图形学模拟试题-(含答案)教学内容
计算机图形学课程模拟试卷（参考答案含评分标准）
2010—2011学年第二学期
年级专业学号姓名得分
一、简要回答题（每题7分，共7题，共49分）
1.被誉为“图形学之父”的伊万?萨瑟兰(Ivan Sutherland)对计算机图形学理论和
应用的主要贡献有哪些？
答：（1）（3分）萨瑟兰在MIT攻读博士学位时,在著名的林肯实验室完成基于光笔的交互式图形系统：Sketchpad。这一系统中许多交互式图形设计的创意是革命性的,它的影响一直延续到今天。
（2）（4分）用于显示立体和彩色图像的“Lorgnette”技术和一系列图形图像算法，如分区编码的直线段裁剪算法、多边形裁剪算法、曲面的表示和消除隐藏线算法等等。
2.有人认为图形学算法主要依赖于点和向量的数学运算，你是否认同这一观点？给出
同意或反对的理由，并举例说明。
答：这一观点是正确的（2分），主要理由和举例如下（5分）：
（1）图形学的很多算法属于几何算法，点（从三维、二维到一维）是最基本的几何要素，也是统一基本几何的计算机表示形式。例如，在观察流水线上的主要图形学算法，无
论是表示和生成（显示）、建模（造型）、变换（包括投影、观察、消隐）都可以统
一到建立基于点的几何模型；（可以以典型的光栅图形学的算法如基本图形的生成和
变换、三维观察、Z-Buffer算法为例说明）
（2）向量几何是图形学的重要数学基础、建立了以“方向性”概念的基本理论、思想方法、几何结构、几何算法与复杂性分析的几何计算理论体系。例如，借助向量几何可以将
二维布尔运算降为一维向量计算、将三维布尔运算下降为二维布尔运算、将三维消隐
算法最终归结为一维交集算法等等，从而使几何计算的复杂性大为简化。（可以以比
较典型的Liang-Barsky裁剪算法、三维实体造型CSG树生成，隐藏线消除算法等为例
说明）。
『评分说明』若认为这一观点是错误的或持有含糊的态度，且给出的例子是片面的、主观的，则本题不得分。其他错误情况者，如未举例说明，酌情扣2分左右。
3.针对多面体模型，直接用简单光照模型绘制会有什么问题？简述两种增量式光照明
模型（多边形绘制）的基本思想，并指出两个算法的主要区别。
答：
（1）（3分）针对多面体模型，使用简单光照模型绘制会在多边形与多边形之交界处产生明暗的不连续变化，影响了曲面的显示效果，即马赫带效应。如果增加多边形个数，减小每个多边形的
面积，当然也能改善显示效果。但这样会数据结构将迅速膨胀，导致操作的空间与时间上升。 （2）（4分）增量式光照模型的基本思想是在每一个多边形的顶点处计算合适的光照明强度或法向量，然后在各个多边形内部进行均匀插值，得到多边形光滑的颜色分布。它包含两种主要的算法：双线性光强插值和双线性法向插值，又被分别称为Gouraud 明暗处理和Phong 明暗处理。两种算法的主要区别为：前者采用光强插值，效果一般，而后者采用法向插值，效果较好，但计算代价较高。
4. 什么是区域连贯性？哪种消隐算法利用了这种连贯性提供算法效率？说明其算法思想。
答：（1）（2分）区域连贯性：区域指屏幕上一组相邻的像素，它们通常为同一个可见面所占据，可见性相同。区域连贯性表现在一条扫描线上时，即为扫描线上的每个区间内只有一个面可见。
（2）（5分）扫描线算法利用了这种连贯性，其算法思想如下：
? 多边形P1、P2的边界在投影平面上的投影将一条扫描线划分成若干个区间，如图所示
[0,u1] [u1,u2] [u2,u3] [u3,u4] , [u4,umax]
? 覆盖每个区间的有0个、1个或多个多边形，但仅有一个可见。在区间上任取一个像素，
计算该像素处各多边形（投影包含了该像素的多边形）的深度值，深度值最大者即为可见多边形，用它的颜色显示整个区间
5. 中点画圆算法中，如何消除乘法运算的？
答：（1）（3分）中点画圆算法的判别式如下 （引用教学课件）
假设
（2） （4分）若构造上述两个变量的增量关系，并代入判别式，则可消除原判别式中的乘法运算。
??
?>≤+-+++=-=+0
020
)(812
8*4510i i i i i i i i H H y x H x H H R
H 20
)(812
8+-=+=i i i i i y x SE x E ??
?>+≤+=+-=+=++=++=++++0
16
08
20)(88812812)1(81111i i i i i i i i i i i H SE H SE y x SE E x x E
消除了乘法运算后变量关系：(下表可以不给出）
6. 加权区域反走样方法中，定义加权函数或加权表的意义何在？
答：（7分）权函数w(x, y)以像素A 的中心为原点建立二维坐标系，w(x, y)反映了微面积元dA 对整个像素亮度的贡献大小 ，与 dA 到像素中心距离d 成反比。
例如，加权函数一般取高斯函数
或用离散的加权表（经验值矩阵），如
『评分说明』未给出以上两个表达式的情况，不扣分。
7. 需要哪两个步骤判断给定的点P 1（x 1,y 1,z 1）是否遮挡了另一个点P 2(x 2,y 2,z 2)?
答： 需要判断（1） 两个点是否在同一投影线上，（2）如果是，再比较两个点在观察坐标系下的深度Z 值，从而确定两点之间存在的遮挡关系。（『评分说明』这两个步骤分别为3分和4分）
二、算法分析和计算题（前三题每题9分，后二题每题12分，共计51分）
1. 根据抛物线 的正负性和对称性，当y ∈[-24，24]时，推导中点
算法中的判别式。
答：本题抛物线关于x 轴对称，y ∈[-24，24]时，x ∈[-5，19] 若P （x,y ）在曲线上，则P ’（x,-y ）也在曲线上
因此，只需要考虑设计y>=0部分的曲线生成算法(y ∈[0，24]，x ∈[-5，
524),(2
=+-
=y x y x f
R
y x SE x E i i i 82020)(812
12800-=+-==+=??
