计算机图形学习题

计算机图形学部分习题答案

王飞

1.流水线的主要特点是每个基元可以单独处理，这样的结构不尽使性能更快，而且降低了内存需求，主要缺点是我们不能操控大多数全局效果，如阴影，反射

2.视帧缓存的深度而定，以帧缓存为深度为1为例，速度为

1024*1280*1*72b=11.25MB/s,即读取一个像素用时倒数分之1每秒。隔行扫描，72变30.

3.每帧480*640像素的视频显示仅含有300K像素（普屏动画），而2000*3000像素的电影帧有6M像素，约多了18倍的显示时间，因此需要18倍的时间进行渲染。

4.略

5.分别在x方向和y方向上对这个问题进行解答。变换是线性的，也就是，Xs=ax+b,Ys=cy+d,映射的时候必须保证比例保持不变，即有

X?Xmin Xmax?Xmin =Xs?u

得到

Xs=u+w*X?Xmin

Xmax?Xmin

同理可得

Ys=v+h*X?Xmin

Ymax?Ymin

6.可以使用扫描线的方式，每一个扫描线对应于帧缓存中的一行像素，通过交点的方式判断点是否在多边形内部。按照一定的方向观察扫描线与多边形的交点，第一个交点是扫描线上接下来一系

列在多边形内部的点的起点，第二个交点是离开多边形的起点，第三个交点又是进入的起点。依次进行，根据点在那两个交点之间即可判断是否在多边形内。按照一定方向移动扫描线，即可完成对所有点的判断。

7.可以得知帧缓存的深度为6

8.使用扫描线判断。每一条扫面线与凸多边形至多有两个交点，从一个方向朝另一个方向移动扫描线，扫描完毕，只要中途未出现两个人以上交点，则为凸多边形。

9.定义笔画字体时，最主要的问题是如何描述具有弯曲笔画和孔的字符，比如字母“a”和字母“q”

10.会出现很多潜在的问题，比如，应用程序会把对象坐标系中不同的点映射到屏幕坐标系的相同位置，第二，屏幕坐标系上的点转换回对象坐标系时，改点可能会落在用户窗口以外。

11.使用游戏杆的游戏大多操作比较简单，共有两个三位置转换开关，则可产生九中不同组合的编码控制信息，进而控制游戏的进行。

12.略

（1）旋转和均匀缩放

假设缩放矩阵为

S0 0S 00 00

00 00S0 01

旋转矩阵为（绕Z轴旋转）

cosa?sina sina cosa 00 00

00 0010 01

T1=S0

cosa?sina

sina cosa

Scosa?Ssina Ssina Scosa 00 00

00 00S0 01

T2=cosa?sina

sina cosa

Scosa?Ssina Ssina Scosa 00 00

00 00S0 01

T1=T2，得旋转和缩放是可交换的。（2）绕同一个轴的两个旋转

假设均绕z轴且旋转矩阵分别为

cosa?sina sina cosa 00 00

00 0010

以及

cosb?sinb

sinb cosb

T1=cosa?sina

sina cosa

cosb?sinb

sinb cosb

cosacosb?sinasinb?cosasinb?sinacosb sinacosb+cosasinb?sinasinb+cosacosb 00 00

00 0010 01

T2=cosb?sinb

sinb cosb

cosa?sina

sina cosa

cosacosb?sinasinb?cosasinb?sinacosb sinacosb+cosasinb?sinasinb+cosacosb 00 00

00 0010 01

T1=T2,所以绕同一个轴的两个旋转可交换（3）两个平移

设平移矩阵分别为

10 010a 0b

00 001c

以及

T1=10

0a+d

0b+e

1c+f

T2=10

0a+d

0b+e

1c+f

T1=T2,所以两个平移操作可交换

14.在三维仿射变换中有12个自由度，考虑点p x,y,z,1T,该点呗矩阵M转换为p,x,,y,,z,,1T,因为我们已经有了关系p,=p,在该式中，p,p,都是未知的，因此，我们可以得到拥有12个未知数的三个等式，如果我们有四对这样的点，我们就会有12个含有这12个未知数的方程，这可以帮助我们找到矩阵M的元素。因此，如果我们知道一个四边形是如何构成的，我们就可以得出仿射矩阵。在二维的情况下，在矩阵M中有6个自由度，但是p和p,只有x和y两个变量，因此，如果我们知道变换前得三个点一级变换后对应的三个点，我们就会得6个含有6个未知数的等式，因此，在二维情况下，如果我们知道三角形是如何构成的，我们就能得到仿射变换。

15. 所有的正弦项全部取反

16.

17.

18.

19. 不能，比如，一个正方形，对其先进行非一致性的缩放，然后再进行旋转，和先进行旋转，再进行非一致性缩放得到的结果是不同的。前者变换的结果是长方体，后者可能会被拉伸成平行六面体，再进行平移操作，显然两者的结果不同。

20. 向量a=u*v是正交的与u和v的，向量b=u*a是正交于u和a 的，因此，u,a和b构成了一个正交坐标系，且b在u和v所确定的平面内部。

21. 日食是物体投影到非平面表面的好例子，任何时候，阴影被投射到曲面上，那么就产生了非平面投影。所有的地图都是曲线投影的例子，如果投影线不弯曲，就不可能把一个弯曲的椭球型表面投影到一个矩形上。

22. u的方向等于VPN与VUP叉积所得结果的方向，然后，v的方向等于u与VPN叉积所得结果的方向

23. C OP位于（0,0，d）,则产生的投影相当于是COP位于（0,0,0）时产生的投影沿Z轴正方向移动了d,所以把投影变换矩阵第三行第四列的值加d即可

24.

25. 在定义材质属性时，我们指定的是材质的环境光反射系数，漫反

射系数，以及镜面反射系数，减色是一种依靠反光的色彩模式，能表现出光线被物体吸收掉一部分之后反射回来的剩余光线所产生的色彩。

26.

27.

28.

29. 图形：能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对象

图像：各种图形和影像的总称

表示方法：最常用的是点阵法，形状参数和属性参数表示的方法。

30. 计算机图形学的一个主要应用是利用计算机产生令人赏心悦目的图形。

31. 计算机图形系统包含留个组成部分，

（1）输入设备

（2）中央处理单元

（3）图形处理单元

（4）存储器

（5）帧缓存

（6）输出设备

32. 几何绘制流水线主要分为以下四个步骤：

（1）顶点处理（2）裁剪和图元组装（3）光栅化（4）片元处理33. O penGL绘制流水线：

顶点准备-顶点着色-细分曲面着色-几何着色-图元装配-裁剪-光栅化

-片段着色-最终图像生成

34.

35.

36. 平行投影：投影中心距离所观察对象无穷远的情况

透视投影：与人们观看物体时所产生的的视觉效果很接近，远小近大

37. 对于平行于坐标轴的，先平将旋转轴平移至与坐标轴重合，然后进行旋转，最后再平移回去。；对于不平行于坐标轴的，（1）将旋转轴平移至原点，

（2）再将旋转轴旋转至YOZ平面，

（3）将旋转轴旋转至与Z轴重合，

（4）绕Z轴旋转某个角度，

（5）执行（3）的逆过程

（6）执行（2）的逆过程

（7）执行（1）的逆过程

38.

