计算机图形学复习(张彩明版)
计算机图形学复习题集及答案
计算机图形学复习题集及答案1. 2D图形的表示与处理a) 什么是坐标系？请解释笛卡尔坐标系和极坐标系。
b) 如何表示直线和曲线？请解释Bresenham算法和Bezier曲线。
c) 请解释图形的填充算法，包括扫描线填充和边界填充。
2. 3D图形的表示与处理a) 什么是三维坐标系？请简要解释右手法则和投影矩阵。
b) 如何表示三维物体的表面？请解释多边形网格和三角形剖分。
c) 请解释3D图形的光照模型，包括环境光、漫反射光和镜面反射光。
3. 图形变换和投影a) 请解释平移、旋转和缩放变换。
如何使用矩阵表示这些变换？b) 请解释正射投影和透视投影。
如何将三维图形投影到二维平面上？c) 请解释坐标变换和视角变换在图形渲染中的应用。
4. 可视化技术与实际应用a) 请解释光栅化和纹理映射的概念。
它们在实时图形渲染中的应用是什么？b) 请解释反走样技术和深度缓冲技术。
如何解决图形渲染中的锯齿和隐藏面问题？c) 请简要介绍计算机图形学在游戏开发、电影制作和工程设计中的应用案例。
答案：1.a) 坐标系是用于描述点或图形位置的一种系统。
笛卡尔坐标系使用水平的x轴和竖直的y轴，原点为(0, 0)。
极坐标系使用半径和角度来表示点的位置，其中半径表示点到原点的距离，角度表示点与参考轴的夹角。
b) Bresenham算法是一种用于在显示器上绘制直线的算法，它通过迭代计算像素点的位置来实现。
Bezier曲线是一种常用的曲线表示方法，通过控制点来确定曲线的形状。
c) 图形的填充算法用于填充封闭图形的内部区域。
扫描线填充算法按行扫描图形区域，使用奇偶规则确定像素填充。
边界填充算法通过判断像素是否在图形边界内部来进行填充。
2.a) 三维坐标系由x轴、y轴和z轴组成，用于表示三维空间中的点。
右手法则可以确定三维坐标系的方向，其中大拇指指向z轴的正方向，食指指向x轴的正方向，中指指向y轴的正方向。
投影矩阵用于将三维物体投影到二维平面上。
计算机图形学复习资料1
一、名词解释：1、计算机图形学：用计算机建立、存储、处理某个对象的模型，并根据模型产生该对象图形输出的有关理论、方法与技术，称为计算机图形学。
2、计算机图形标准：计算机图形标准是指图形系统及其相关应用程序中各界面之间进行数据传送和通信的接口标准。
3、图形消隐：计算机为了反映真实的图形，把隐藏的部分从图中消除。
4、几何变换：几何变换的基本方法是把变换矩阵作为一个算子，作用到图形一系列顶点的位置矢量，从而得到这些顶点在几何变换后的新的顶点序列，连接新的顶点序列即可得到变换后的图形。
5、计算几何：计算几何研究几何模型和数据处理的学科，讨论几何形体的计算机表示、分析和综合，研究如何方便灵活、有效地建立几何形体的数学模型以及在计算机中更好地存贮和管理这些模型数据。
6、裁剪：识别图形在指定区域内和区域外的部分的过程称为裁剪算法，简称裁剪。
7、透视投影：空间任意一点的透视投影是投影中心与空间点构成的投影线与投影平面的交点。
8、投影变换：把三维物体变为二维图形表示的变换称为投影变换。
9、走样：在光栅显示器上绘制非水平且非垂直的直线或多边形边界时，或多或少会呈现锯齿状。
这是由于直线或多边形边界在光栅显示器的对应图形都是由一系列相同亮度的离散像素构成的。
这种用离散量表示连续量引起的失真，称为走样（aliasing）。
10、反走样：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，称为反走样。
11、窗口：世界坐标的范围是无限大的。
为了使规格化设备坐标上所显示的世界坐标系中的物体有一个合适的范围与大小，必须首先对世界坐标系指定显示范围，它通常是一个矩形，这个矩形被称为窗口。