????+-=??
?
???-=2
22222exp 21
2exp 21
),(σπσσπσy x d y x w ???????
??????
???=???????
?????????12
42125652
46864256522142
1
8812524
232221
201918171615141312111098765432
1
w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w
设计中点画线算法时： 构造判别式如下：（2分）
??
?
??<=>=--=）曲线下方,点（0在曲线上
),点（0在曲线上方
),(点012024),(2
y x y x y x x y
y x F 考虑到曲线上点的斜率是变化的：（1分）
??
?
??><==<>==12
112112112y y y y dx dy 因此，以点P(1,12)为分界，将y>=0部分的抛物线分为两部分： （1） （3分）点P 左边部分抛物线，点的斜率>=1, 因此
当y=y+1时,中点M （x+0.5,y+1）的判别式为：
D 1(M)=F(x+0.5,y+1)=（y+1）2-24(x+0.5)-120=y 2+2y-24x-131 若D 1(M)>0 取点（x+1,y+1）,且D 1(M ’)=F(x+1.5,y+2)=D 1(M)+2y-21 若D 1 (M)<0 取点（x,y+1），且D 1(M ’)=F(x+0.5,y+2)= D 1(M)+2y+3 若D 1 (M)=0 一致地取点（x+1,y+1）或者（x,y+1） D 1 (M)的初值为-12，
（2） （3分）点P 右边部分抛物线，点的斜率<1, 因此
当x=x+1时,中点M （x+1,y+0.5）的判别式为：
D 2 (M)=F(x+1,y+0.5)=（y+0.5）2-24(x+1)-120=y 2+y-24x-143.75 若D 2 (M)>0 取点（x+1,y ） ,且D 2 (M ’)=F(x+2,y+0.5)=D 2 (M)+y-47.25 若D 2 (M)<0 取点（x+1,y+1）,且D 2 (M ’)=F(x+2,y+1.5)=D 2 (M)+3y-44.25 若D 2 (M)=0 一致地取点（x+1,y ）或者（x+1,y+1）
D 2 (M)的初值为-11.75
为消除浮点运算，右边部分抛物线的判别式可以用4×D 2 (M)代替D 2 (M)的计算。 『评分说明』
（1）本题答案不唯一。另一种计算方法为，取用判别式为524
),(2
+-
=y x y x F ，虽然与上述计算步
骤类似，计算公式不一样，但比较复杂。若计算步骤完整，同样视为有效。 （2）若过程步骤正确，但计算存在非原则错误者，每步可酌情扣分1分。
（3）没有按斜率>=1或<1将y>=0部分抛物线分成两部分进行分别处理的，至少扣4分。 （4）判别式递推式未给出或有计算错误的情况，不扣分。
?????
????
???=10
000000
000),,(z y x z y x s s s s s s S P 0
P 1 P 2
P 3
P 4 P 5
A B
C
D
I 1
I 2 I 3
I 4 I 5 I 6 I 7 （5）回答用参数曲线的方法生成抛物线，虽然可行，但不符合题目要求，不能得分。
2. 在坐标系Oxyz 中，计算将矢量P(1,1,1)Q(2,2,2)变换到矢量P’(0,0,0) Q’(0,0,1)的变换矩阵。
答：先平移，将 P 平移到P ’，经绕 y 旋转-45度 和 x 轴旋转θ角，即使矢量 PQ 与 z 轴正方向重合。 沿z 坐标轴比例变换，比例系数1/31/2 因此，包括以下四个步骤： （1）(2分)平移变换T （-1，-1，-1）
?
?
??
?
?
???
???---=---1000
11001010
1001
)1,1,1(T （2） (2分)绕y 轴顺时针旋转45度得到R y (-45)使得
PQ 落在YOZ 平面。
?
?
?
??
?
?
??
?
?
?-----=-10000)45cos(0)45sin(0010
0)45sin(0)45cos()45(y R （3） (2分)绕x 轴旋转θ(sin=1/31/2
，cos θ=(2/3)1/2
)使得PQ 与Z 轴重合，方向相同。
(4) (2分)比例变换S （1，1，1/31/2
）
(1分)最后得到复合变换矩阵为S （1，1，1/31/2
）?R x (θ)?R y (-45)?T （-1，-1，-1） 『评分说明』
（1）本题答案不唯一，还存在另一种答案，即第1步和最后步骤相同，第2步为绕x 轴旋转45度，第3步绕y 轴转θ，可判为有效。
（2）若只回答出4个步骤的名称，但未给出变换矩阵或变换参数错误较多者，本题可酌情扣>=4分。
最后的复合变换矩阵的值未计算或计算结果有差错，不扣分。
3. 如图所示，一多边形P 0P 1P 2P 3P 4P 5和裁剪窗口ABCD ，
试写出用逐次多边形裁剪（Sutherland - Hodgman ）
算法裁剪的过程。
?????
??
??
