计算机图形学-二维图形的变换

计算机图形学-二维图形的变换
计算机图形学-二维图形的变换

计算机图形学实验

--二维图形的变换算法

学院:计算机科学与技术学院专业:软件工程

班级:软工152班

学号:1500170408

学生姓名:刘强坤

指导老师:张健

学院:计算机科学与技术学院专业:软件工程班级:软工152班

glColor3f(0.4, 0.5, 0.6);

glVertex2f(100.0, 200.0);

glEnd();

}

void display(void)

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

glColor3f(2.0, 2.0, 2.0);

glLoadIdentity();

glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);

glTranslatef(-100.0, -50.0, 1.0);

draw_triangle();

glLoadIdentity();

glTranslatef(0.0, 100.0, 1.0);

glRotatef(90.0, 0.0, 0.0, 1.0);

glScalef(0.5, 0.5, 1.0);

draw_triangle();//经过三种变换后画出图形

glFlush();

}

void reshape(int w, int h)

{

glViewport(0, 0, (GLsizei)w, (GLsizei)h);

glMatrixMode(GL_PROJECTION);

glLoadIdentity();

if (w <= h)

gluOrtho2D(-200.0, 250.0, -100.0*(GLfloat)h / (GLfloat)w, 200.0*(GLfloat)h / (GLfloat)w);//调整裁剪窗口else

gluOrtho2D(-200.0*(GLfloat)w / (GLfloat)h,

250.0*(GLfloat)w / (GLfloat)h, -50.0, 200.0);

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

}

int main(int argc, char** argv)

{

glutInit(&argc, argv);

glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);

glutInitWindowSize(600, 600);

glutInitWindowPosition(100, 100);

glutCreateWindow(argv[0]);

实验结

计算机图形学基础教程习题课1第二版孙家广胡事民编著

1.列举计算机图形学的主要研究内容。 计算机中图形的表示方法、图形的计算、图形的处理和图形的显示。 图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法,以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。 2.常用的图形输出设备是什么? 显示器(CRT、LCD、等离子)、打印机、绘图仪等。 2.常用的图形输入设备是什么? 键盘、鼠标、跟踪球、空间球、数据手套、光笔、触摸屏、扫描仪等。 3.列出3种图形软件工具。 AutoCAD、SolidWorks、UG、ProEngineer、CorelDraw、Photoshop、PaintShop、Visio、3DMAX、MAY A、Alias、Softimage等。 错误:CAD 4.写出|k|>1的直线Bresenham画线算法。 d d d d 设直线方程为:y=kx+b,即x=(y-b)/k,有x i+1=x i+(y i+1-y i)/k = x i+1/k,其中k=dy/dx。因为直线的起始点在象素中心,所以误差项d的初值d0=0。y下标每增加1,d的值相应递增1/k,即d=d+1/k。一旦d≥1,就把它减去1,这样保证d在0、1之间。 ●当d≥0.5时,最接近于当前象素的右上方象素(x i+1,y i+1),x方向加1,d减 去1; ●而当d<0.5时,更接近于上方象素(x i,y i+1)。 为方便计算,令e=d-0.5,e的初值为-0.5,增量为1/k。

●当e≥0时,取当前象素(x i,y i)的右上方象素(x i+1,y i+1),e减小1; ●而当e<0时,更接近于上方象素(x i,y i+1)。 void Bresenhamline (int x0,int y0,int x1, int y1,int color) { int x, y, dx, dy; float k, e; dx = x1-x0, dy = y1-y0, k=dy/dx; e=-0.5, x=x0, y=y0; for (i=0; i≤dy; i++) { drawpixel (x, y, color); y=y+1,e=e+1/k; if (e≥0) { x++, e=e-1;} } } 4.写出|k|>1的直线中点画线算法。 构造判别式:d=F(M)=F(x p+0.5,y p+1)=a(x p+0.5)+b(y p+1)+c ●当d<0,M在Q点左侧,取右上方P2为下一个象素; ●当d>0,M在Q点右侧,取上方P1为下一个象素; ●当d=0,选P1或P2均可,约定取P1为下一个象素; 增量计算: ●若d≥0,取正上方象素P1 (x p, y p+1),要判下一个象素位置,应计算

