计算机图形学复习概要

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计算机图形学总复习

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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

计算机图形学基础知识重要资料汇总整编

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计算机图形学复习资料第一章1 图形学定义ISO的定义: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、方法和技术的一门学科。

通俗定义:计算机图形学以表达现实世界中的对象及景物为主要目标,其核心是解决如何用图形方式作为人和计算机之间传递信息的手段,即人机界面问题。

计算机图形学的研究对象——图形。

图形是从客观世界物体中抽象出来的带有颜色及形状信息的图和形。

图形的构成要素:几何要素:点、线、面、体等描述对象的轮廓、形状。

非几何要素:描述对象的颜色、材质等。

图形的表示方法:点阵法:枚举出图形中所有点(简称图像)。

参数法:由图形的形状参数(简称图形)。

2 图形与图像图像:狭义上又称为点阵图或位图图像。

图像是指整个显示平面以二维矩阵表示,矩阵的每一点称为一个像素,由像素点所取亮度或颜色值不同所构成的二维画面。

特点:A文件所占的空间大。

B位图放大到一定的倍数后会产生锯齿。

C位图图像在表现色彩、色调方面的效果比矢量图更加优越。

图形:狭义上又称为矢量图形或参数图形。

按照数学方法定义的线条和曲线组成,含有几何属性。

或者说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。

特点:A文件小。

B可采取高分辨印刷。

C图形可以无限缩放。

3 图形学过程3D几何建模、3D动画设置、绘制(光照和纹理)、生成图像的存储和显示4 与图像处理计算机图形学:研究模型及数据的建立和由模型生成图像的过程和方法。

(模型到图像)图像处理:将客观景物数字化成图像,研究数字化图像的采集、去噪、压缩、增强、锐化、复原及重建等。

(图像到特征)对立统一的关系。

5 计算机图形信息的特点图形信息表达直观,易于理解。

图形信息表达精确、精炼。

图形信息能“实时”的反映事物的分布和变化规律6 计算机图形学的应用计算机辅助设计及计算机辅助制造科学计算可视化地图制图与地理信息系统计算机动画、游戏用户接口计算机艺术7 计算机图形系统作为一个图形系统,至少应具有计算、存储、输入、输出、对话等五个方面的基本功能。

计算机图形学复习总结

计算机图形学复习总结

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。

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。

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。

二、问答题:1、简述光栅扫描式图形显示器的基本原理。

光栅扫描式图形显示器(简称光栅显示器)是画点设备,可看作是一个点阵单元发生器,并可控制每个点阵单元的亮度,它不能直接从单元阵列中的—个可编地址的象素画一条直线到另一个可编地址的象素,只可能用尽可能靠近这条直线路径的象素点集来近似地表示这条直线。

光栅扫描式图形显示器中采用了帧缓存,帧缓存中的信息经过数字/模拟转换,能在光栅显示器上产生图形。

2、分别写出平移、旋转以及缩放的变换矩阵。

平移变换矩阵:⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡1010000100001z y xT T T (2分) 旋转变换矩阵: 绕X 轴⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000cos sin 00sin cos 00001θθθθ(2分) 绕Y 轴⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000cos 0sin 00100sin 0cos θθθθ(2分)绕Z 轴⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000010000cos sin 00sin cos θθθθ(2分) 缩放变换矩阵:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000000000000zy x S S S (2分) 3、图形变换有什么特点?最基本的几何变换有哪些?答:图形变换的特点:大多数几何变换(如平移、旋转和变比)是保持拓扑不变的,不改变图形的连接关系和平行关系。

计算机图形学复习重点内容

计算机图形学复习重点内容

名词解释计算机图形标准:是图形系统及相关应用程序中某个界面数据传输通讯的接口标准几何变换;规范化后把变换矩阵作为算子,然后想乘来挪动点的位置,得到各个顶点在几何变换中的新的顶点。

裁剪:在二维观察中,需要在观察坐标系下对窗口进行裁剪,即只保留窗口内的那部分图形,去掉窗口外的图形。

识别图形在指定区域内外的算法:两种算法:奇偶规则从任意位臵p作一条射线,若与该射线相交的多边形边的数目为奇数,则p是多边形内部点,否则是外部点非零环绕数规则(Nonzero Winding Number Rule) □首先使多边形的边变为矢量。