???-=10
00
0cos sin 00sin cos 000
01
)(θθθθ
θx R
P1
P2
P3
P4
（2分）对于左边AD 输入P0P1P2P3P4P5
输出 P0P1P2P3P4P5
（2分）对于上边AB 输入P0P1P2P3P4P5
输出 P0I7I6P2I5I4P4P5
（2分）对于右边BC 输入 P0I7I6P2I5I4P4P5
输出P0I7I6P2I5BI3P5
（2分）对于右边CD 输入 P0I7I6P2I5BI3P5
输出P0I7I6P2I5BI3I2I1
（1分）最后输出为P0I7I6P2I5BI3I2I1
『评分说明』若未给出每步输入输出，则至少扣4分，若输入输出的顶点序列局部错误，每步错误酌情
扣1分；
若未写出多边形裁剪规则的应用过程，若裁剪边的顺序改为相反（即逆时针）的情况，均不扣分。
4. 现有P
、P
1
、P
2
、P
3
和P
4
五个控制点，如下图所示。回答下列问题：
①构造一条包含此5个点的Bezier曲线是几次？
并写出此Bezier曲线函数及其矩阵形式。
②试根据Bezier曲线的可分割性，在图上画出
t=0.5时，对应曲线上的点P(t)。
③若前面三点P
P
1
P
2
和后面三点P
2
P
3
P
4
分别拟合一
段Bezier曲线，前后两段之间满足GC1连续的条件，
这些控制点应该满足什么几何关系？
答：
（1）4次Bezier曲线，曲线函数为
]1,0[
,)
(
BEZ
)
(
4
4,
∈
=∑
=
t
t
P
t
P
i
i
i
)!
(!
!
其中
)
1(
)
(
BEZ4
4
4,
i
n
i
n
C
t
t
C
t
i
n
i
i
i
i
-
=
-
=-
P 3
)
1()0(12p p '?='α
i=0,4
『评分说明』本小题3分，曲线表示未能正确写出矩阵形式，但正确写出代数形式，可酌情扣1分。 若P(t)写成列向量的形式,则上式改为矩阵的转置形式，结果有效。 （2）曲线上的点P(1/2)，如图所示。 本小题1分。
（3）
根据Beizer 曲线的性质，可知：
在两段二次Bezier 曲线间得到GC 1
连续性
由于
其中α为常数 所以，P 1P 2P 3三点的几何关系为共线
『评分说明』本小题8分，其中，若正确写出切线方程和连续性条件，得分4分；若正确给出几何关系，得分4分。
5. 已知三维观察坐标系Ouvn ，n = 0为投影平面，P 0
（0，1，0）、P 1
（0，-1，0）
及P 2
（2，0，0）为投影平面上的三个点，投影参考点为（0，0，1）。计算解答下列问题：
（1）采用透视投影时，线段Q 1
（1，-1，-1）Q 2
（1，-2，-1）的投影是否完全落在三角形
? P 0
P 1
P 2
内？为什么？
[]??
??
???
?
????????????????????
???
??-----?=4
3243
2101146410412124006
12600044
00001)(t t t t P P P P P t P )
(2)0()(2)1(232121P P p P P p -='-=')
(1223P P P P -?=-α
（2）假设Q 1
在投影平面上的投影点不变，如何对Q 1Q 2
进行几何变换，使得Q 1Q 2
在投影平面
上的投影落在三角形? P 0
P 1
P 2
内？给出这一几何变换矩阵及Q 1Q 2
变换后线段的投
影。
答：
（1） 根据已知条件得到透视变换矩阵为
?
?
??
????????-=11000000001000
1per
M ?????
???????-=????????????--=20111111'1per M Q Q1的投影为（1/2，-1/2，0）
?????
???????-=????????????--=20211121'2per M Q Q2的投影为（1/2，-1，0） 因Q 1的投影在? P 0
P 1
P 2
内，而Q 2的投影不在? P 0
P 1
P 2
内，所以Q 1Q 2的投影不全部? P 0
P 1
P
2
内。
『评分说明』本小题4分，若透视变换矩阵给出正确，但投影的计算错误或未考虑齐次坐标，可酌情扣1分。仅因计算差错引起的最后结论判断错误，可酌情扣1分。
（2） 让Q 1Q 2的投影在Q 1投影点绕u 轴旋转180度可以使得Q 1Q 2投影全部落在? P 0
P 1
P 2
内。依次应用
如下变换步骤： 坐标系原点平移到Q1 ?
?
??
?
?
???
???-=-1000
11001010
1001)1,1,1(T 绕u 轴旋转180度：
?????
?
???
???--=???????
??
?
??-=10000100001000
011000
0180cos 180sin 00180
sin 180cos 00001)180(u R
坐标系原点由Q 1平移回到原来（0，0，0）
?
?
??
?????
???--=--100011001010
10
01)1,1,1(T 复合几何变换矩阵为
=-??--=)1,1,1()180()1,1,1(T R T T u ?
???