12、视区：在规格化设备坐标系上也要指定一个矩形区域与窗口对应，显示窗口里的内容，这个矩形被称为视区。
13、坐标系统：为了描述、分析、度量几何物体的大小、形状、位置、方向以及相互之间的各种关系使用的参考框架叫做坐标系统。
15、用户坐标系：用户坐标系用户为处理自已的图形时所采用的坐标系，单位由用户自己决定。
计算机图形学 复习
计算机图形学复习
基本概念
1、计算机图形学的研究对象是图形
2、构成图形的要素
几何要素：刻画对象的轮廓、形状等, 点、线、面、体等。
非几何要素：刻画对象的颜色、材质等。
3、计算机图形学定义：
计算机图形学是研究怎样利用计算机来显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的一门学科。
4、图形和图像实质是矢量图与点位图的关系。
5、OpenGL基本函数用来描述图元、属性、几何变换、观察变换和进行许多其他的操作。
6、像素是指构成屏幕的最小元素。
7、点距：相邻象素点之间的距离，与分辨率指标相关。
8、图元是计算机图形中的基本几何结构。
9、多边形分类：凸多边形、凹多边形。
10、边界填充算法：把位于给定区域的边界上的象素一一列举出来的方法称为边界表示法。
11、泛滥填充算法：列举出给定区域内所有象素的表示方法称为内点表示。
12、基本几何变换：平移变换，比例变换，旋转变换，对称变换，错切变换
13、基本三维变换：平移变换，缩放变换，旋转变换，反射变换，错切变换
14、投影分类：平行投影和透视投影
15、计算机图形学的应用：
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
图形用户界面
多边形填充_内外测试：
DDA 画线算法：
Bezier曲线：。
计算机图形学复习(张彩明版)
第五章 三维空间的观察
• 1、投影－－两种投影变换即透视和平行 投影的概念及计算（要理解并掌握投影 面为z＝0时的投影公式的推导）； • 2、其他部分了解
第六章 人机交互绘图技术
• 1、基本的交互任务 • 2、人机交互输入模式 • 3、常见辅助交互技术
第七章 可见面的判定
• 1、可见面判断的有效技术－－边界盒、后向面 的概念及判断；
第四章 变换和裁剪
• 1、计算机图形处理中常用的坐标系一般包括哪些？ • 2、几何变换
• 平移变换、放大缩小变换、旋转变换及其实现矩阵表达式 （注意条件，包括二维和三维） • 齐次坐标的概念； • 变换的级联
• 3、裁剪
• Sutherland-Cohen算法的基本y算法基本思想 • 多边形裁剪：Sutherland-Hodgman算法
第一章 计算机图形学概述
1、图形的概念－－广义图形、计算机图形概念 2、计算机图形学的应用 3、计算机图形的生成过程
第二章 计算机图形系统及硬件基础
• 1、计算机图形系统的构成及基本功能。 • 2、了解三种显示器的基本工作原理。 • 3、图形绘制设备、输入设备
第三章 基本光栅图形算法
• 1、直线生成算法－－DDA算法和Bresenham算法的基本原理、 程序； • 2、圆弧生成算法－－正负法、Bresenham、多边形迫近算法的 基本原理、程序； （上述要求：算法名称、中间计算过程、程序、会画描点图） • 3、多边形的填充
• Gouraud明暗处理技术 • Phong明暗处理技术
第九章 曲线曲面的表示
• 全部了解
• 2、基于窗口的子分算法、基于多边形的子分算 法的基本思想及某些细节；
• 3、z缓冲器算法及其扫描线算法基本步骤； • 4、深度排序算法 （油画家算法 ）； • 5、光线投射算法及程序
计算机图形学复习资料