39. phong光照模型只考虑物体对直接光照的反射作用，认为环境光是常量，，没有考虑物体之间相互的反射光，物体间富人反射光只由环境光来表示，phong光照模型属于简单光照模型。40. 在grouraud着色模型中，对共用一个顶点的多边形的法向量取平均值，把归一化之后的平均值作为该顶点的法向量。Phong 着色模型是在多边形内部对法向量进行插值。

41. 局部光照模型，每个面的明暗计算彼此独立，而全局光照模型可实现阴影，反射以及对光线的遮挡，更符合实际情况。

42. 图形绘制流水线的基本策略：第一，必须使每个几何对象都通过图形绘制系统，第二，必须对颜色缓存中要显示的每个像素颜色进行赋值。

43. 计算机图形系统的主要处理任务：建模，几何处理，光栅化，片元处理

44. OpenGL基本程序框架：第一部分是初始化部分，主要是设置一些OpenGL状态开关，如颜色模式的选择，第二部分设置观察坐标系下的取景模式和取景框位置大小。第三部分是OpenGL的主要部分，使用OpenGL的库函数构造集合物体对象的数学描述。

45. 双缓存机制：图形硬件具有两个帧缓存，其中一个帧缓存用于显示图像，称为前端缓存，另一个用于存储用户需要显示的内容，称之为后端缓存，一旦完成了场景的绘制，就可以交换前端缓存和后端缓存忠的内容，然后清空后端缓存并写入新的绘制数据。

46. 四元数的运算效率比旋转矩阵更高，而且在生成动画时，还可以通过对四元数进行插值获得旋转的平滑序列。

47.

题目：

计算机图形学试题

1.图像生成的流水线方法并不对应于物理系统的成像过程，这样一

种非物理的方法主要有哪些优点和缺点？（EX.1.1）

2.为了以足够高的速度刷新显示器以避免闪烁，帧缓存的速度必须

足够快。一个典型的工作站显示器的分辨率可以是1280*1024.如果每秒刷新72次，那么帧缓存的速度必须有多快？这指的是从帧缓存中读取一个像素可以用多长时间。如果是刷新频率为60HZ，分辨率为480*640的隔行扫描显示器呢？（EX.1.8）

3.制作电影的35mm胶片所具有的分辨率大约是2000*3000.这样的

分辨率对于制作与电影画质相当的电视动画意味着什么？（EX.1.9）4.考虑设计一个二维图形API，这个API针对的是某个特定应用，比

如VLSI设计。列举出在这个系统中应包含的所有图元和属性。

（EX.1.10）

5.换句话

6.有时需要判断一个区域内所有的点是否在一个多边形的内部。如

果逐个点进行测试，那么效率是非常低的。请描述可以避免进行逐个点测试的一般策略。(EX.2.11)

7.广告上说某种具有CRT显示器的图形系统可以显示64种颜色的任

何一种。请问由此可以得出关于帧缓存和显示器质量的哪些信息？

(EX.2.18)

8.请设计一个算法来判断一个二维多边形是否是凸多边形。(EX.2.19)

9.解释在定义笔画字体时所遇到的问题。（EX.3.1

10.我们能够准确地定义这样一个映射关系，即把位于对象坐标系或

世界坐标系中的某个点映射到屏幕坐标系中的某个位置，但却不

能按相反的方向定义一个逆向映射关系，这是因为正向映射关系反映的是从三维到二维的变换。然而，假定我们编写的是一个二维应用程序，那么这个二维映射关系可逆吗？如果利用二维映射关系把定位设备确定的屏幕位置映射到与之对应的位于对象坐标系或世界坐标系中的位置，会出现什么问题？（EX.3.11）

11.一些用于玩具和游戏的廉价游戏杆一般没有配置编码器，它们只

包含一对三位置转换开关。这样的设备是如何工作的？（EX.3.16）12.考虑如图3.25所示的一张桌子，桌面上有两个相互连接的手臂，

并在手臂的末端放置一个传感设备。假定两个手臂的长度固定不变，并通过一个简单的（一个自由度）转轴连接起来。试确定关节高度和传感设备位置之间的关系。（EX.3.18）