????????----100
0210020100001
变换后：Q 1变为 TQ 1=（1，-1，-1，1） 投影为（1/2，-1/2，0）（不变）
Q 2变为 TQ 2=（1，0，-1，1） 投影为（1/2，0，0）（在三角形内） 因此，几何变换后的投影均落在? P 0
P 1
P 2
内。
『评分说明』
本小题共8分，答案不唯一，评价的标准为计算思路和结果是否简洁、正确。 除了上述思路外，可能的比较简洁求解思路还有以下2种：
（1） 考虑到Q 1的投影在三角形内，将Q 1Q 2线段按Q 1点平移到投影线上离投影参考点足够远处，利用
透视投影近大远小的效果，再进行投影可使得线段落在三角形内，其中几何变换矩阵为平移变换，平移变换的参数要根据估计预先确定。这一方法虽然简单，但不利之处在于需要检测平移达到的点是否足够远。
（2） 考虑到线段Q 1Q 2平行于投影平面uov ，考虑到Q 1的投影在三角形内，Q 1Q 2的投影又平行于坐标轴
v ，可以考虑先做平移变换，将Q 1平移到原点，然后沿v 轴做缩小比例变换，最后再做平移变换的逆变换。这三个基本变换的复合变换即为几何变换，最后再做投影变换。这一方法比较简单有效。
本小题若只写出正确的解题思路，则扣3分;在思路正确的前提下，若几何变换矩阵有差错，则扣2分，若变换后的投影未计算者，则扣1分。
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》 试卷A及参考答案
（）4.EGA/VGA为增强图形显示效果的一种图形处理软件的名称。 （）5.对山、水等不规则对象进行造型时，大多采用过程式模拟方法。 （）6.实体的边界由平面多边形或空间曲面片组成。 （）7.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。 （）8.观察空间位于前后裁剪面之间的部分称为裁剪空间或视见体。 （）9.找出并消除物体中的不可见部分，称为消隐。 （）10.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。 三、填空题（将正确答案填入横线上，每空2分，共20分） 1．直线的属性包括线型、和颜色。 2．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。 3．平面图形在内存中有两种表示方法，即和矢量表示法。 4．将三维物体变为二维图形的变换称为，其有两种基本方式：平行投影、。 5.边界点组成的集合称为集合的。 6．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。 7．通过实体的边界来表示一个实体的方法称为。 8．表面由平面多边形构成的空间三维体称为。 9.标量：一个标量表示。 四、简答题（每小题5分，共20分） 1.什么是图像的分辨率？
2.局部光照模型和全局光照模型的不同之处是什么？ 3.实体采用八叉树表示法有哪些缺点？ 4.消隐算法有哪些类型，它们各有什么特点？
五、计算题（每小题11分，共22分） 1.写出直线方程b mx y +=''对应的xy 坐标方程，假设''y x 坐标系是由xy 坐标系旋转90°得到。 2.写出从),(111y x P 到),(222y x P 的段与（a ）垂直线x ＝a ， （b ）水平线y ＝b 的交点。
计算机图形学作业-Display-答案分析
计算机图形学作业I 一．判断题 1．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；（×） 2．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；（√） 3. 相似变换是刚体变换加上等比缩放变换；（√） 4. 保距变换是刚体变换加上镜面反射；（√） 5. 射影变换保持直线性，但不保持平行性。（√） 二、填空题 1.透视投影的视见体为截头四棱锥形状；平行投影的视见体为长方体形状。 2.字符的图形表示可以分为矢量表示和点阵表示两种形式。 3.仿射变换保持直线的平行性 4.刚体变换保持长度 5.保角变换保持向量的角度 三、单项选择题 1. 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？（ D） A. 512KB； B. 1MB； C. 2MB； D. 3MB ; 2. 在透视投影中，主灭点的最多个数是（ C ） A 1; B 2; C 3; D 4 3. 以下关于图形变换的论述不正确的是（ B ） A. 平移变换不改变图形大小和形状，只改变图形位置； B. 拓扑关系不变的几何变换不改变图形的连接关系和平行关系； C.旋转变换后各图形部分间的线性关系和角度关系不变，变换后直线的长度不变 D.错切变换虽然可引起图形角度的改变，但不会发生图形畸变； 4. 使用下列二维图形变换矩阵：将产生变换的结果为（ D ） A. 图形放大2倍； B. 图形放大2倍，同时沿X、Y1个绘图单位； C.沿X坐标轴方向各移动2个绘图单位； D.沿X坐标轴方向放大2倍，同时沿X、Y坐标轴方向各平移1个绘图单位。 5. 下列有关投影的叙述语句中，正确的论述为（B ） A. 透视投影具有近小远大的特点； B. 平行投影的投影中心到投影面距离是无限的； C. 透视投影变换中，一组平行于投影面的线的投影产生一个灭点； T =
《计算机图形学》试卷及答案
一、填空题（每空0.5分，共 1 0 分） 1、 计算机图形学中的图形是指由点、线、面、体等 和明暗、灰度（亮度）、色 彩等 构成的，从现实世界中抽象出来的带有灰度、色彩及形状的图或形。 2、 一个计算机图形系统至少应具有 、 、输入、输出、 等 基本功能。 3、 常用的字符描述方法有：点阵式、 和 。 4、 字符串剪裁的策略包括 、 和笔划/像素精确度 。 5、 所谓齐次坐标就是用 维向量表示一个n 维向量。 6、 投影变换的要素有：投影对象、 、 、投影线和投影。 7、 输入设备在逻辑上分成定位设备、描画设备、定值设备、 、拾取设备 和 。 8、 人机交互是指用户与计算机系统之间的通信，它是人与计算机之间各种符号和动作 的 。 9、 按照光的方向不同，光源分类为： ， ， 。 10、从视觉的角度看，颜色包含3个要素：即 、 和亮度。 二、单项选择题（每题 2分，共 30 分。请将正确答案的序号填在 题后的括号内） 1、在CRT 显示器系统中，（ ）是控制电子束在屏幕上的运动轨迹。 A. 阴极 B. 加速系统 C. 聚焦系统 D. 偏转系统 2、分辨率为1024×1024的显示器需要多少字节位平面数为16的帧缓存？（ ） A. 512KB B. 1MB C. 2MB D. 3MB 3、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. HLS 4、下面哪个不属于图形输入设备？（ ） A. 键盘 B. 绘图仪 C. 光笔 D. 数据手套 5、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