图形的变换知识点

人教版五年级下册数学第一单元 图形的变换包括:、、。 其中只是改变原图形位置的变换是、。 一、图形的平移 1、平移不改变图形的和。 2、平移的三要素:原图形的位置、平移的方向、平移的距离。 平移的方向一般为:水平方向、垂直方向两种。 平移的距离:一般为几个单位长度(也即几个方格)。 3、平移是整个图形的移动,图形的每个关键点都需要按要求移动。 4、图形平移的步骤:(1)确定原图形位置、平移的方向、平移的距离。 (2)找出原图形的各关键点。 (3)根据题目要求将各个点依次平移。 (4)顺次连接平移后的各点,标明各点名称。 二、轴对称 1、一个图形沿着某一条直线折叠,如果直线的图形能够重合,就说这一个图形是轴对称图形。这条直线叫做图形的。 2、轴对称图形一定有对称轴,而且至少有条对称轴,常见的例如:、、、、、;有两条对称轴的常见图形有、;有三条对称轴的常见图形有;正方形有条对称轴;五角星和正五边形有条对称轴;正六变形有条对称轴。 三、轴对称图形的画法 1、轴对称图形的性质:(1)对称轴两边的图形一定完全相同 (2)对应点也关于对称轴对称 (3)对应点的连线垂直于对称轴 (4)对应点到对称轴的距离相等 2、轴对称图形的画法:(1)根据题意确定已知图形以及对称轴位置 (2)找出已知图形的关键点 (3)一次过每个点作垂直于对称轴的虚线(根据性质3) (4)在对称轴另一侧确定各对应点位置(根据性质4) (5)标明各点对应名称,顺次连接各对应点得到轴对称图形。 四、确定轴对称图形的对称轴 沿某条直线对折之后,两边的图形能够完全重叠,这条直线就是图形的对称轴。

六、图形旋转的特点 1、旋转前后图形形状和大小都不变。 2、每组对应点与旋转中心的连线所成角的度数都等于旋转角度。 3、各对应点之间的距离也相等。 七、图形旋转的三要素 1、旋转中心:可以在已知图形上也可以在已知图形外。 2、旋转方向:顺时针和逆时针。 3、旋转角度:常见的有45°、90°180°等。 八、旋转图形的画法 1、确定旋转中心、旋转方向、旋转角度 2、找去原图形的各关键点 3、依次将各关键点与旋转中心连接(用虚线) 4、将各连线按要求旋转一定角度后,确定各虚线的长度,标出对应点。 5、将个对应点连接并标出名称。

计算机图形学 答案

计算机图形学Ⅰ 专业:计算机科学与技术 计算机科学与技术2092 2012年12月

第1章绪论 1、计算机图形学的概念?(或什么是计算机图形学?) 计算机图形学是研究怎样利用计算机表示、生成、处理和显示图形的(原理、算法、方法和技术)一门学科。 2、图形与图像的区别? 图像是指计算机内以位图(Bitmap)形式存在的灰度信息;图形含有几何属性,更强调物体(或场景)的几何表示,是由物体(或场景)的几何模型(几何参数)和物理属性(属性参数)共同组成的。 3、计算机图形学的研究内容? 计算机图形学的研究内容非常广泛,有图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法,以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真和虚拟现实等。 4、计算机图形学的最高奖是以 Coons 的名字命名的,而分别获得第一届(1983年)和第二 届(1985年)Steven A. Coons 奖的,恰好是 Ivan E. Sutherland 和 Pierre Bézier 。 5、1971年,Gourand提出“漫反射模型+插值”的思想,被称为 Gourand 明暗处理。 6、1975年,Phong提出了著名的简单光照模型—— Phong模型。 7、1980年,Whitted提出了一个光透明模型—— Whitted模型,并第一次给出光线跟踪算 法的范例,实现了Whitted模型。 8、以 SIGGRAPH 会议的情况介绍,来结束计算机图形学的历史回顾。 9、什么是三维形体重建? 三维形体重建就是从二维信息中提取三维信息,通过对这些信息进行分类、综合等一系列处理,在三维空间中重新构造出二维信息所对应的三维形体,恢复形体的点、线、面及其拓扑关系,从而实现形体的重建。 10、在漫游当中还要根据CT图像区分出不同的体内组织,这项技术叫分割。 11、一个图形系统通常由图形处理器、图形输入设备和输出设备构成。 12、CRT显示器的简易结构图 12、LCD液晶显示器的基本技术指标有:可视角度、点距和分辨率。

图形的变换 教学设计

《图形的变换》教学设计 教学内容:北师大版六年级上册35-36页 教学目标 1、通过观察、操作、想象,分析图形变换的过程,并运用语言进行表达。 2、提高动手操作和语言表达能力,发展空间观念。 3、体验变换过程的多样性,领悟数学的简洁美。 教学重难点 “分析图形变换的过程”是教学重点,“运用语言进行表达”是教学难点。 教具准备 教具,方格纸,三角形 教学过程 一、复习旧知,激趣导入 在以前的学习中我们已初步认识了平移和旋转,下面请同学们用三角形在方格纸上边摆边说,说说什么是平移、什么是旋转。 (全班同学分成四个小组) 小组合作在方格纸上操作交流,然后请小组代表展示。 学生总结,教师板书: 平移二要素:方向、距离; 旋转三要素:中心点、方向、旋转角度; 轴对称一要素:对称轴。

强调:同学们我们在分析图形的变换时,不仅要说出它的平移或旋转情况,还要说清楚是怎样平移或旋转的,也就是说清楚它的变换要素,这样就能清楚地知道它的变换过程。 揭题:今天我们利用所学的知识进一步探索图形的变换(板书课题:图形的变换) 二、自主探索、小组合作 师:接下来,我们四个小组要进行一次比赛,看看哪一个小组表现积极,能完成你们抽到的任务。 抽到题后,请同学们边观察边思考,并用老师给你们准备好的方格纸和三角形,自己摆一摆,移一移,转一转,进行图形的变换。 小组合作交流。 组织好语言,看谁表达的最清楚,最完整。