13.证明下列每组变换中的两个变换都是可交换的： a．旋转和均匀缩

放 b．绕同一个轴的两个旋转 c．两个平移（EX.4.1）

14.如果只对二维图形感兴趣，那么可以用三维其次坐标把点表示成

p=[x y 1]T,把向量表示成V=[a b 0]T。求3*3旋转矩阵、平移矩阵、缩放矩阵和剪切矩阵。二维空间中的仿射变换有多少个自由度。

（EX.4.4）

15.如果使用左手系但旋转正方向的定义保持不变，应该如何修改旋

转矩阵？（EX.4.6）

16.证明由旋转和平移组成的任何变换序列都等价于先进行一个以原

点为不动点的旋转然后再进行一个平移。（EX.4.7）

17.在二维空间，可以用方程y=mx+h确定一条直线。求关于这条直线

反射的仿射变换。把这个结果扩展到在三维空间中关于一个平面反射（EX.4.9）

18.求由glRotate确定的旋转矩阵，即假定原点是不动点并且旋转轴

的方向和旋转角度由该函数的参数给定（EX.4.13）

19.我们把一个实例变换定义的一个平移、一个旋转和一个缩放的乘

积。如果改变应用这三类变换的顺序，还能获得相同的效果吗？

（EX.4.19）

20.给定两个不平行的三维向量u和v，如何生成一个正交坐标系，使

得u是基向量之一并且还有一个基向量也在u和v所确定的平面内。（EX.4.21）

21.并不是所有的投影都是平面几何投影。举出两个投影的例子，分

别说明投影面可以不是平面，投影线也可以不是直线。（EX.5.1）

22.如何只利用叉积从VPN、VRP和VUP求出u和v方向？（EX.5.4）

23.如果COP不在原点，应该如何修改OpenGL投影变换矩阵？假定

COP位于（0，0，d），投影平面为z=0. （EX.5.12）

24.如果用正交投影来绘制坐标轴，那么x轴和y轴将位于纸面，但z

轴将指出纸面。我们还可以把x轴和y轴之间的夹角画成90°，z 轴与x轴之间的夹角画成-135°。求这个投影图所对应的投影变换矩阵。（EX.5.15）

25.我们在描述表面的材质属性时使用了RGB加色模型，其实还可以

使用减色模型，请问这样做有什么好处？（EX.6.5）

26.证明如果v和l、n、r位于同一平面内，那么半角满足：2*$=1

27.考虑下面几种情形的所有组合：观察者在近处或远处，光源在近

处或远处，表面是平直的或者弯曲的，漫反射或者镜面反射。对哪些组合明暗值的计算能够简化？对哪种组合使用半角向量会有帮助？请给出理由。（EX.6.8）

28.证明为了使观察者接收到的反射光线强度最大，表面法向量的方

向应与半角向量h的方向相同。（EX.6.14）

29.图形的表示方法、图形与图像概念的内涵。

30.简述计算机图形学的主要应用。

31.简述计算机图形系统的主要组成。

32.简述几何绘制流水线及主要处理步骤。

33.简述OpenGL绘制流水线。

34.简述计算机图形应用系统的基本输入模式。

35.三种坐标系。为什么要采用规格化设备坐标系？

36.简述几种常用的投影变换类型。

37.如何实现三维空间中绕任意轴的旋转？

38.O penGL绘制中使用的主要坐标系、标架及应用特点。

39.简述Phong光照模型。

40.简述Grouraud着色模型与Phong着色模型的原理，两者有什么不

同的特点？

41.局部光照模型和全局光照模型的不同之处是什么？

42.简述图形绘制流水线的基本实现策略。

43.简述计算机图形系统的主要处理任务。

44.简述OpenGL基本程序框架。

45.简述计算机动画中的双缓存机制。

46.简述使用四元数描述和处理三维空间旋转的优越之处。

计算机图形学习题分析

第一章绪论 1、计算机图形学、图形处理与模式识别本质区别是什么？请各举一例说明。解：计算机图形学是研究根据给定的描述，用计算机生成相应的图形、图像所生成的图形、图像可以显示屏幕上、硬拷贝输出或作为数据集存在计算机中的学科。计算机图形学研究的是从数据描述到图形生成的过程。例如计算机动画。图形处理是利用计算机对原来存在物体的映像进行分析处理，然后再现图像。例如工业中射线探伤。模式识别是指计算机对图形信息进行识别和分析描述，是从图形（图像）到描述的表达过程。例如邮件分捡设备扫描信件上手写的邮政编码，并将编码用图像复原成数字。 2、举3个例子说明计算机图形学的应用。解：①事务管理中的交互绘图应用图形学最多的领域之一是绘制事务管理中的各种图形。通过从简明的形式呈现出数据的模型和趋势以增加对复杂现象的理解，并促使决策的制定。 ②地理信息系统地理信息系统是建立在地理图形基础上的信息管理系统。利用计算机图形生成技术可以绘制地理的、地质的以及其他自然现象的高精度勘探、测量图形。 ③计算机动画用图形学的方法产生动画片，其形象逼真、生动，轻而易举地解决了人工绘图时难以解决的问题，大大提高了工作效率。 3、计算机生成图形的方法有哪些？解：计算机生成图形的方法有两种：矢量法和描点法。 ①矢量法：在显示屏上先给定一系列坐标点，然后控制电子束在屏幕上按一定的顺序扫描，逐个“点亮”临近两点间的短失线，从而得到一条近似的曲线。尽管显示器产生的只是一些短直线的线段，但当直线段很短时，连成的曲线看起来还是光滑的。（2）描点法 4.什么叫虚拟现实技术和可视化？解：虚拟现实技术：利用计算机生成一种模拟环境，通过多种传感器和设备使用户“投入”到该环境中，实现用户和该环境直接进行交互的技术。例如模拟飞机驾驶舱。可视化技术：通过对空间数据场构造中间几何因素，或用图形绘制技术在屏幕上产生二维图象。例如分子模型构造。 5.对于分辨绿为1024*1024的光栅系统，若每一像素咏8位和12位二进制来表示存储信息，各需多大光栅存储容量？每一屏幕最多能显示多少颜色？若R，G，B灰度都占8位，其显示颜色的总数是多少？解: 1) 每一像素用8位二进制来表示存储信息，所需容量为1024*1024*1=220（byte）=1MB

计算机图形学试题1

计算机图形学测试题（一） 1．能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对象，包括自然景物、拍摄到的图片、用数学方法描述的图形等等，都是计算机（A）学的研究对象。 A．图形B．语言C．技术D．地理 2．刻画对象的轮廓、形状等，构成了图形的（B）要素。 A．化学B．几何C．技术D．语言 3．刻画对象的颜色、材质等，构成了图形的非（C）要素。 A．化学B．技术C．几何D．语言 4．点阵表示法枚举出图形中所有的点，简称为数字（D）。 A．图形B．图元C．像素D．图像 5．参数表示法包括了形状参数和属性参数等，简称为（A）。 A．图形B．图元C．像素D．图像 6．计算机辅助设计、科学计算可视化、计算机艺术、地理信息系统、计算机动画及广告影视创作、电脑游戏、多媒体系统、虚拟现实系统等，都是计算机（B）学的实际应用。 A．图像B．图形C．地理D．技术 7．科学计算可视化（Scientific Visualization）在直接分析大量的测量数据或统计数据有困难时可以实现用（C）表现抽象的数据。 A．技术B．几何C．图形D．像素 8．计算机艺术软件工具PhotoShop、CorelDraw、PaintBrush等具有创作轻松、调色方便等（D），但也有难以容入人的灵感等缺点。 A．历史B．现实C．缺点D．优点 9．3D MAX, MAYA等等都是很好的计算机（A）创作工具。 A．动画B．图形C．图像D．像素 10．电子游戏的实时性、逼真性，蕴含了大量先进的计算机（B）处理技术。 A．金融B．图形C．商业D．交易 11．在计算机控制下，对多种媒体信息进行生成、操作、表现、存储、通信、或集成的处理，总要包括文本、（C）、图像、语音、音频、视频、动画等。 A．文本B．语音C．图形D．动画 12．虚拟现实（Virtual Reality）或称虚拟环境（Virtual Environment)是用（D）技术来生成一个逼真的三维视觉、听觉、触觉或嗅觉等感觉世界。 A．控制B．机械C．物理D．计算机 13．媒体包括“连续媒体”和“离散媒体”，计算机总是要把连续的媒体（A）为离散的信息。 A．转换B．计算C．控制D．组合 14．虚拟现实可以让用户从自己的视点出发，利用自然的技能和某些设备对这一生成的（B）世界客体进行浏览和交互考察。 A．现实B．虚拟C．物理D．历史（二） 15．电子束轰击荧光屏产生的亮点只能持续极短的时间，为了产生静态的不闪烁的图像，电子束必须周期性地反复扫描所要绘制的图形，这个过程称为（C）。 A．启动B．驱动C．刷新D．更新 16．阴极射线管(CRT)的电子枪发射电子束，经过聚焦系统、加速电极、偏转系统，轰击到荧光屏的不同部位，被其内表面的荧光物质吸收，发光产生可见的（D）。 A．电子B．物质C．光线D．图形 17．像素(Pixel:Picture Cell)是构成屏幕（A）的最小元素。 A．图像B．图框C．线D．点 18．分辨率(Resolution)是指在水平或竖直方向单位长度上能识别的最大（B）个数，单位通常为dpi（dots per inch)。 A．图像B．像素C．线D．圆 19．假定屏幕尺寸一定，常用整个屏幕所能容纳的像素个数描述屏幕的（C），如640*480，800*600，1024*768，1280*1024等等。 A．大小B．容量C．分辨率D．亮度（三） 20．容器坐标系包括坐标原点、坐标度量单位和坐标轴的长度与（D）。

计算机图形学试题附答案完整版

名词解释将图形描述转换成用像素矩阵表示的过程称为扫描转换。 1．图形 2．像素图 3．参数图 4．扫描线 5．构造实体几何表示法 6．投影 7．参数向量方程 8．自由曲线 9．曲线拟合 10．曲线插值 11．区域填充 12．扫描转换三、填空 1．图形软件的建立方法包括提供图形程序包、和采用专用高级语言。 2．直线的属性包括线型、和颜色。 3．颜色通常用红、绿和蓝三原色的含量来表示。对于不具有彩色功能的显示系统，颜色显示为。 4．平面图形在内存中有两种表示方法，即和矢量表示法。 5．字符作为图形有和矢量字符之分。 6．区域的表示有和边界表示两种形式。 7．区域的内点表示法枚举区域内的所有像素，通过来实现内点表示。 8．区域的边界表示法枚举区域边界上的所有像素，通过给赋予同一属性值来实现边界表示。 9．区域填充有和扫描转换填充。 10．区域填充属性包括填充式样、和填充图案。 11．对于图形，通常是以点变换为基础，把图形的一系列顶点作几何变换后，