《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
计算机图形学作业-Display-答案
计算机图形学作业 I 一．判断题 1．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；（×） 2．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；（√） 3. 相似变换是刚体变换加上等比缩放变换；（√） 4. 保距变换是刚体变换加上镜面反射；（√） 5. 射影变换保持直线性，但不保持平行性。（√） 二、填空题 1.透视投影的视见体为截头四棱锥形状；平行投影的视见体为长方体形状。 2.字符的图形表示可以分为矢量表示和点阵表示两种形式。 3.仿射变换保持直线的平行性 4.刚体变换保持长度 5.保角变换保持向量的角度 三、单项选择题 1. 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？（ D） A. 512KB； B. 1MB； C. 2MB； D. 3MB ; 2. 在透视投影中，主灭点的最多个数是（ C ） A 1; B 2; C 3; D 4 3. 以下关于图形变换的论述不正确的是（ B ） A. 平移变换不改变图形大小和形状，只改变图形位置； B. 拓扑关系不变的几何变换不改变图形的连接关系和平行关系； C.旋转变换后各图形部分间的线性关系和角度关系不变，变换后直线的长度不变 D.错切变换虽然可引起图形角度的改变，但不会发生图形畸变； 4. 使用下列二维图形变换矩阵：将产生变换的结果为（ D ） A. 图形放大2倍； B. 图形放大2倍，同时沿X、Y1个绘图单位； C.沿X坐标轴方向各移动2个绘图单位； D.沿X坐标轴方向放大2倍，同时沿X、Y坐标轴方向各平移1个绘图单位。 5. 下列有关投影的叙述语句中，正确的论述为（B ） A. 透视投影具有近小远大的特点； B. 平行投影的投影中心到投影面距离是无限的； C. 透视投影变换中，一组平行于投影面的线的投影产生一个灭点； T =
计算机图形学与图像处理教案
精编资料 了解图形学与图像处理的发展,应用以及当前国际国内研究的热点和重要成果;理解图形学与图像处理对图元以及图像的分析与理解的以及二维与三维形状重建等;... 图形,图像 计算机图形学与图像处理教案 学时：36，其中讲授26学时，上机10学时。 适用专业：信计专业与数学专业。 先修课程：高等数学、线性代数、数据结构、VC++或者C# 一、课程的性质、教育目标及任务： 计算机图形学与图像处理实际上是两门课程的一个综合。这是一门研究图形学与图像处理的基本理论、方法及其在智能化检测中应用的学科，是计算机科学与技术等电子信息类本科专业的专业课。 本课程侧重于对图形学的基本图元的基本生成，以及图像处理中对图像在空间域与频率域的基本处理算法的研究。并对图形学与图像处理基本理论和实际应用进行系统介绍。目的是使学生系统掌握图形学与图像处理的基本概念、原理和实现方法，学习图形学与图像处理分析的基本理论、典型方法和实用技术，具备解决智能化检测与控制中应用问题的初步能力，为在计算机视觉、模式识别等领域从事研究与开发打下扎实的基础。 二、教学内容基本要求： 1．了解图形学与图像处理的发展、应用以及当前国际国内研究的热点和重要成果； 2．理解图形学与图像处理对图元以及图像的分析与理解的以及二维与三维形状重建等； 3．掌握图形学与图像处理中最基本、最广泛应用的概念、原理、理论和算法以及基本技术和方法； 4．能够运用一门高级语言编写简单的图形学与图像处理软件，实现各种图形学与图像处理的算法。 三、主要教学内容：
学习图形学的基本概念，了解光栅显示系统的原理；掌握基本图元的生成算法：直线的生成算法、曲线的生成算法、多边形的生成算法；掌握区域填充、线段剪裁以及多边形的剪裁；掌握图元的几何变换、以及投影的基本理论。 了解图像的概念；图像数字化的基本原理：取样、量化、数字图像的表示；线性系统理论在图像变换，滤波中的应用：线性系统理论、离散图像变换、小波变换；图像编码压缩、增强，以及复原的基本方法：无失真压缩、有失真压缩、变换编码、压缩标准、图像滤波原理、复原滤波器、直方图运算、点运算；图像识别的基本原理和方法：图像分割、图像分析、图像分类； 四、学时安排 总课时72学时，图形学36学时，其中包括26个学时讲授，10个学时上机；图像处理36学时，其中包括26个学时讲授，10个学时上机； 五、参考书目： (1),
计算机图形学5套模拟题
组卷规则：每套模拟题5个问答或者计算或者证明题，每题20分。 《计算机图形学基础》模拟试题（1） 1、简述Cohen-Sutherland 裁剪方法的思想，并指出与之相比，中点裁剪方法的改进之处，及这种改进的理由。 答：Cohen-Sutherland 裁剪算法的思想是：对于每条线段分为三种情况处理。（1）若完全在窗口内，则显示该线段简称“取”之。（2）若明显在窗口外，则丢弃该 线段，简称“弃”之。（3）若线段既不满足“取”的条件，也不满足“弃”的条件，则求线段与窗口交点，在交点处把线段分为两段。其中一段完全在窗口外，可弃之。然后对另一段重复上述处理。中点分割算法的大意是，与Cohen-Sutherland 算法一样首先对线段端点进行编码，并把线段与窗口的关系分为三种情况: 全在、完全不在和线段和窗口有交。对前两种情况， 进行同样的处理。对于第三种情况，用中点分割的方法求出线段与窗口的交点。即从点出发找出距最近的可见点A和从点出发找出距最近的可见点B，两个可见点之间的连线即为线段的可见部分。从出发找最近可见点采用中点分割方法：先求出的中点,若不是显然不可见的，并且在窗口中有可见部分，则距最近的可见点一定落在上，所以用代替；否则取代替。再对新的求中点。重复上述过程，直到长度小于给定的控制常数为止，此时收敛于交点。 改进之处在于，对第三种情况，不直接解方程组求交，而是采用二分法收搜索交点。这种改进的理由是：计算机屏幕的象素通常为1024×1024，最多十次二分搜索即可倒象素级，必然找到交点。而且中点法的主要计算过程只用到加法和除2运算，效率高，也适合硬件实现。 2、在Phong 模型 中，三项分别表示何含义？公式中的各个符号的含义指什么？ 答：三项分别代表环境光、漫反射光和镜面反射光。为环境光的反射光强，为理想漫反射光强，为物体对环境光的反射系数，为漫反射系数，为镜面反射系数，为高光指数，L 为光线方向，N 为法线方向，V 为视线方向，R 为光线的反射方向。