(1)四个三角形A、B、C、D如何变换得到“风车”图形? (2)“风车”图形中的四个三角形如何变换得到长方形? (3)长方形中的四个三角形如何变换得到正方形? (4)正方形中的四个三角形如何变换回到最初的图形? 小组内交流图形变换的方法 教师巡视指导。 三、展示交流,成果共享 分组展示交流,评价。 1、抽到第(1)题的小组同学汇报: (1)三角形A向右平移2格, 三角形B向下平移2格, 三角形C向上平移2格, 三角形D向左平移2格。 (这是通过平移得到的“风车”形状) (2)图形A绕最下面的顶点顺时针方向旋转900 再向右平移2格; 图形B绕最下面的顶点逆时针方向旋转900 再向上平移2格; 图形C绕最上面的顶点逆时针方向旋转900 再向下平移2格; 图形D绕最上面的顶点顺时针方向旋转900 再向左平移2格。 (这是通过旋转和平移得到的“风车”形状。) 针对学生的回答情况及时反馈和评价。

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。

图形与可视化 实验大纲

《图形与可视化》课程实验教学大纲 编号: 课程总学时:64 实验学时:24 课程总学分:3.5 实验学分:(非单独设课的实验不用填此项) 先修课程:线性代数、C++与OO程序设计 适用专业:计算机科学与技术 一、本课程实验的主要目的与任务 《图形与可视化》是计算机科学与技术专业本科教学中的一门重要的专业课。通过本课程的教学,帮助学生掌握图形与可视化的基础知识,了解该学科的前沿科技,并能运用图形软件包OpenGL,进行简单的图像处理软件代码设计。 《图形与可视化》是一门理论性和应用性很强的课程。开设实验课程有助于加深学生对图形算法的理解,培养其分析问题,解决问题的能力。 通过本课程实验要求学生基本达到如下要求: 1. 掌握OpenGL的基本语法与程序结构。 2. 掌握如何通过点、线、面、体的构造方法。 3. 掌握如何对三维物体增加光照和纹理来增强其真实感。 4. 掌握如何构建一个真实的三维场景的基本过程和实现方法。 二、本课程实验应开设项目 三、各实验项目主要实验内容和基本要求 实验1 直线绘制算法( 4学时) 1.实验目的 (1) 了解OpenGL的基本的编程思想和程序结构。 (2) 了解OpenGL中绘制点、线、面的相关函数。 (3) 掌握如果通过定义空间点和构成方式来形成不同的空间物体。

2.实验内容 (1) 熟悉实验环境。 (2) 利用相关直线绘制算法绘制一条直线,建议使用DDA算法或Bresenham算法。 (3) 绘制一个颜色插值的三角形面。 (4) 综合利用所学知识,绘制分形物体。给出原理,步骤,设计绘制方案。可自己选择分形物体的类型,如分形树、Koch雪花、Sierpinski三角形(二维或三维)、Julia集、Mandelbrot集等。 3.实验要求 (1) 预习实验相关知识,了解实验目的与内容。 (2) 根据实验目的和内容,制定相关的实验方案并进行实施。 (3) 实验结束后,对相关内容进行总结和反思。 4.实验器材 (1) PC机及配套软件、一人一套。 实验2 曲线与曲面(4学时) 1.实验目的 (1) 掌握Bezier曲线和Hermite曲线的绘制方法。理解如何通过折线来近似一条曲线。 (2) 了解Bezier曲面和Hermite曲面的绘制方法。 2.实验内容 (1) 绘制一条四阶Bezier曲线或者Hermite曲线。 (2) 要求控制点、控制多边形、Bezier曲线或Hermite曲线用不同颜色表示。 (3) 掌握如何控制点、线的属性。 (4) 要求有能力的同学能够实现Bezier曲面或者Hermite曲面。 (5) 了解Utah茶壶的Bezier曲面构造方法。 3.实验要求 (1) 预习实验相关知识,了解实验目的与内容。 (2) 根据实验目的和内容,制定相关的实验方案并进行实施。 (3) 实验结束后,对相关内容进行总结和反思。 4.实验器材 (1) PC机及配套软件、一人一套。 实验3 体的表示与变换( 4学时) 1.实验目的 (1) 掌握三维形体的数据表示与存储。 (2) 掌握二维和三维几何变换的矩阵形式。 (3) 掌握视图变换的矩阵表达。 (4) 理解世界坐标系与观察坐标系的相对关系。 (5) 理解几何变换的实质是矩阵操作。 (6) 掌握平行投影、透视投影。 (7) 隐藏面消除、深度测试的基本原理。 (8) 使用多边形网格建模并进行变换。 2.实验内容