连接新的顶点序列即可产生新的变换后的图形。 12．裁剪的基本目的是判断图形元素是否部分或全部落在之内。 13．字符裁剪方法包括、单个字符裁剪和字符串裁剪。 14．图形变换是指将图形的几何信息经过产生新的图形。 15．从平面上点的齐次坐标，经齐次坐标变换，最后转换为平面上点的坐标，这一变换过程称为。 16．实体的表面具有、有界性、非自交性和闭合性。 17．集合的内点是集合中的点，在该点的内的所有点都是集合中的元素。 18．空间一点的任意邻域内既有集合中的点，又有集合外的点，则称该点为集合的。 19．内点组成的集合称为集合的。 20．边界点组成的集合称为集合的。 21．任意一个实体可以表示为的并集。 22．集合与它的边界的并集称集合的。 23．取集合的内部，再取内部的闭包，所得的集合称为原集合的。 24．如果曲面上任意一点都存在一个充分小的邻域，该邻域与平面上的（开）圆盘同构，即邻域与圆盘之间存在连续的1-1映射，则称该曲面为。 25．对于一个占据有限空间的正则（点）集，如果其表面是，则该正则集为一个实体（有效物体）。 26．通过实体的边界来表示一个实体的方法称为。 27．表面由平面多边形构成的空间三维体称为。 28．扫描表示法的两个关键要素是和扫描轨迹。 29．标量：一个标量表示。 30．向量：一个向量是由若干个标量组成的，其中每个标量称为向量的一个分量。四、简答题 1. 什么是图像的分辨率？

《计算机图形学》复习试题

计算机图形学模拟试卷计算机图形学课程试卷(卷) 注意：1、本课程为必修（表明必修或选修），学时为 51 ，学分为 3 2、本试卷共 3 页；考试时间 120 分钟；出卷时间：年 12 月 3、姓名、学号等必须写在指定地方；考试时间：年 1 月 11 日 4、本考卷适用专业年级：任课教师：（以上内容为教师填写）专业年级班级学号姓名一、名词解释(15分) 1．国际标准化组织（ISO）对计算机图形学的定义

2．象素图 3．正投影 4．纹理 5．位图二．单项选择题(1.5×10＝15分) （）1、在TC 环境下编译绘图程序进行图形初始化时，要寻找文件的格式是？______。 A ）.DOC B ）.CPP C ）.C D ）.BGI （）2、图形系统是由四部分组成，分别为 A).应用系统结构；图形应用软件；图形支撑软件；图形设备。 B).计算机；显示器；打印机；图形应用软件。 C).计算机；图形设备；图形支撑软件；图形应用软件。 D).计算机；图形软件；图形设备；应用数据结构。（）3、使用下列二维图形变换矩阵： T=???? ??????111020002 将产生变换的结果为______ 。 A ）图形放大2倍； B ）图形放大2倍，同时沿X 、Y 坐标轴方向各移动1个绘图单位； C ）沿X 坐标轴方向各移动2个绘图单位； D ）上述答案都不对。（）4、图形显示器的工作方式为 A ）.文本方式 B ）.图形方式 C ）.点阵方式 D ）.文本与图形方式（）5、透视投影中主灭点最多可以有几个? A) 3 B)2 C)1 D)0 （）6、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（）7、下列有关平面几何投影的叙述语句中，正确的论述为

《计算机图形学》练习试题及参考答案(七)

《计算机图形学》模拟试卷一一、【单项选择题】(本大题共10小题，每小题2分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在答题卷相应题号处。 1、计算机图形学与计算机图像学（图像处理）的关系是（）。 [A] 计算机图形学是基础，计算机图像学是其发展 [B] 不同的学科，研究对象和数学基础都不同，但它们之间也有可相互转换部分 [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 2、多边形填充算法中，错误的描述是（）。 [A] 扫描线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 3、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。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，则输出点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与裁剪线的交点和S [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 4、下列关于反走样的叙述中，错误的论述为（）。 [A] 把像素当作平面区域来采样[B] 提高分辨率 [C] 增强图像的显示亮度[D] 采用锥形滤波器进行加权区域采样 5、下列关于平面几何投影的叙述中，错误的论述为（）。 [A] 透视投影的投影中心到投影面的距离是有限的 [B] 在平行投影中不可能产生灭点 [C] 在透视投影中，一组平行线的投影仍保持平行 [D] 透视投影与平行投影相比，视觉效果更真实，但不一定能真实反映物体的精确尺寸和形状 6、下列关于Bezier曲线的论述中，错误的论述为（）。 [A] 曲线及其控制多边形在起点和终点具有同样的几何性质 [B] 在起点和终点处的切线方向和控制多边形第一条边和最后一条边的方向相同 [C] n个控制点控制一条n次Bezier曲线 [D] 某直线与平面Bezier曲线的交点个数不多于该直线与控制多边形的交点个数 7、下面给出的四个选项中，（）不是Bezier曲线具有的性质。 [A] 局部性[B] 几何不变性[C] 变差缩减性[D] 凸包性

计算机图形学基础期末考试试题

一、填空题 1．将多边形外部一点A与某一点B用线段连接，若此线段与多边形边界相交的次数为??????????，则点B在多边形外部。若此线段与多边形边界相交的次数为??????????，则点B在多边形内部。 2．生成直线的四点要求是_______________________，____________________________，____________________________________，速度要快。 3．由5个控制顶点Pi(i=0,1,…4)所决定的3次B样条曲线，由??????????段3次B样条曲线段光滑连接而成。 4．用于减少或克服在“光栅图形显示器上绘制直线、多边形等连续图形时，由离散量表示连续量引起的失真”的技术叫??????????。 5．图形的数学表示法一般有??????????，??????????，??????????。 1.一个交互性的计算机图形系统应具有、、、、输入等五方面的功能。 2.阴极射线管从结构上可以分为、和。 3.常用的图形绘制设备有和，其中支持矢量格式。 4.PHIGS和GKS将各种图形输入设备从逻辑上分为六种：定位设备、笔划设备、、、和。 5.通常可以采用和处理线宽。 6.齐次坐标表示就是用维向量表示n维向量。 7.平行投影根据可以分为投影和投影。 8.一个交互式计算机图形处理系统包括图形软件和_____________，图形软件又分为 _____________、_____________和三部分。 9.构成图形的要素包括和，在计算机中通常用采用两种方法来表示图形，他们是和。 10.荫罩式彩色显像管的结构包括、、和。 11.目前常用的PC图形显示子系统主要由3个部件组成：、和一个ROM BIOS芯片。 12.在交互输入过程中，图形系统中有_____________、、和其组合形式等几种输入（控制）模式。 13.填充一个特定区域，其属性选择包括、和。 14.计算机中表示带有颜色及形状信息的图和形常用和参数法，其中用参数法描述的图形称为，用描述的图形称为。 15.在显示技术中，我们常常采用提高总的光强等级。 16.常用的交互式绘图技术有、、和。