1、计算机图形学：使用计算机建立、存储、处理某个具体的或抽象的对象的模型，并根据该模型产生该对象的图形输出的有关理论、方法和技术，它是计算机科学中最为活跃、得到广泛应用的分支之一。
2、图象：纯指计算机内以位图(Bitmap)形式存在的灰度信息。
图形：含有几何属性，更强调场景的几何表示，是由场景的几何模型和景物的物理属性共同组成的。
3、图形分类：1、基于线条信息表示。
如工程图、等高线地图、曲面的线框图等。
2、明暗图。
即是通常所说的真实感图形。
4、图形软件分类：专用图形（应用）软件包和通用图形程序设计软件包。
专用软件包的接口通常是一组菜单，用户通过菜单与程序进行通信。
例如，3DMAX、PHOTOSHOP、各种CAD系统等等。
通用软件包提供了一个可用于C、C++、JA V A等高级语言的图形函数库。
图形显示器分为：CRT显示器和平板显示器。
CRT显示器包括随机扫描显示器、光栅扫描显示器。
随机扫描显示器是画线式显示器，或矢量式显示器。
光栅扫描显示器是画点设备。
在光栅扫描显示器中，一幅图像是由像素（pixel）阵列组成，而像素的阵列称为光栅（raster）。
一幅图像的像素全部存放在一个称为帧缓存器的内存里。
帧缓存的深度（位面数），即每个像素的位数决定了某一个显示系统能显示的颜色数。
5、绘图仪分为笔式绘图仪（画线设备）和静电绘图仪（画点设备）6、打印机（画点设备）7、常见的两种颜色模型：RGB颜色模型：由黑色开始，接着加入合适的基色得到希望的颜色。
即RGB颜色系统是一个加色系统。
CMY颜色模型：由白色开始，接着减去合适的基色元素得到希望的颜色。
CMY颜色系统是一个减色系统。
公式：RGB+CMY=18、一个计算机图形系统应包括计算机图形硬件系统和计算机图形软件系统。
9、初始化图形系统函数：void far initgraph(gdrive,gmode,gpath)int far *gdrive, *gmode, *gpath;gdrive:图形驱动器代号，gmode:图形模式代号，gpath: 图形驱动程序路径。
计算机图形学总结复习
第一章复习重点：计算机图形学的概念：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。
几个图形学中的基本概念：计算机图形：用计算机生成、处理和显示的对象；由几何数据和几何模型，利用计算机进行显示并存储，并可以进行修改、完善后形成的；图象处理：将客观世界中原来存在的物体影象处理成新的数字化图象的相关技术；如CT扫描、X射线探伤等；模式识别：对所输入的图象进行分析和识别，找出其中蕴涵的内在联系或抽象模型；如邮政分检设备、地形地貌识别等；计算几何：研究几何模型和数据处理的学科，讨论几何形体的计算机表示、分析和综合，研究如何方便灵活、有效地建立几何形体的数学模型以及在计算机中更好地存贮和管理这些模型数据；图像（数字图像）：点阵表示，枚举出图形中所有的点(强调图形由点构成)简称为参数表示图形：由图形的形状参数(方程或分析表达式的系数，线段的端点坐标等)+属性参数(颜色、线型等)来表示图形图形：计算机图形学的研究对象，主要分为两类：基于线条信息表示。
明暗图(Shading)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构成图形的要素几何要素：刻画对象的轮廓、形状等非几何要素：刻画对象的颜色、材质等常用的图形输入设备分为两种：矢量型图形输入设备与光栅型的区别：矢量型输入设备采用跟踪轨迹、记录坐标点的方法输入图形。
主要输入数据形式为直线活折线组成的图形数据。
光栅扫描型图形输入设备采用逐行扫描、按一定密度采样的方式输入图形，主要输入的数据为一幅由亮度值构成的像素矩阵——图像。