人教版小学五年级数学下册 第1单元图形的变换单元-最新

五年级下册数学第一单元自测卷 姓名: 一、填空。(40%) 1、下面的现象中是平移的画“△”,是旋转的画“□”。(12%) (1)索道上运行的观光缆车。( ) (2)推拉窗的移动。( ) (3)钟面上的分针。( ) (4)飞机的螺旋桨。( ) (5)工作中的电风扇。( ) (6)拉动抽屉。( ) 2、看右图填空。(12%) (1)指针从“12”绕点A 顺时针旋转600 到“2”; (2)指针从“12”绕点A 顺时针旋转( 0)到“3”; (3)指针从“1”绕点A 顺时针旋转( 0)到“6”; (4)指针从“3”绕点A 顺时针旋转300 到“( )”; (5)指针从“5”绕点A 顺时针旋转600到“( )”; (6)指针从“7”绕点A 顺时针旋转( 0)到“12”。 3、先观察右图,再填空。(12%) (1)图1绕点“O ”逆时针旋转900 到达图( )的位置; (2)图1绕点“O ”逆时针旋转1800到达图( )的位置; (3)图1绕点“O ”顺时针旋转( 0 )到达图4的位置; (4)图2绕点“O ”顺时针旋转( 0 )到达图4的位置; (5)图2绕点“O ”顺时针旋转900 到达图( )的位置; (6)图4绕点“O ” 逆时针旋转900到达图( )的位置; 4、用线连一连绕点“O ”旋转而成的图形。(4%) 旋转1800 旋转900 二、判断题。正确的在题后的括号里画“√”,错的画“×”。(4%) (1)正方形是轴对称图形,它有4条对称轴。……………………( ) (2)圆不是轴对称图形。……………………………………( ) (3)利用平移、对称和旋转变换可以设计许多美丽的镶嵌图案。……( ) 4)风吹动的小风车是旋转现象。………………………( ) 三、画出下列轴对称图形的一条对称轴。(9%) A O 4 3 2 1 O O O

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?

《图形的变换》教学设计

《图形的变换》教学设计 教学目标: 1.通过玩七巧板游戏,使学生初步掌握利用平移和旋转设计或制作简单的图形或图案。 2.通过观察、操作、想象,经历一个简单图形利用平移或旋转制作稍复杂图案的过程,发展空间观念。 3.学会在方格纸上利用平移或旋转画出一个简单图案。通过观察、操作等活动,发展学生的空间观念,培养学生的观察能力和动手操作能力,学会欣赏数学美。 教学重点: 利用平移或旋转,在方格纸上设计出一个简单图案。 教学难点: 利用平移或旋转,在方格纸上设计出一个简单图案。 教学过程: 一、新课导入

注:这个图片是动画缩略图,通过拼图活动,体会图形的运动与变化,为新课作铺垫。如需使用此资源,请插入动画“【数学活动】地球拼图”。 师:老师用“七巧板”拼了许多漂亮的图案,请同学们欣赏一下。这些图案是怎么得来的呢?本节课我们就来研究用七巧板通过平移或旋转拼成漂亮的图案。 设计意图:利用学生熟悉的七巧板引入新知,能够激发学生的学习兴趣,为后面的学习作准备。 二、探究新知 出示:七巧板经过平移或旋转后得到了鱼图。 请在鱼图中画出相应的每块板的轮廓线。标出序号同时说明每块板是怎样平移或旋转的。 (1)阅读与理解 师:已知什么?要解决什么问题? 生1:要把方格纸上标序号的七巧板经过平移或旋转填到鱼图中去。生2:还得观察每块板在方格纸上是怎么平移或旋转的。 (2)分析与解答 师:你是怎么想的?

生1:利用笔直接在鱼的图案上画出每块板的轮廓,然后再观察每块板是怎样平移或旋转的。 生2:利用七巧板学具拼成鱼的图案,然后再观察每块板是怎样平移或旋转的。 师:板1是怎样运动的? 生:板1先向下平移1个格,再向右平移9个格。 师:其他板是怎样运动的? 生:板2先向下平移1个格,然后绕两条直角边的交点逆时针旋转180°,再向右平移9个格。 …… (3)回顾与反思 师:你是通过什么方法解决问题的?还有其他的答案吗? 师:今天,我们学习了通过平移、旋转来设计图案,我们来总结一下本节课所学内容。 设计意图:本部分内容充分以学生为主体,通过学生的动手操作,使