(完整版)计算机图形学题库及答案

注意：答案仅供参考第一章一、名词解释图形；图像；点阵表示法；参数表示法；二、选择题： 1. 下面哪个不是国际标准化组织（ISO）批准的图形标准。（D ） A.GKS B.PHIGS C.CGM D.DXF 2. 下面哪一项不属于计算机图形学的应用范围？（B） A. 计算机动画； B. 从遥感图像中识别道路等线划数据； C. QuickTime技术； D. 影视三维动画制作 3. 关于计算机图形标准化的论述，哪个是正确的（B ）； A. CGM和CGI是面向图形设备的接口标准； B. GKS、IGES、STEP均是ISO标准； C. IGES和STEP是数据模型和文件格式的标准； D. PHIGS具有模块化的功能结构； 4. 与计算机图形学相关的学科有_ A、C、D___。 A. 图像处理 B. 测量技术 C. 模式识别 D. 计算几何 E. 生命科学 F. 分子生物学三、判断题：计算机图形学和图像处理是两个近似互逆的学科。（F）计算机图形学处理的最基本的图元是线段。（F）四、简答题：图形包括哪两方面的要素，在计算机中如何表示它们？阐述计算机图形学、数字图像处理和计算机视觉学科间的关系。图形学作为一个学科得以确立的标志性事件是什么？试列举出几种图形学的软件标准？工业界事实上的标准有那些？举例说明计算机图形学有哪些应用范围，解决的问题是什么？第二章一、选择题：

1. 触摸屏是一种（C ） A. 输入设备； B. 输出设备； C. 既是输入设备，又是输出设备； D. 两者都不是； 2. 空间球最多能提供（D ）个自由度； A. 一个； B. 三个； C. 五个； D. 六个； 3. 等离子显示器属于（C） A. 随机显示器； B. 光栅扫描显示器； C. 平板显示器； D. 液晶显示器； 4. 对于一个1024×1024存储分辨率的设备来说，当有8个位平面时，显示一帧图像所需要的内存为（A、D） A. 1M字节； B. 8M字节； C. 1M比特； D. 8M比特； 5. 分辨率为1024*1024的显示器，其位平面数为24，则帧缓存的字节数应为（A） A. 3MB； B. 2MB； C. 1MB； D. 512KB； 6. 下面对光栅扫描图形显示器描述正确的是：（A） 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； 7. 一个逻辑输入设备可以对应（C）物理输入设备。 A. 仅一个 B. 仅二个 C. 多个 D. 以上都不是 8. 彩色阴极射线管的三基色指得是：（A、C、D） A. 绿色； B. 黄色； C. 蓝色； D. 红色； 9. 计算机显示设备一般使用的颜色模型是（A） A. RGB B. HSV

计算机图形学复习题及答案

计算机图形学复习题及答案 This manuscript was revised on November 28, 2020

中南大学现代远程教育课程考试模拟复习试题.及参考答案计算机图形学一、名词解释 1．图形 2．像素图 3．参数图 4．扫描线 5．构造实体几何表示法 6．投影 7．参数向量方程 8．自由曲线 9．曲线拟合 10．曲线插值 11．区域填充 12．扫描转换二、判断正误（正确写T，错误写F） 1.存储颜色和亮度信息的相应存储器称为帧缓冲存储器，所存储的信息被称为位图。（） 2．光栅扫描显示器的屏幕分为m行扫描线，每行n个点，整个屏幕分为m╳n个点，其中每个点称为一个像素。―――――――――――――――――――――（） 3．点阵字符用一个位图来表示，位图中的0对应点亮的像素，用前景色绘制；位图中的1对应未点亮的像素，用背景色绘制。――――――――――――――――－（） 4．矢量字符表示法用（曲）线段记录字形的边缘轮廓线。―――――――――――（） 5．将矢量字符旋转或放大时，显示的结果通常会变得粗糙难看，同样的变换不会改变点阵字符的显示效果。―――――――――――――――――――――――――（）

6．在光栅图形中，区域是由相连的像素组成的集合，这些像素具有相同的属性值或者它们位于某边界线的内部。―――――――――――――――――――――――（） 7．多边形的扫描变换算法不需要预先定义区域内部或边界的像素值。――――――（） 8．齐次坐标表示法用n维向量表示一个n＋１维向量。―――――――――――――（） 9．实体的边界由平面多边形或空间曲面片组成。―――――――――――――――（） 10．平面多面体表面的平面多边形的边最多属于两个多边形，即它的表面具有二维流形的性质。―――――――――――――――――――――――――――――――（） 11．实体几何性质包括位置、长度和大小等。―――――――――――――――――（） 12．实体的拓扑关系表示实体之间的相邻、相离、方位、相交和包含等关系。―――（） 13．实体的扫描表示法也称为推移表示法，该表示法用一个物体和该物体的一条移动轨迹来描述一个新的物体。――――――――――――――――――――――――（） 14．如果投影空间为平面，投影线为直线，则称该投影为平面几何投影。――――－（） 15.平面几何投影分为两大类：透视投影和平行投影。――――――――――――－（） 16．当投影中心到投影面的距离为有限值时，相应的投影为平行投影。――――――（） 17．当投影中心到投影面的距离为无穷大时，相应的投影即为透视投影。―――――（）

计算机图形学题库

1.多边形填充算法中，错误的描述是（）。 A．扫描线算法对每个像素种访问一次，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，将其右方像素取补 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像素被重复访问的缺点 2.下列设备中属于图形输出设备的是（?） 1鼠标2 LCD 3键盘4?LED 5打印机6扫描仪7绘图仪8触摸屏 ,3,6,8 ,4,5,7 ,5,6,7 ,6,7,8 3. 在Cohen-Sutherland算法中，完全在窗口边界内的线段两个断点的区域码均为______. 4.已知三角形ABC各顶点的坐标A(1,2)、B(5,2)、C(3,5)，相对直线P1P2(线段的坐标分别为：P1?(-1,-1)?、P2?(8,3) )做对称变换后到达A’、B’、C’。试计算A’、B’、C’的坐标值。（要求用齐次坐标进行变换，列出变换矩阵，列出计算式子，不要求计算结果）

5.将坐标（2，3）以（1，1）为中心放大3倍，再针对坐标原点做对称变换，最终变换结果为（）。 A.（4，7，1） B.（6，9，1） C.（-4，-7，1） D.（-6，-9，1） 6.以下哪一个颜色模型是使用单位立方体来进行表示的（）。答案 7.计算机图形学是研究什么的学科简要论述计算机图形学的概念及其涉及到的学科及其关系。 8. 计算机图形学研究的主要内容是什么