常用的图形输出设备分为两类：向量型向量型设备的作画机构随着图形的输出形状而移动并成像光栅扫描型光栅扫描型设备的作画机构按光栅矩阵方式扫描整张图面，并按输出内容对图形成像。
显示器原理：1.随即扫描显示器：应用程序发出绘图命令，→解析成显示处理器可接受2.命令格式，存放在刷新存储器中。
《计算机图形学》复习资料
课程名称：计算机图形学(复习资料)一、单项选择1、不是“视图”菜单中提供的图像显示效果的控制命令的是( )。
A、放大B、缩小C、满画布显示D、清除切片2、选择工具箱中的移动工具，按住( )键不放，用鼠标拖动要复制的图像，可以在水平、垂直和450角方向上复制图像。
A、ShiftB、AltC、Shift + AltD、Ctrl3、下面选项中不是“液化”对话框中的工具的是( )。
A、顺时针工具B、翻转工具C、膨胀工具D、湍流工具4、修复画笔工具不能清除图像中的( )。
A、人工痕迹B、包括划痕C、颜色D、蒙尘及褶皱5、下面选项中不是Photoshop橡皮擦工具组中的工具的是( )。
A、橡皮擦工具B、图像橡皮擦工具C、背景色橡皮擦工具D、魔术橡皮擦工具6、加深工具是通过降低图像的( )来降低图像的亮度。
A、曝光度B、亮度C、对比度D、阈值7、按( )键，可以打开“图层”面板。
A、F1B、F3C、F5D、F78、使用( )可以沿鼠标移动的轨迹自动生成路径，或沿图像的边缘自动产生路径。
A、钢笔工具B、自由钢笔工具C、画笔工具D、贝赛尔工具10、“滤镜”子菜单中提供了( )组滤镜样式。
A、12B、13C、14D、1511、下列选项中不是锐化滤镜组中的滤镜是( )。
A、USM锐化B、进一步锐化C、锐化D、锐化图形12、“挤压”对话框“数量”文本框用于调整挤压程度，其取值范围为( )。
A、-50% ~ +50%B、-70% ~ +70%C、-50% ~ +100%D、-100% ~ +100%13、使用( )滤镜可产生旋转风轮效果，旋转中心为物体的中心，常用制作漩涡效果。
A、旋转扭曲B、扭曲C、极坐标D、切变14、通过“Web照片画廊”命令可以将多幅图像在( )上进行播放。
A、网页浏览器B、图像查看器C、PhotoshopD、视频播放器16、下列选项中不是印前准备工作的是( )。
A、图像的颜色模式B、图像的分辨率C、图像的存储格式D、图像的尺寸大小17、在输入段落文字时，当输入的文字达到文字框的边缘时，文字会自动换到下一行，如在还没到边缘时需要分段，方法是按( )键。
计算机图形学复习资料汇总
计算机图形学复习指导一、考试大纲要求掌握计算机图形学和图形系统所必须的基本原理，其主要内容包括：（一）计算机图形学和图形系统基本知识计算机图形学研究对象及应用领域；图形系统的硬软件及图形标推接口。
(二)二维基本图形生成算法直线和二次曲线生成的常用算法；字符和区域填充的实现方法。
(三)图形的剪裁和几何变换窗口视图变换；二维图形的裁剪的原理与方法；二维和三维图形的各种几何变换及其表示。
(四)三维物体的表示方法与输出显示处理各种不同类型曲面的参数表示；实体的定义、性质及各种几何表示方法；投影变换原理与实现；观察空间的定义和转换；三维裁剪。
(五)常用的光学模型及其算法实现(六)消隐显示和阴影生成等实现真实感图形的常用技术二、复习指南(一)计算机图形学和图形系统基本知识1．计算机图形学研究对象及应用领域2．图形硬件设备3．图形软件系统4．图形标准接口(二)二维图形生成1．直线的生成算法(1)生成直线的常用算法---逐点比较法、数字微分(DDA)法和Bresenham 算法。
(2)直线属性——线型、线宽和线色。
2．曲线的生成算法(1)二次曲线的生成算法---圆弧的逐点比较插补法、圆/椭圆弧的角度数字微分(DDA)法、Bresenham 画圆算法和参数拟合法。