安徽中医学院 计算机图形学试卷

安徽中医学院2010~2011学年第二学期《计算机图形学》课程 期末考试试卷 命题教师: 沈同平 试卷编号:H0602 审核人: 王世好 适用专业 计算机科学与技术 考试班级 08医软 考生姓名 学号 班级 一、选择题(每小题1分,共20分) 1.计算机图形学与计算机图像处理的关系是( ) A 、计算机图形学是基础,计算机图像处理是其发展 B 、不同的学科,研究对象和数学基础不同,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 2.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 3.下列不属于计算机图形软件国际标准的是( ) A 、GKS B 、PHIGS C 、国标码 D 、 IGES 4.计算机图形显示器一般使用什么颜色模型 ( ) A 、 RG B B 、 CMY C 、 HSV D 、 HLS 5.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 、512K B B 、1MB C 、2MB D 、3MB ; 6.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 7.下述用数值微分法(DDA)画斜率的绝对值小于1的直线的C 语言子程序中哪一 行有错 ( ) Void drawLineWithDDA (int x1, int y1, int x2, int y2, int color) { A 、int x, y; B 、float k = (float)(y2-y1)/(x2-x1); C 、for(x=x1,y=y1;x<=x2;x++) { drawPixel(x,y,color);

信息可视化与其发展(计算机图形学)

《计算机图形学》(课程编号:0882438)2009 - 2010 学年第 3学期 大作业 学院: 学号: 姓名: 成绩: 2010 年 6 月25 日

信息可视化技术的发展与应用可视化是指在人通过视觉观察并在头脑中形成客观事物的影像的过程,这是一个心智处理过程。可视化提高了人对事物的观察能力及整体概念的形成等。可视化结果便于人的记忆和理解,同时其对于信息的处理和表达方式有其他方法无法取代的优势。可视化技术以人们惯于接受图形、图像并辅以信息处理技术将客观事物及其内在的联系表现出来。可视化不仅是客观现实的形象再现,也是客观规律、知识和信息的有机融合。它的应用范围很广,主要有: (1)科学计算可视化 科学计算可视化是指空间数据场的可视化,它是用计算机图形学和图像处理技术,将科学计算过程中产生的数据及计算结果转换为图形或图像在屏幕上显示出来并进行交互处理的理论、方法和技术。其应用有: a)科学计算可视化在电网调度系统中的应用 电网调度一方面需要对其进行持续有力的分析与处理。另一方面,传统的仿真研究形式也需要加以改进,以方便对数学模型的调整并加深研究者对仿结果的理解,从而揭示电网运行的内在规律。当电力系统中各种发电、变电、输配电及用电设备之间的相互联结关系情况已经确定时,电力系统运行状态的描述通常是通过反映例如电压、功率、电流等变量的数值来实现的。由于科学计算可视化技术在大量信息的抽象综合、系统总体状况表示方面的优点,因此在电网调度力系统实时监视方面能够开展很好的应用,这些应用包括利用等高线技术监视电压等、动画潮流技术监视线路流动功率等、饼图技术监视线路(变压器)负载率等、三维交互技术用来监视多个信息(例如电压和功率)

新人教版小学五年级数学下册第一单元图形的变换教材解读

新人教版小学五年级数学下册第一单元《图形的变换》教材解读 一.单元教材解读 图形的变换是在学生在已有的关于对称和旋转的知识的基础上,结合学生熟悉的生活去情境进行安排的。主要内容包括:轴对称、旋转、欣赏设计。在以前的学习中,学生初步感知了生活中的对称、平移和旋转现象,初步认识了轴对称图形,能在方格纸上画出一个简单图形沿水平或垂直方向平移后的图形。本单元在此基础上,要让学生进一步认识图形的轴对称,探索图形轴对称的特征和性质,学习在方格纸上画出一个图形的轴对称图形和一个简单图形旋转90度后的图形,培养学生的空间观念。让学生通过观察、想象、分析和推理等过程,独立探究问题。 本单元教材先设计了画对称轴、观察轴对称图形的特征和画出一个轴对称图形的另一半的活动,加深学生的轴对称图形特征的认识,从而让学生在已有的知识的基础上探索知识。教材设计了需要学生进行想象、猜测、和推理的活动,培养学生的空间想象能力和思维能力。本单元的欣赏设计内容是结合主题图中的图案,让学生体会图形变换在生活中的应用和利用图形变换进行设计图案带来的美感。这一内容是在已有的知识的基础上进一步扩展。 二.单元总体目标 知识与能力 1.使学生进一步认识图形的轴对称,探索图形周对称的特征和性质,并能在方格纸上画出一个图形的轴对称图形。 2.进一步认识图形的旋转,探索图形旋转的特征和性质,能在方格纸上画出简单图形旋转90度后的图形。 3.使学生初步学会运用对称、平移、和旋转的方法在方格纸上设计图案,进一步增强空间观念。 过程与方法 1.重视学生已有的知识基础,探索两个图形成轴对称的特征和性质。 2.注重联系生活实际,让学生在具体情境中认识图形的旋转。 3.通过大量的活动,帮助学生理解图形对称和旋转的变换,增强空间观念。 情感、态度与价值观 1.通过欣赏与设计图案,使学生进一步熟悉已学过的几何图形,体会数学与生活的联系。 2.让学生在上述活动中,欣赏图形变换所创造的美,进一步感受对称、平移和旋转在生活中的应用,体会数学的价值。 3.引导学生欣赏美、感受美、表现美、创造美,培养学生的空间想象力、创造力和审美意识。 三.单元重难点一览 重点 1.轴对称图形的特征;准确判断轴对称图形,并找出轴对称。、 2.探索图形旋转的特征和性质。