计算机图形学作业答案
计算机图形学作业答案 第一章序论 第二章图形系统 1．什么是图像的分辨率？ 解答：在水平和垂直方向上每单位长度（如英寸）所包含的像素点的数目。 2．计算在240像素/英寸下640×480图像的大小。 解答：（640/240）×(480/240)或者（8/3）×2英寸。 3．计算有512×512像素的2×2英寸图像的分辨率。 解答：512/2或256像素/英寸。 第三章二维图形生成技术 1．一条直线的两个端点是（0，0）和（6，18），计算x从0变到6时y所对应的值，并画出结果。 解答：由于直线的方程没有给出，所以必须找到直线的方程。下面是寻找直线方程（y ＝mx＋b）的过程。首先寻找斜率： m ＝⊿y/⊿x ＝（y 2－y 1 ）/（x 2 －x 1 ）＝（18－0）/(6－0) ＝ 3 接着b在y轴的截距可以代入方程y＝3x＋b求出 0＝3（0）＋b。因此b＝0，所以直线方程为y＝3x。 2．使用斜截式方程画斜率介于0°和45°之间的直线的步骤是什么？ 解答： （1）计算dx：dx＝x 2－x 1 。 （2）计算dy：dy＝y 2－y 1 。 （3）计算m：m＝dy/dx。 （4）计算b: b＝y 1－m×x 1 （5）设置左下方的端点坐标为（x，y），同时将x end 设为x的最大值。如果 dx < 0，则x＝x 2、y＝y 2 和x end ＝x 1 。如果dx > 0,那么x＝x 1 、y＝y 1 和x end ＝x 2 。 （6）测试整条线是否已经画完，如果x > x end 就停止。 （7）在当前的（x，y）坐标画一个点。 （8）增加x：x＝x＋1。 （9）根据方程y＝mx＋b计算下一个y值。 （10）转到步骤（6）。 3．请用伪代码程序描述使用斜截式方程画一条斜率介于45°和－45°（即|m|>1）之间的直线所需的步骤。
计算机图形学模拟题
计算机图形学试题B 2011/2012学年第一学期期末试题 一、选择题（每小题5分，共30分） 1. 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)3MB 2. 在直线的 Bresenham 算法中，若直线的斜率 |m|>1 ，且 y1 2016年北京大学现代远程教育《计算机图形学》作业题 注意事项： 1.本作业题中所标注的章节均以学习指导和课件为准； 2.作业请独立自主完成，不要抄袭。 一、填空题 1．（第1章）图形是由点、线、面、体等几何要素和明暗、灰度（亮度）、色彩等非几何要素构成的，从现实世界中抽象出来的带有灰度、色彩及形状的图或形。 2.（第2章）一个计算机图形系统至少应具有计算、存储、输入、输出、交互等基本功能； 3.（第2章）光栅扫描图形显示器是画点设备，显示一幅图像所需要的时间等于显示整个光栅所需的时间，而与图像的复杂程度无（填“有”或“无”）关； 4.（第3章）在计算机图形学中，多边形有两种重要的表示方法：顶点表示和点阵表示。 5.（第3章）多边形填充的扫描线算法先求出扫描线与多边形边的交点，利用____扫描线的连续性求出多边形与扫描线相交的连续区域，然后利用多边形边的连续性，求出下一条扫描线与多边形的交点，对所有扫描线由下到上依次处理。 6.（第3章）将区域内的一点(种子)赋予给定的颜色，然后将这种颜色扩展到整个区域内的过程叫区域填充；区域的表示方法有内点表示和 边界表示两种。 7.（第4章）常用坐标系一般可以分为世界坐标系、局部坐标系、观察坐标系、设备坐标系、标准化设备坐标系。 8.（第4章）对于基本几何变换，一般有平移、旋转、反射和错切等。这些基本几何变换都是相对于 坐标原点 和 坐标轴 进行的几何变换。 9.（第4章）在三维空间中的物体进行透视投影变换，最多可能产生 3 个主灭点。 10.（第6章）根据输入数据的不同性质，图形核心系统(GKS)和三维图形系统 (PHIGS)把输入设备在逻辑上分成以下几类： 定位___设备、 笔画__设备、 定值 设备、 选择 设备、 拾取 设备、 字符串 设备。 11.（第7章）隐藏面和隐藏线的消除有两种基本的算法，一种是基于 图像空间 的方法，一种是基于 物体空间 的方法。 12.（第7章）扫描线z 缓冲器算法所用到的数据结构包括一个 多边形y 筒 、一个 边y 筒 、一个 多边形活化表__、一个 边活化表___； 13.（第8章）通常，人们把反射光考虑成3个分量的组合，这3个分量分别是_ 环境光 反射、 漫 反射和 镜面 反射。 14.（第8章）为了解决由多个平面片近似表示曲面物体的绘制问题，人们提出了各种的简单算法，其中最具代表性的两种方法： Gouraud 光亮度插值技术 和 Phong 法向量插值技术 。 15.（第9章）对于三次多项式曲线，常用四个几何条件进行描述：两端点的位置P 0=P (0)和P 1=P (1)；两端点的切矢量和；那么参数曲线的多项式表示为，其中，F 0(t )=___13223+-t t __，F 1(t )=__2332t t +-___，G 0(t )=__t t t +-232___， G 1(t )=____23t t -___。 二、选择题 1.（第2章）下列不属于图形输入设备的是____D____； A ．键盘 B. 鼠标 C. 扫描仪 D. 打印机 《计算机图形学》课程教学大纲一、课程基本信息 课程代码：110053 课程名称：计算机图形学 英文名称：Computer Graphics 课程类别：专业课 学时：72 学分： 适用对象：信息与计算科学专业本科生 考核方式：考试（平时成绩占总成绩的30%） 先修课程：高级语言程序设计、数据结构、高等代数 二、课程简介 中文简介： 计算机图形学是研究计算机生成、处理和显示图形的学科。它的重要性体现在人们越来越强烈地需要和谐的人机交互环境：图形用户界面已经成为一个软件的重要组成部分，以图形的方式来表示抽象的概念或数据已经成为信息领域的一个重要发展趋势。通过本课程的学习，使学生掌握计算机图形学的基本原理和基本方法，理解图形绘制的基本算法，学会初步图形程序设计。 