9.Bezier曲线在端点处的一阶导数为：p’(0)=n(P1-P0)，p’(1)=n(Pn-Pn-1)，二阶导数为：p”(0)=n(n-1)((P2-P1)-(P1-P0))，p”(1)=n(n-1)((Pn-2-Pn-1)-(Pn-1-Pn))。写出如图2所示的两段三次Bezier曲线在连接点处的G1，G2连续性条件。 10. 计算机图形学是研究怎样通过计算机表示、__________、__________图形的一门学科。 11. 在光照模型中需要考虑的因素有哪些分析这些因素会造成什么样的绘制效果 12.平面几何投影可分为两大类，分别是_________和__________。 13.一个交互式计算机图形系统应具有________、________、________、_______和________等五个方面的功能。是一个专业的功能强大、调用方便的三维图形函数库，由几百个函数组成，以下对OpenGL的论述错误的是??。 A.利用OpenGL可开发交互式的二维和三维图形应用系统 B. OpenGL在CAD、虚拟现实、科学可视化和娱乐动画领域的应用都非常广泛

计算机图形学复习题带答案

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；

计算机图形学试卷

三（8分） 1、在真实感绘制技术中，简单光照模型的反射光由哪几部分组成？ 2、对于用多边形表示的物体，在光照计算时需要进行明暗处理，为什么？ 3、采用Gouraud明暗处理模型计算如图所示点P的颜色值。

四（10分）如图所示，采用Cohen-Sutherland算法对线段进行裁剪时， 1、线段端点P点和Q点的编码各是多少 2、此时是否需要与窗口的边界进行求交运算，为什么（利用编码解释）？ 3、如需要，可以与窗口的哪些边界求交，为什么（利用编码解释）？五（15分）采用Bresenham算法转换直线段，起点x0(2,1)、终点x1(12,5)。 1、给出判别式d的表达式（初始条件及递推关系式）： 2 x y d 2 1 -2 3 4 5 6 7 8 六（12分）如图所示三角形ABC，将其绕点（1，1）缩小1倍，采用矩阵的形式计算缩小后三角形各点的规范化齐次坐标，并用OpenGL函数编程实现。

七计算（18分）已知三次B 样条曲线方程为 [ ] [0,1] t 0141 030 303631331611)(3212 3 ∈?? ??? ? ? ????????????? ??? ??----? ?=+++i i i i i P P P P t t t t c ，控制顶点{}{})0,6(),1,5(),0,4(),1,3(),0,2(),1,1(),0,0(...10-==n P P P P 可生成四段B 样条曲线3210,,,c c c c 。 1）B 样条曲线和Bezier 曲线相比，最明显的特点是什么？ 2）求)0(),1(),5.0(),0(),1(' '01101 c c c c c 3）如果调整控制点2P ，将对哪些曲线段产生影响图形学作业 05计算机2班 2 郑中旭 Subject ：已知三次B 样条曲线方程为 [ ] [0,1] t 0141 030 3036313 31611)(3212 3 ∈?? ??? ? ? ????????????? ??? ??----? ?=+++i i i i i P P P P t t t t c ，控制顶点{}{})0,6(),1,5(),0,4(),1,3(),0,2(),1,1(),0,0(...10-==n P P P P 可生成四段B 样条曲线3210,,,c c c c 。 4）B 样条曲线和Bezier 曲线相比，最明显的特点是什么？ 5）求)0(),1(),0(),1(),5.0(),0(),1("" 0''01101 1 c c c c c c c 。

计算机图形学习题集科大

计算机图形学习题集青岛科技大学计算机图形学复习大纲第一章概述一、填空题 1．计算机图形学研究怎样用生成、处理和显示的学科。 2．矢量图是由数学方式描述的只记录生成图形算法和图形特征的数据文件。位图是由像素描述的全部像素信息组成的数据文件。二、选择题 1.下列不属于计算机图形学的应用的是（） A、计算机辅助绘图及设计 B、事务管理中的交互式绘图 C、科学计算可视化 D、人工智能第二章基本图形生成一、填空题 2．绘制直线时的终点判别，规定离X轴近的终点，以?X?来计长，而离Y轴近的终点，以??Y?来计长。 3．绘制圆弧时的终点判别，规定离X轴近的终点，以??????????来计长，而离Y轴近的终点，以??????????来计长。 4．生成直线常用的算法主要有、、。 5．圆弧的Bresenham点生成算法，通常把圆分成____________________个部分，如果f i=(x i+1)2+y i2-R2，g i=(x i+1)2+(y i-1) 2-R2，e=∣f i∣-∣g i∣，当点（X i，Y i）的e i≥0 则下一点为D，其坐标为（X i+1，____________________），若e i＜0 则下一点为H，其坐标为(X i+1，____________________)。二、选择题 6．直线DDA算法，当斜率m<=1时，x方向的增量△x和y方向的增量△y分别是____。 A. ±m和±1 B. ±1和±1/m C. ±1和±m D. ±1/m和±1

三、计算推理题 1、用Bresenham 算法生成椭圆一时，若：在第一象限上半部分误差项递推公式为：下半部分的递推公式为：当时，说明从椭圆的上半部分转入下半部分。请写出画出整个椭圆的算法步骤。 5、已知逐点比较法在第Ⅰ象限生成直线的计算式为：试推导逐点比较法在第Ⅱ象限生成直线的计算式。第三章多边形一、填空题 1．在线段AB 的区域编码裁剪算法中，如A 、B 两点的码________，则该线段位于窗口内；如A 、B 两点的码_________，则该线段在窗口外。 2．扫描线的连贯性是多边形区域连贯性在的反映；边的连贯性是多边形区域连贯性在的反映。 3．就是将用户坐标系窗口内的图形变换到显示屏幕设备坐标系的视见区中以产生显示。 4．判别点在区域内外的常用方法有??????????，??????????，??????????。二、选择题 46、下列有关多边形连贯性原理的叙述，错误的是（） A ）由区域的连贯性知，扫描线与多边形边界的交点数为偶数； B ）边的连贯性是区域连贯性在相邻两条扫描线上的反映； C ）扫描线的连贯性是多边形区域连贯性在一条扫描线上的反映； D ）已知一条扫描线与多边形边的交点序列，可根据扫描线的连贯性，增加一个递增量算出相邻扫描线与多边形边的交点序列。 47、多边形填充算法中，错误的描述是（） A ）扫描线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。 9．种子填充算法中，正确的叙述是（C ） A ）它是按扫描线的顺序进行象素点的填充 B ）四连接算法可以填充八连接区域 C ）四连接区域内的每一象素可以通过上下左右四个方向组合到达 ???>+-+++≤++=0 ),22()32(0,3212211211d y a x b d d )x (b d d i i i 0 ),(222222=-+=b a y a x b y x F