计算机图形学心得体会

计算机图形学心得体会 姓名: 学号: 201203284 班级: 计科11202 序号: 31 院系: 计算机科学学院

通过一个学期的学习,经过老师细心的讲解,我对图形学这门课有了基础的认识,从您的课上我学到了不少知识,基本上对图形学有了一个大体的认识。上课的时候,您的PPT做的栩栩如生,创意新颖的FLASH就吸引了我的眼球,再加上您那详细生动的讲解,就让我对这门课产生了浓厚的兴趣,随着一节一节课的教学,您的讲课更加深深地吸引了我,并且随着对这门课越来越深入的了解更促使我产生了学好这门的欲望。您教会了我们怎们做基本知识,还教了我们不少的算法。听您的课可以说是听得津津有味。以下就是我对计算机图形学这门课的认识。 一、图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。从处理技术上来看图形主要分为两类一类是基于线条信息表示的如工程图、等高线地图、曲面的线框图等另一类是明暗图也就是通常所说的真实感图形。计算机图形学一个主要的目的就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。为此必须建立图形所描述的场景的几何表示再用某种光照模型计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。所以计算机图形学与另一门学科计算机辅助几何设计有着密切的关系。事实上图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其主要的研究内容。同时真实感图形计算的结果是以数字图像的方式提供的计算机图形学也就和图像处理有着密切的关系。 二、计算机图形学的研究内容非常广泛如图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法、非真实感绘制以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。1990年的第11届亚洲运动会上首次采用了计算机三维动画技术来制作有关的电视节目片头。继而以3D Studio 为代表的三维动画微机软什和以Photostyler、Photoshop等为代表的微机二维平面设计软件的普及对我国计算机动画技术的应用起到了推波助谰的作用。计算机动画的应用领域十分宽广除了用来制作影视作品外在科学研究、视觉模拟、电子游戏、工业设计、教学训练、写真仿真、过程控制、平面绘画、机械设计等许多方面都有重要应用如军事战术模拟。 三、科学计算可视化它将科学计算过程中及计算结果的数据转换为几何

第十册第一单元图形的变换教学设计.

第十册第一单元《图形的变换》教学设计 、本单元知识框架 二、本单元学习内容的前后联系 已学过的相关内容 ?三年级下册:认识对称、 平移、旋转 本单元主要内容 一个简单图形在旋转、 平移的过程中,能形成 一个较复杂的图形 后续相关学习内容 认识密铺 图形的变换 三、与本单元相关知识学生的学习情况分析 由于本单元知识是在学生已有的关于对称和旋转的知识基础上, 并结合学生熟悉的生活情境进行安排的,学生完全可以通过观察、想像、分析和推理等过程,独立探究出来。因此,教师要切实组织好学生的课堂活动,为学生创造进行探究的时间和空间。不要让教师的演示或少数学生的活动和回答代替每一位学 生的亲自动手、亲自体验和独立思考。这样学生的空间想像力和思维能力才能得以锻炼,空间观念才能得 到发展。 四、本单元教学目标 1.进一步认识图形的轴对称,探索图形成轴对称的特征和性质,能在方格纸上画出一个图形的轴对 称图形。 2 .进一步认识图形的旋转,探索图形旋转的特征和性质,能在方格纸上把简单图形旋转90 ° 3.初步学会运用对称、平移和旋转的方法在方格纸上设计图案,进一步增强空间观念。 4.在上述活动中,欣赏图形变换所创造出的美,进一步感受对称、平移和旋转在生活中的应用,体会 数学的价值。

五、本单元教学重点、难点 教学重点: 1. 进一步认识图形的轴对称,探索图形成轴对称的特征和性质,能在方格纸上画出一个图形的轴对 称图形。 2 .进一步认识图形的旋转,探索图形旋转的特征和性质,能在方格纸上把简单图形旋转 教学难点: 1.进一步认识图形的轴对称,探索图形成轴对称的特征和性质,能在方格纸上画出一个图形的轴对 称图形。 2 .进一步认识图形的旋转,探索图形旋转的特征和性质,能在方格纸上把简单图形旋转 六、本单元评价要点 1 .能在方格纸上画出一个图形的轴对称图形。 七、各小节教学目标及课时安排 90 ° 90 ° 2 .能在方格纸上把简单图形旋转 90 °