英文简介： Computer Graphics is the subject which concerned with how computer builds， processes and shows graphics. Its importance has been shown in people’s more and more intensively need for harmony human-machine interface. Graphics user interface has become an important part of software. It is a significant trend to show abstract conception or data in graphics way. Through the learning of this course, students could master Computer Graphics’basic theories and methods，understand graphics basic algorithms and learn how to design basic graphics program. 三、课程性质与教学目的 《计算机图形学》是信息与计算科学专业的一门主要专业课。通过本课程的学习，使学生掌握基本的二、三维的图形的计算机绘制方法，理解光栅图形生成基本算法、几何造型技术、真实感图形生成、图形标准与图形变换等概念和知识。学会图形程序设计的基本方法，为图形算法的设计、图形软件的开发打下基础。 四、教学内容及要求 第一章绪论 (一)目的与要求 1.掌握计算机图形学的基本概念； 2.了解计算机图形学的发展、应用； 3.掌握图形系统的组成。 计算机图形学课程模拟试卷（参考答案含评分标准） 2010—2011学年第二学期 年级专业学号姓名得分 一、简要回答题（每题7分，共7题，共49分） 1.被誉为“图形学之父”的伊万?萨瑟兰(Ivan Sutherland)对计算机图形学理论和 应用的主要贡献有哪些？ 答：（1）（3分）萨瑟兰在MIT攻读博士学位时,在著名的林肯实验室完成基于光笔的交互式图形系统：Sketchpad。这一系统中许多交互式图形设计的创意是革命性的,它的影响一直延续到今天。 （2）（4分）用于显示立体和彩色图像的“Lorgnette”技术和一系列图形图像算法，如分区编码的直线段裁剪算法、多边形裁剪算法、曲面的表示和消除隐藏线算法等等。 2.有人认为图形学算法主要依赖于点和向量的数学运算，你是否认同这一观点？给出 同意或反对的理由，并举例说明。 答：这一观点是正确的（2分），主要理由和举例如下（5分）： （1）图形学的很多算法属于几何算法，点（从三维、二维到一维）是最基本的几何要素，也是统一基本几何的计算机表示形式。例如，在观察流水线上的主要图形学算法，无 论是表示和生成（显示）、建模（造型）、变换（包括投影、观察、消隐）都可以统 一到建立基于点的几何模型；（可以以典型的光栅图形学的算法如基本图形的生成和 变换、三维观察、Z-Buffer算法为例说明） （2）向量几何是图形学的重要数学基础、建立了以“方向性”概念的基本理论、思想方法、几何结构、几何算法与复杂性分析的几何计算理论体系。例如，借助向量几何可以将 二维布尔运算降为一维向量计算、将三维布尔运算下降为二维布尔运算、将三维消隐 算法最终归结为一维交集算法等等，从而使几何计算的复杂性大为简化。（可以以比 较典型的Liang-Barsky裁剪算法、三维实体造型CSG树生成，隐藏线消除算法等为例 说明）。 『评分说明』若认为这一观点是错误的或持有含糊的态度，且给出的例子是片面的、主观的，则本题不得分。其他错误情况者，如未举例说明，酌情扣2分左右。 3.针对多面体模型，直接用简单光照模型绘制会有什么问题？简述两种增量式光照明 模型（多边形绘制）的基本思想，并指出两个算法的主要区别。 答： （1）（3分）针对多面体模型，使用简单光照模型绘制会在多边形与多边形之交界处产生明暗的不连续变化，影响了曲面的显示效果，即马赫带效应。如果增加多边形个数，减小每个多边形的 北京语言大学网络教育学院 《计算机图形学》模拟试卷一 注意： 1.试卷保密，考生不得将试卷带出考场或撕页，否则成绩作废。请监考老师负责监督。 2.请各位考生注意考试纪律，考试作弊全部成绩以零分计算。 3.本试卷满分100分，答题时间为90分钟。 4.本试卷分为试题卷和答题卷，所有答案必须答在答题卷上，答在试题卷上不给分。 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（ B ）。 [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（ D ）。 [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?（ C ） [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、由k个控制顶点Pi(i=1,… k)所决定的n次B样条曲线，由（ C ）段n次B 样条曲线段光滑连接而成。 [A] k-n-2[B] k-n-1 [C] k-n[D] k-n+1 5、凸多边形窗口的二维线裁剪Cyrus-Beck算法中，若（ C ），说明P1P2与第i 条边平行。 [A] N i·(P2-P1)<0[B] N i·(P2-P1)> 0 [C] N i·(P2-P1)=0[D] N i·(P2-P1) ≠0 计算机图形学模拟试 卷和答案 北京语言大学网络教育学院 《计算机图形学》模拟试卷一 注意： 1.试卷保密，考生不得将试卷带出考场或撕页，否则成绩作废。请监考老师负责监督。 2.请各位考生注意考试纪律，考试作弊全部成绩以零分计算。 3.本试卷满分100分，答题时间为90分钟。 4.本试卷分为试题卷和答题卷，所有答案必须答在答题卷上，答在试题卷上不给分。 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 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢0 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 8、分辨率为2048×1024的显示器需要多少字节位平面数为8的帧缓存？