计算机图形学试卷及参考答案

年级班姓名学号成绩一、填空题（每空1分，共30分） 1、计算机图形学是用计算机建立、存储、处理某个对象的模型，并根据模型 2、计算机图形系统功能主要有计算功能、存储功能、输入功能、输出功能、交互功能。 3、区域的表示有内点表示和边界表示两种形式。 4、字符裁剪的策略有串精度裁剪、字符精度裁剪、基于构成字符最小元素的裁剪。 5、图形软件系统提供给用户的三种基本输入方式包括请求方式、采样方式、事件方式。 6、常见的图形绘制设备有喷墨打印机、笔式绘图机、激光打印机。 7、字符生成常用的描述方法有点阵式和轮廓式。 8、在交互式图形输入过程中，常用的控制方式有请求、样本、事件和混合四种形式。 9、用于八连通区域的填充算法可以用于四连通区域的填充，但用于四连通区域的填充算法并不适用于八连通区域的填充。 10、能够在人们视觉系统中形成视觉印象的对象称为图形。二、不定项选择题（每题2分，共20分） 1、计算机图形显示器一般使用（A）颜色模型。 (A)RGB （B) CMY (C)HSV （D) HLS 2、计算机图形系统功能不包括（D）。 (A)计算功能（B) 存储功能 (C)交互功能（D)修饰功能 3、多边形填充算法中，正确的描述是（ABC） (A)扫描线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 4、在交互式图形输入过程中，常用的控制方式不包括（C）。 (A)样本（B)事件(C)交互（D)混合 5、下列有关平面几何投影的叙述，错误的是（D ）（A）透视投影又可分为一点透视、二点透视、三点透视（B）斜投影又可分为斜等测、斜二测（C）正视图又可分为主视图、侧视图、俯视图（D）正轴测又可分为正一测、正二测、正三测 6、视频信息的最小单位是（A ）（A）帧（B）块（C）像素（D）字 7、在透视投影中，主灭点的最多个数是（C）（A）1 （B）2 （C）3 （D）4 8、扫描线多边形填充算法中，对于扫描线同各边的交点的处理具有特殊性。穿过某两条边的共享顶点的扫描线与这两条边的交点数只能计为（B ）交点：（A）0 个（B）1个（C）2个（D）3个 9、用于减少和消除用离散量表示连续量引起的失真效果的技术称为（B）（A）走样（B）反走样（C）填充（D）以上都不是 10、分辨率为1024×1024的显示器需要（C）字节位平面数为16的帧缓存？（A）512KB （B）1MB （C）2MB （D）3MB 三、名词解释（每题3分，共15分） 1、计算机图形系统：用来生成、处理和显示图形的一整套硬件和软件。

计算机图形学习题

计算机图形学部分习题答案王飞 1.流水线的主要特点是每个基元可以单独处理，这样的结构不尽使性能更快，而且降低了内存需求，主要缺点是我们不能操控大多数全局效果，如阴影，反射 2.视帧缓存的深度而定，以帧缓存为深度为1为例，速度为 1024*1280*1*72b=11.25MB/s,即读取一个像素用时倒数分之1每秒。隔行扫描，72变30. 3.每帧480*640像素的视频显示仅含有300K像素（普屏动画），而2000*3000像素的电影帧有6M像素，约多了18倍的显示时间，因此需要18倍的时间进行渲染。 4.略 5.分别在x方向和y方向上对这个问题进行解答。变换是线性的，也就是，Xs=ax+b,Ys=cy+d,映射的时候必须保证比例保持不变，即有 =得到 Xs=u+w* 同理可得 Ys=v+h* 6.可以使用扫描线的方式，每一个扫描线对应于帧缓存中的一行像素，通过交点的方式判断点是否在多边形内部。按照一定的方向观察扫描线与多边形的交点，第一个交点是扫描线上接下来一系

列在多边形内部的点的起点，第二个交点是离开多边形的起点，第三个交点又是进入的起点。依次进行，根据点在那两个交点之间即可判断是否在多边形内。按照一定方向移动扫描线，即可完成对所有点的判断。 7.可以得知帧缓存的深度为6 8.使用扫描线判断。每一条扫面线与凸多边形至多有两个交点，从一个方向朝另一个方向移动扫描线，扫描完毕，只要中途未出现两个人以上交点，则为凸多边形。 9.定义笔画字体时，最主要的问题是如何描述具有弯曲笔画和孔的字符，比如字母“a”和字母“q” 10.会出现很多潜在的问题，比如，应用程序会把对象坐标系中不同的点映射到屏幕坐标系的相同位置，第二，屏幕坐标系上的点转换回对象坐标系时，改点可能会落在用户窗口以外。 11.使用游戏杆的游戏大多操作比较简单，共有两个三位置转换开关，则可产生九中不同组合的编码控制信息，进而控制游戏的进行。 12.略（1）旋转和均匀缩放假设缩放矩阵为旋转矩阵为（绕Z轴旋转）

计算机图形学试题及答案

计算机图形学试题及答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】

一、判断题（10x1=10分） 1、0阶参数连续性和0阶几何连续性的定义是相同的。（正确） 2、Bezier曲线可做局部调整。（错误） 3、字符的图形表示分为点阵和矢量两种形式。（正确） 4、LCD表示（液晶显示器）发光二极管显示器。（错误） 5、使用齐次坐标可以将n维空间的一个点向量唯一的映射到n+1维空间中。（错误）二、填空题（15x2=30分） 1、常用坐标系一般可以分为：建模坐标系、用户坐标系、（6观察坐标系、（7）规格化设备坐标系、（8）设备坐标系。 2、在多边形的扫描转换过程中，主要是通过确定穿越多边形区域的扫描线的覆盖区间来填充，而区域填充则是从（9）给定的位置开始涂描直到（10）指定的边界条件为止。 3、一个交互式计算机图形系统应具有（11）计算、（12）存储、（13）对话、（14）输入和输出等五个方面的功能。三、简答题（5x6=30分） 1、什么叫做走样什么叫做反走样反走样技术包括那些答：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。 2、试说明一致缩放（s x=s y）和旋转形成可交换的操作对。

答：???? ? ???? ?-=??????????-???????????=10 00cos sin 0sin cos 10 0cos sin 0sin cos 10 00 001θθθθ θθθθ y y x x y x s s s s s s T 因为s x =s y ,故有T 1=T 2，所以一致缩放（s x =s y ）和旋转可以形成可交换的操作对。 5、用参数方程形式描述曲线曲面有什么优点？答：①点动成线；②可以满足几何不变性的要求；③可以避免斜率带来的问题； ④易于定界；⑤可以节省工作量；⑥参数变化对各因变量的影响明显。四、利用中点Bresenham 画圆算法的原理推导第一象限从y=x 到x=0圆弧段的扫描转换算法（要求写清原理、误差函数、递推公式）。(10分) 解：x 方向为最大走步方向，x i+1=x i -1,y i+1由d 确定 d i =F(x m ,y m )=(x i -1)2+(y i +2-R 2 ⑴ d i <0时，点在圆内，x i+1=x i -1, y i+1= y i + d i+1=F(x m ,y m )= (x i -2)2+(y i +2-R 2 =x i 2-4x i +4+y i 2+3y i + =(x i -1)2-2x i +3+(y i +2+2y i +2-R 2 = d i -2x i +2y i +5 = d i +2(y i -x i )+5 ⑵ di ≥0时，点在圆外，x i+1=x i -1,y i+1=y i d i+1=F(x m ,y m )=(x i -2)2+(y i +2-R 2 =x i 2-4x i +4+(y i +2-R 2 = di -2xi+3 五、如下图所示多边形，若采用改进的有效边表算法进行填充，试写出该多边形的ET 表和当扫描线 Y=4时的AET 表。（本题10分）解：ET 表：六、假设在观察坐标系下窗口区的左下角坐标为（wxl=10,wyb=10）,右上角坐标为（wxr=50， wyt=50）。设备坐标系中视区的左下角坐标为（vxl=10,vyb=30）, 右上角坐标为（vxr=50,vyt=90）。已知在窗口内有一点p(20,30),要将点p 映射到视区内的点p`,请问p`点在设备坐标系中的坐标是多少（本题10分）解：○ 1将窗口左下角点（10,10）平移至观察坐标系的坐标原点，平移矢量为（-10，-10）。 ○ 2针对坐标原点进行比例变换，使窗口的大小和视区相等。比例因子为： S x =(50-10)/(50-10)=1; S y =(90-30)/(50-10)=。 ○ 3将窗口内的点映射到设备坐标系的视区中，再进行反平移，将视区的左下角点移回到设备坐标系中原来的位置（10，30），平移矢量为（10，30）。 p`点在设备坐标系中的坐标是（20，60）。