计算机图形学期末考试题库

一、单项选择题 1. 计算机图形显示器一般使用什么颜色模型?(B) A)RGB;B) CMY;C) H SV ;D) HLS 2. 哪一个不是国际标准化组织( ISO)批准的图形标准?(D) A)GKS;B) PHIGS;C) C GM ;D) DXF 3.下述用数值微分法(DDA画斜率的绝对值小于1的直线的C语言子程序中哪一行有错? (A) Void drawLineWithDDA(int x1, int y1, int x2, int y2, int color) { A) int x, y; B ) float k = (float)(y2-y1)(x2-x1); C ) for(x=x1,y=y1;x<=x2;x++) { drawPixel(x,y,color); } D ) y+=k; } } 4. 下述绕坐标原点旋转a 角的坐标变换矩阵中哪一项是错误的?(B) | A B | | C D | A) cos a; B)sin a; C)sin a; D)cos a 5. 下述哪一条边不是非均匀有理B样条(NURBS的优点?(D) B)对于间距不等的数据点,用NURBS以合的曲线比用均匀B样条拟合的曲线更光滑 C)NURB醍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NURB呦以提高对曲面的显示效率 A) NURBSL均匀B样条能表示更多的曲面

6. 透视投影中主灭点最多可以有几个?(D) A)0; B)1; C)2; D)3 7. 在用扫描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?(D) 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 &在简单光反射模型中,由物体表面上点反射到视点的光强下述哪几项之和?(C)(1)环境光的反射光强;(2)理想漫反射光强;(3)镜面反射光强;(4)物体间的反射光强。 A(1)和(2) B)(1)和(3) C)(1)(2)和(3) D)(1)(2 )(3 )和(4 ) 9. 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; 10. 下述关于Bezier 曲线P1(t), P2(t)t [0,1]的论述,哪个是错误的?() A. P1(1)= P2(0) = P,在P处P1(1), P2(0)的切矢量方向相同,大小相等, 则 P1(t), P2(t)在P处具有G1连续;

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)

图形的变换-教学设计

图形的变换 教学目标: 1、通过观察,操作,想象,经历一个简单图形经过平移或旋转制做复杂图形的变换过程。体验图形的变换,发展空间观念。 2、借助方格纸上的操作和分析,有条理地表达图形的平移或旋转的变换过程。 教学重点: 利用数学语言描述变换的过程及利用平移,旋转。 教学难点: 平移:向什么方向平移,平移几格。 旋转:绕哪个点(不动点)顺时针还是逆时针方向,旋转多少度。 教学工具: 多媒体课件 教学过程: 一、创设情景 1、“在我们的生活中,许多事物都在发生变换。神州七号火箭发射、卫星绕地球旋转、汽车行驶、钟表指针转动……。” “你能说说这些物体是怎样运动的吗?” “淘气把它们分成了两类,你知道他是怎样分的吗?” 2、分别说说它们是平移还是旋转。 3、金鱼是怎样变移动的?(平移) 4、下面图形是怎变化的?(旋转)要把一个旋转现象描述清楚,应从哪些方面说?(旋转物体、绕哪个点、旋转方方向、旋转的度数) 二、解决问题 师:现在我们一起利用所学的知识进一步探索图形的变换(板书本节课课题《图形的变换》)。师:接下来,请同学们观察下图(拿出自己课前准备好的模型)分别给四个三角形标出字母ABCD,自己动手摆一摆,进行图形变换,并与同桌思考交流一下老师提出的几个问题 1、四个三角形ABCD如何变换得到“风车”图形? (生自己操作,老师指导巡视。)几分钟后找同学回答一下。 生:将第一副图中的A向右平移2格,B向下平移2格,C向上平移2格,D向左平移2

格。 师:这位同学回答很好,在分析图形的变换是,不仅要说出它是平移还是旋转,还要说出怎样平移和旋转的,也就是说清楚向什么方向平移,平移几格?哪个点(不动点)顺时针还是逆时针方向,旋转多少度? 师:从第一幅图到第二图还有其他的变化方法吗? 生:可以先旋转再平移,即把图形A绕下面的顶点逆时针旋转90度,再向右平移2格,把图形B绕上面的顶点逆针旋转90度,再向下平移2格,把图形D绕最上面的顶点逆针旋转90度,再向左平移2格,把C绕下面的顶点逆时针旋转90度,再向上平移2格。 师:大家明白他的变换过程吗?这位同学利用数学语言描述变换的过程,既旋转:绕哪个点(不动点)顺时针还是逆时针方向,旋转多少度? 还有其他的方法吗? 师:很好,同学门的方法可真多啊。 在这里老师想找个同学说说在做图形的变换时,怎样才能使你的变换又快又准确。 生:(说自己的方法) 你能用这些好的办法做下面的图形变换吗? 2、“风车”图形中的四个三角形ABCD如何变换得到长方形? 3、长方形中的四个三角形ABCD如何变换得到正方形? 4、正方形中的四个三角形ABCD如何变换最初的图形? 汇报 三、小试身手 左图的七巧板是如何平移或旋转得到右图的,先想一想,再动手摆一摆。 四、小结: 通过本节课的学习,你有什么收获?还有哪些困惑? 教学反思 这节课是语言叙述为主,动手操作为辅的图形教学新授课,并且课堂内容具有较大难度,特别是对与中差声,因此,要保持学生的良好状态,我注意以下几点: 1、使用课件直观的向学生展示平移和旋转,以吸引学生的注意力,同时复习了平移和旋转; 2、引导学生从不同的角度去思考,用不同的方式来表达,并做必要的引导,照顾各个