(2)自由曲线的设计---抛物线参数样条曲线、Hermite 曲线、三次参数样条曲线、Bezier 曲线和B 样条曲线。
3．字符(1)字符编码---ASCII 码和汉字国标码。
(2)矢量字符的存储与显示。
(3)点阵字符的存储与显示。
4．区域填充(1)种子填充算法。
(2)扫描转换填充算法。
(3)区域填充属性---式样、颜色和图案。
(三)图形的剪裁和几何变换1．窗口视图变换窗口区与视图区及其变换。
2．二维图形的裁剪(1)二维图形的裁剪的策略及原理。
(2)二维线段的裁剪方法---矢量裁剪法、编码裁剪法和中点分割裁剪法。
(3)字符的裁剪---矢量裁剪、字符裁剪和字符串裁剪法。
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• 区域的连通性：
• 四连通的和八连通区域的概念 • 性质：四连通区域的边界为八连通区域，而八连通区域 的边界为四连递归算法 • 扫描线种子填充算法
第三章 基本光栅图形算法
• 5、光栅图形的反走样算法 • 走样和反走样的概念， • 反走样方法：
• 提高分辨率、区域采样和加权区域采样等方法的基本思 想；
• 多边形的两种表示方法 • 扫描线算法、边缘填充算法 、边界标志算法 • 重点在：多边形填充的扫描线算法的基本思想、实现步骤（包括用到的 一些性质，建立的多边形的新边表NEL（或ET表）和当扫描线为Y时的 活性边表NEL（或AET表），如何处理奇点的 ；
第三章 基本光栅图形算法
• 4、区域填充
• 区域填充的概念及两种表示方法；
• Gouraud明暗处理技术 • Phong明暗处理技术
第九章 曲线曲面的表示
• 全部了解
第四章 变换和裁剪
• 1、计算机图形处理中常用的坐标系一般包括哪些？ • 2、几何变换
• 平移变换、放大缩小变换、旋转变换及其实现矩阵表达式 （注意条件，包括二维和三维） • 齐次坐标的概念； • 变换的级联
• 3、裁剪
• Sutherland-Cohen算法的基本思想、步骤（包括编码原则）; • Cyrus-Beck算法和梁友栋-Barsky算法基本思想 • 多边形裁剪：Sutherland-Hodgman算法
• 2、基于窗口的子分算法、基于多边形的子分算 法的基本思想及某些细节；
• 3、z缓冲器算法及其扫描线算法基本步骤； • 4、深度排序算法 （油画家算法 ）； • 5、光线投射算法及程序
第八章 光照明模型
• 1、颜色模型（RGB、CMY、YIQ、HSV） • 2、简单光照明模型（理解数学表达式） • 3、光滑明暗处理技术
第一章 计算机图形学概述
1、图形的概念－－广义图形、计算机图形概念 2、计算机图形学的应用 3、计算机图形的生成过程
第二章 计算机图形系统及硬件基础
• 1、计算机图形系统的构成及基本功能。 • 2、了解三种显示器的基本工作原理。 • 3、图形绘制设备、输入设备
第三章 基本光栅图形算法
• 1、直线生成算法－－DDA算法和Bresenham算法的基本原理、 程序； • 2、圆弧生成算法－－正负法、Bresenham、多边形迫近算法的 基本原理、程序； （上述要求：算法名称、中间计算过程、程序、会画描点图） • 3、多边形的填充
第五章 三维空间的观察
• 1、投影－－两种投影变换即透视和平行 投影的概念及计算（要理解并掌握投影 面为z＝0时的投影公式的推导）； • 2、其他部分了解
第六章 人机交互绘图技术
• 1、基本的交互任务 • 2、人机交互输入模式 • 3、常见辅助交互技术
第七章 可见面的判定
• 1、可见面判断的有效技术－－边界盒、后向面 的概念及判断；