（） 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢1 百度文库 - 让每个人平等地提升自我！ 2009- 2010学年度第一学期试卷 B (闭卷) 课程 计算机图形学 系别 数学与计算科学 年级 06 专业 信息与计算科学 班级 5、6 学号 姓名 题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分 一、填空题：（每空1分，共15分） 1．计算机图形学是研究如何用 将 转化为图形，并在 上显示出来的原理、方法和技术的学科。 2．颜色模型是一种在特定环境中解释颜色的 和 的方法。 3．汉字字库一般可分为 和 两种。 4．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。 5．根据 ，为了避免走样，采样频率至少应是信号最高频率的 倍。 6．裁剪的目的是为了使位于 外的图形不显示出来，消隐的目的是 为了使位于 后面的线、面不显示出来。 7．图形标准的提出主要考虑了 的流动性和 的无关性。 二、选择题：（每题3分，共15分） 1.多色彩图形阵列的最高分辨率可达 （A ）640480? （B ）1024786? （C ）7681024? （D ） 640400? ( ) 2.下述是简单图形的是 （A ）点阵图形 （B ） bmp 格式文件 （C ）子图 （D ）复合图形 ( ) 3.关于Bezier 曲线的性质说法不正确的是 （A ）如果控制点位置不变，但完全颠倒顺序，曲线不变。 （B ）当控制点的相对位置固定，曲线的形式也随之被固定了。 （C ）Bezier 曲线的几何不变性指曲线的形式与坐标倾系的选择有关。 （D ）Bezier 曲线不会越出控制点所形成的凸多边形 ( ) 4 常见的15英寸的屏幕显示器，640480?屏幕像素分辨率就相当于（ ）ppi 。 （A ）81 （B ）84 （C ）72 （D ）32 5下列是GKS 提供了二维图形的功能的是 （A ）图形控制功能 （B ）图形输出功能 （C ）图形表示功能 （D ）图形变换功能 （ ） 三、简答题（每题5分，共20分） 1．什么是图像的分辨率？ 2．计算机图形学研究的主要内容？ 3．说出表面明暗处理的三个部分和用于计算每个部分的辅助光线。 得分 阅卷人 得分 阅卷人 得分 阅卷人 ……………………………线………………………………………订………………………………………装……………………………………… 15春《计算机图形学》在线作业1 一、单选题（共10 道试题，共50 分。） 1. 下列有关平面几何投影的叙述语句中，正确的论述为____。 A. 在平面几何投影中，若投影中心移到距离投影面无穷远处，则成为平行投影 B. 透视投影与平行投影相比，视觉效果更有真实感，而且能真实地反映物体的精确的尺寸和形状 C. 透视投影变换中，一组平行线投影在与之平行的投影面上，可以产生灭点 D. 在三维空间中的物体进行透视投影变换，可能产生三个或者更多的主灭点 正确答案：A 2. ____是可以判别点在区域内外的方法。 A. 反走样法 B. 射线法 C. 中点分割法 D. Roberts方法 正确答案：A 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 正确答案：C 4. 灰度等级为16级，分辨率为1024*1024的显示器，至少需要的帧缓存容量为____。 A. 512KB B. 1MB C. 2MB D. 3MB 正确答案：A 5. 在下列有关曲线和曲面概念的叙述语句中，错误的论述为____。 A. 实体模型和曲面造型是CAD系统中常用的主要造型方法，曲面造型是用参数曲面描述来表示一个复杂的物体 B. 在曲线和曲面定义时，使用的基函数应有两个重要性质：凸包性和仿射不变性 C. 从描述复杂性和形状灵活性考虑，最常用的参数曲面是3次有理多项式的曲面 D. 参数形式和隐含形式都是精确的解析表示法，在计算机图形学中，它们一样好用 正确答案：D 6. 下在下列叙述语句中，错误的论述为____。 A. 在图形文件系统中，点、线、圆等图形元素通常都用其几何特征参数来描述 一、填空（1×20=20分） 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。 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 为和投影。 二、名词解释（3×5=15分） 1. 图像 2. 走样 3. 段 4. 4连通区域 5. 主灭点 三、简答与计算（6×5=30分） 1．图形包括哪两个方面的要素在计算机中如何表示它们 2．简述荫罩式彩色阴极射线管的结构和工作原理 3．在交互输入过程中，常用的管理设备的方式有哪些试分别说明。 4．举例说明奇偶规则和非零环绕树规则进行内外测试时有何不同 5．什么是观察坐标系为什么要建立观察坐标系 四、推导与计算题 （要 1. 试用中点Bresenham算法原理推导斜率大于1的直线段的扫描转换算法。求写清原理、误差函数和递推公式，并进行优化）（15分） 2. 已知直线，求相对于该直线作对称变换的变换矩阵。（10分） 3．试作出下图中三维形体ABCDE的三视图（平移矢量均为1）。要求写清变换过程，并画出生成的三视图。（10分） 一、填空 1. 计算；存储；交互（对话）；输入。 2. 电子枪；偏转系统；荧光屏。 3. 打印机；绘图仪；笔式绘图仪。 4. 数值设备；字符串设备；选择设备；拾取设备。 5. 线刷子；方刷子。 6. n+1。 7. 投影方向与投影面是否垂直；正；斜。 二、名词解释 1. 图像：在计算机中用点阵法描述的图形叫做图像。 2. 走样：用离散量表示连续量引起的失真。 3. 段：段是指具有逻辑意义的有限个图素（或体素）及其附加属性的集合，也称为图段（二维空间中）、结构和对象。 4. 4连通区域：从区域上的一点出发，通过访问已知点的4-邻接点，在不越出区域的前提下，遍历区域内的所有像素点。 5. 主灭点：透视投影中，与坐标轴方向平行的平行线的投影会汇聚到一点，这个点称为主灭点。 三、简答与计算 1. 答：构成图形的要素可以分为刻画形状的点、线、面、体等的几何要素和反映物体表面属性或材质的明暗、灰度、色彩（颜色信息）等的非几何要素。2016年春《计算机图形学》作业 (答案)
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