计算机图形学期末考试试卷

计算机图形学期末考试试卷(C卷) 一、判断题(本大题共 10 小题,每小题 1 分,共 10 分) 1.计算机图形生成的基本单位是线段。 ( F ) 2.构成图形的要素除了点、线、面、体等几何要素外,还应该包括 灰度、色彩、线型、线宽等非几何要素。 ( N ) 3.在齐次坐标系中,若用矩阵来表示各种运算,则比例和旋转变换 是矩阵F乘法运算,而平移变换是矩阵加法运算。 ( F ) 4.Z-Buffer消隐算法有利于硬件实现,并且不需要排序。 ( N ) 5.二次Bezier曲线和二次B样条曲线都通过控制多边形的首末端 点。 ( F ) 6.一个向量的齐次坐标的表示形式是唯一的。 ( F ) 7.计算机图形技术是随着图形硬件设备的发展而发展起来的。 ( N ) 8.Phong算法的计算量要比Gouraud算法小得多。

( F ) 9. 将某二维图形整体放大2倍,其变换矩阵可写为。 ( F ) 10. 图形软件标准是为提高图形软件的易用性而提出的。 ( F ) 二、填空题(本大题共 10 空,每空 1 分, 共 10 分) 1. 在多边形填充过程中,常采用、 左闭右开 和 下闭上开 的原则对边界像素进行处理。 2. 基本几何变换指 平移 、 比例 和 旋转 三种变换。 3. 屏幕上最小的发光单元叫作 像素 ,它的多少叫做 分辨率 。 ??????????200010001

4.ISO批准的第一个图形软件标准是GKS ,进入20 世纪90年代后,存在的事实上的图形软件标准主要是 OpenGL 和Direct x。 5.图形的表示方法有两种:参数法和点阵 法。 6.多边形的表示方法有顶点表示法和点阵表 示法两种。 7.计算机三维模型的描述有线框模型、表面模 型和实体模型。 8.颜色包含3个要素:色调、饱和度和 亮度。 三、简答题(本大题共 5 小题,每小题 5 分,共 25 分) 1.计算机图形学研究的主要内容是什么 2.什么是齐次坐标齐次空间点 P(X、Y、W) 对应的笛卡尔坐标

四年级数学图形的变换教案2[人教版]

四年级数学图形的变换教案2[人教版] -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第四单元图形的变换 一、单元教学目标: 1、通过实例观察,了解一个简单的图形经过旋转制作复杂图形的过程,并 能在方格纸上将简单图形旋转90°。 2、通过在方格纸上的操作活动,说出图形的平移或旋转的变化过程。 二、单元教学建议: 1、在操作的过程中,认识图形变化的特点 本单元的内容主要是以操作为主,通过学生的动手活动,逐步认识图形的变化特点。如“图形的旋转”活动(教材P53),教材中展示的两幅美丽的图案是由一个简单的图案经过旋转而得到的。因此,让学生能自己进行操作,这对他们认识图形的变化是十分有利的。当然,在具体的处理上有两种方式:一是,教师在计算机多媒体中设计一个图形变化的过程,逐步展示每一步变化的过程。二是,准备四张画着同一图案的纸,然后逐张围绕某一点进行旋转,旋转90°后,贴上一张纸,再旋转90°,再贴上一张纸,直至形成一个完整的图。第二种操作的方式也可以让学生自己进行操作(让学生准备一些简单的图案)。在旋转的过程中要提醒学生观察,是沿着哪一点旋转的(这一点称为中心点),因为沿着不同的中心点旋转所得到图案是不同的。同样,在三角形的旋转中(教材P54第1题),也要让学生明白是围绕哪点旋转的。 本单元的很多练习都是可以操作的,因此,在课前请学生准备一些小的学具,这样,在教学的过程中每个学生就有操作的机会。练习中的一些问题最好都是在学生的操作后再回答,以提高学生的感性认识。 2、在图形的变换中,提倡不同的操作方法 一个图形经过变化后,可以得出新的图形,但同样得到新的图形,则有不同的操作方法。如“图形的变换”活动中(教材P56),4个三角形经过平移与旋转,得到了不同的图形,但每个人操作方法可以是不同的。因此,这一活动可以先让学生在方格纸上试一试,然后再全班来说一说。在教学的过程中,不要出现教师摆,学生看的现象,这样不容易出现学生具有个性的操作方法。3、在欣赏的过程中,设计制作美丽的图案 本单元的数学欣赏内容是任意一个简单的图形,当它围绕一点进行旋转,并把每次旋转后的图形沿周长画下来,那么就会出现一个美丽的图案。这一内容学生在三年级时已经欣赏了正方形旋转的过程,并进行了制作。本单元把这一内容进一步扩展,可以是任意的简单图形。在教学中,先请学生欣赏,然后,每个小朋友用硬纸剪一个任意的简单图形,接着进行制作。对学生制作的图案,

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