最快的算法了（加减乘除开方三角函数 等）。唯一改进的途径是把加法变成一种特殊的加法—把浮 点运算的加法变成整数加法。因为整数的加法比浮点的加法 要快很多（计算机科学问题的核心就是算法）。 DDA算法的核心是借用了直线的点斜式方程（y=kx+b），而 直线的方程有许多类型，如两点式、隐式等等。中点画线法 就是采用了直线的隐式方程：f（x，y）=0，即ax+by+c=0这 种方式，得出了出人意料的效果。 算法的核心是判断一个点是在直线的上方还是下方，在数 学上可以变成一个隐式方程的符号判别。也是用增量的思想， 采用不同的表达式，最后得到一个整数算法。即把浮点运算 的加法变成整数加法，优于DDA算法。
直线段的扫描转换算法非常重要，因为它是光栅图形学里 最底层算法。大量图形最终都归结为直线的绘制。学习了三 个算法：DDA、中点画线算法、Bresenham算法。
1、DDA算法
一个图形的生成可能要涉及到几千、几万、几十万次的直 线段绘制，所以一定要想办法把直线段算法搞的精致一些， 因此就用了增量的想法。增量的思想是图形学中第一个光辉 的思想。 利用增量算法，即利用前一个点的y值来算下一个点的y值。 这样做，两个y值之间只相差一个k值。这样就变得非常简单， 只用一个加法就够了。 当△x=1时： yi 1 yi k
光栅扫描算法小结

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。