计算机图形学考试题目答案

1.用于减少或克服在“光栅图形显示器上绘制直线、多边形等连续图形时，由离散量表示连续量引起的失真”技术叫（反走样），常用方法有（提高分辨率方法），（非加权区域采样）,（加权区域采样）。 2.三维对象建模类型分为（线框模型），（表面模型），（实体模型） 3.阴极管（CRT）的（聚焦系统）通过电场和磁场控制“交细….”保证…..提高分辨率。 5.圆的中点生成算法中，通常把圆分为（八）个部分。假定当前取点为（Xi，Yi），那么下一点只能是正右方的A（Xi+1，Yi）或右下方B （Xi+1，Yi‐1）设M为中点，F（M）<0.取（正右）方。 7.在光栅显示器上显示任何一种图形，实际上都是一些具有一种或多种颜色的像素集合，确立最佳逼近的像素集合，并用指定属性写像素的过程称为（光栅化）。 8.消隐算法根据算法实现时所在的坐标系或空间进行分类，可分为（物体空间的消隐算法）（图像空间的消隐算法）（物体空间和图像空间的消隐算法）三类。 9.增量算法的目的是：（加快扫描转换）。11.纹理是物体表面的细小结构，根据纹理的表现形式可分为（图像纹理）（几何纹理）（过程纹理）三类。 12.凹凸纹理是通过对（物体的表面几何性质）进行扰动来产生凹凸不平的视觉效果。13．penGL的工作方式是一种（状态机制），可以进行各种状态或技术设置。 14.画家算法原理是先把屏幕置成背景色，再把物体的各个面按其离视点远近进行排序，远者在表头近者在表尾，构成一张（深度优先）表。 1.光栅显示系统的优点是刷新率一定与图形的复杂度无关，但会产生走样。（对） 2.若要对某点进行比例、旋转交换、首先需要把坐标原点平移至该点，在新的坐标下作比例或旋转变换，然后将原点平移回去。（错） 3.光线跟踪算法与光传播方向是相同的，是视线跟踪。（错） 4.将线段两端的分区编码的逐位取逻辑“与”，若结果为零，则该线相对于裁剪窗口必为完全不见。（错） 5.Phong 明暗处理算法先计算出曲面在各多边形顶点处的光强，然后再采用双曲线插值法确定在扫描线上每个像素处的光强值，得到多边形的光滑颜色分布。（错）6.阴影由两部分组成，本影和半影，位于中间全黑的轮廓分明的部分称为半影。（错）7.非理想镜面反射中，镜面反射指数n模拟镜面反射光在空间的汇聚程度， n越大，表面越粗糙。（错）8.用光线跟踪法渲染，自然完成物体消隐，不用事先消隐。（对） 9.环境映射的效果比光线跟踪好，计算量也小很多。（错）10.利用连贯性和包围盒等技术可以提高消隐算法的效率。（对）11．（不掌握）OpenGL是一个与硬件无关的软件接口，可在不同操作平台之间移植。（对）12.利用不在同一直线上的多边形3个顶点求得两个矢量，这两个矢量的点积垂直于多边行。（错）（叉积垂直于多边形）13.（不掌握）OpenGL中的视图交换是将视见体内投影的物体显示在二维的视口平面上。（对）14.在Z缓冲器消隐算法中，第一次消隐后，阴影缓冲器保存的是距光源最近的物体表面上的深度值。（对） 1.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（A.512） 2.使用下面二维图形交换矩阵，产生交换结果为（C.以Y=X作对称轴图形） 0 1 0 A．绕原点顺时针转90° T= 1 0 0 B.绕原点逆时针转90° 0 0 1 C.以Y=X作对称轴图形 D.以Y=‐X作对称轴图形 3.下述绕坐标原点逆时针转a角的坐标交换阵阵错的是（A.‐cosa）|A B| A.‐cosa B.‐sina C.sina D.cosa |C D| 4.在多边形逐边裁剪法中，对于某多边形的边（其方向是S‐>P）与某条裁剪线（即窗口的一条边），比较有四种情况，分别输出一些顶点，错误的是（C） A. s和p均在可视一侧，输出p B. s和p均在不可见一侧，输出0个顶点 C. s在可见，p在不可见，则输出s和sp的交点 D. s 在不可见，p可见，则输出sp和裁剪线的交点和p 5.透视投影中，灭点最多（D.3） 8.关于平面几何投影，正确的论述为（B.平行几何投影中能真实反应精确的尺寸和形状。） 9.关于深度缓存消隐算法（Z-Buffer）哪一条不正确（C） A.需要开辟两个与图像大小相等的缓存数组 B.不能用于处理对透明物体的消隐 C．不能处理空间多边形的相贯与交叉重叠 D.不需要对多边形排序 10.在扫描转换多边形中，扫描线与多边形交点计数（C） A.扫描线与多边形交于某顶点时，且为局部最高点，计数2次。 B.扫描线与多边形交于某顶点时，且为局部最高点，该点两个相邻边在扫描线一侧，计0次C．扫描线与多边形交于某顶点时，且为局部最高点，该点两个相邻边在扫描线两侧，计1. D．扫描线与多边形交于某顶点时，且为局部最低点，计2 11.关于光照模型，错误的论述为（B） A.光线跟踪算法是简单的光照模型 B.全光照模型不仅考虑了直接光源且间接光源 C.简单光照模型，不考虑直接和间接光源，忽略了光在环境中传递 D.简单光照模型中，对于物体间的光反射作用，只用一个环境光变量做近似 12.种子填充算中，正确的是（C） A.按扫描线的顺序进行像素点的填充 B．四连接算法可填八连接区域 C．最简单的……由于多重递归，费时，….效率不高。 D.八连接算法不能填四连接区域 13.齐次坐标和坐标系，错误的是（A） A.齐次坐标的引入使交换具有统一模式，便于交换合成。 B.齐次坐标的引入，增加实现难度，不适合便件实现 C.使用局部齐次坐标，简化了图形对象的描述 14.光线跟踪，下列哪一种情况不再跟踪（C） A.光线的光强度对于视点光强贡献很小 B.深度小于一定值。 C.遇到某一物体 D.未遇到背景。 15.画家算法，错误的是（C） A.原理最简单B．能处理相互序适面 C.属于物体空间和图像空间的消隐算法 D.关键是对物体按深度排序，建立优先级表 1. 叙述cohen‐sutherland裁剪算法的基本思想。Cohen_Sutherland裁剪算法的基本思想是：对于线段P1P2分为三种情况处理。（1）若P1P2完全在窗口内，显示线段P1P2即“取” 该线段；（2）若P1P2明显在窗口外，丢弃该线段P1P2；（3）若线段P1P2不满足上述两条件，则把线段P1P2分为两部分，其中一段完