□将环绕数初始化为零。

□再从任意位臵p作一条射线。

当从p点沿射线方向移动时,对在每个方向上穿过射线的边计数,每当多边形的边从右到左穿过射线时,环绕数加1,从左到右时,环绕数减1。

□处理完多边形的所有相关边之后,若环绕数为非零,则p为内部点,否则,p是外部点。

反走样:减少用离散量表示连续量引起的失真。

过取样区域取样两种方式图形计算机图形学的研究对象是图形。

广义的说, 能够在人的视觉系统中形成视觉印象的客观对象都可称为图形。

它既包括了各种几何图形以及由函数式、代数方程和表达式所描述的图形, 也包括了来自各种输入媒体的图景、图片、图案、图像以及形体实体等。

图像用点阵法,参数法描述的图形叫图像光点。

一般是指电子束打在显示器的荧光屏上,显示器能够显示的最小的发光点。

像素点是指图形显示在屏幕上时候,按当前的图形显示分辨率所能提供的最小元素点。

最小元素点尺寸等于光点尺寸)裁剪窗口即在视口中可以被看到的图形,即显示出来的部分视口将窗口映射到显示设备上的坐标区域称为视区点阵法点阵法通过枚举出图形中所有的点来表示图形, 它强调图形由哪些点构成, 这些点具有什么样的颜色, 即点阵法是用具有灰度或色彩的点阵来表示图形的一种方法。

在计算机中表示图形最常用的是点阵法。

参数法参数法用图形的形状参数和属性参数来表示图形。

计算机图形学复习资料

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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

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

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计算机图形学复习资料第一章计算机图形系统计算机图形产生方法:(1).矢量法(短折线法) 任何形状的曲线都用许多首尾相连的短直线(矢量)逼近。

(2).描点法(像素点串接法) 每一曲线都是由一定大小的像素点组成第二章计算机图形系统工作原理:1电子枪2灯丝加热阴极,阴极表面向外发射自由电子,控制栅控制自由电子是否向荧光屏发出3电子流在到达屏幕的途中,被加速、聚焦成很窄的电子束4由偏转系统产生电子束的偏转电场(或磁场),使电子束左右、上下偏转5在指定时刻在屏幕指定位置上产生亮点功能:CRT显示器其分辨率好,可靠性高,速度快。

为了不影响主机的数据处理能力,CRT显示器作为计算机的外围设备而独立存在,它有自己的控制电路,专门负责屏幕编辑功能,并有标准的串行接口与主机连接。

组成部分:图像生成器,显示存储器,彩色表,CRT控制器,读/写余辉时间:电子束离开光点后光点保持的时间。

屏幕刷新:荧光亮度随着时间按指数衰减,整个画面必须在每一秒钟内重复显示许多次,人们才能看到一个稳定而不闪烁的图形,因此必须重复地使荧光质发光,即使电子束迅速回到同一点余辉时间越短,所需屏幕输刷新率越高,荧光粉的质量直接影响到CRT成像效果。

第三章基本图形的生成生成圆弧的正负法原理:设圆的方程为F(x,y)=X2 + Y2 - R2=0;假设求得Pi的坐标为(xi,yi);则当Pi在圆内时-> F(xi,yi)<0 -> 向右-> 向圆外Pi在圆外时-> F(xi,yi)>0 -> 向下-> 向圆内即求得Pi点后选择下一个象素点Pi+1的规则为:当F(xi,yi) ≤0 取xi+1 = xi+1,yi+1 = yi;当F(xi,yi) >0 取xi+1 = xi,yi+1 = yi - 1;这样用于表示圆弧的点均在圆弧附近,且使F(xi,yi) 时正时负,故称正负法。

快速计算的关键是F(xi,yi) 的计算,能否采用增量算法?若F(xi,yi) 已知,计算F(xi+1,yi+1) 可分两种情况:1、F(xi,yi)≤0-> xi+1 = xi+1,yi+1 = yi;-> F(xi+1,yi+1)= (xi+1 )2 +(yi+1 )2 -R2 -> = (xi+1)2+ yi2 -R2 = F(xi,yi) +2xi +12、F(xi,yi)>0-> xi+1 = xi,yi+1 = yi -1;-> F(xi+1,yi+1)= (xi+1 )2 +(yi+1 )2 -R2-> = xi2+(yi –1)2-R2 = F(xi,yi) - 2yi +13、初始值:略光栅图形的扫描转换与区域填充逐点判断法Typedef struct { int PolygonNum; // 多边形顶点个数Point vertexces[MAX] //多边形顶点数组} Polygon // 多边形结构void FillPolygonPbyP(Polygon *P,int polygonColor){ int x,y;for(y = ymin;y <= ymax;y++)for(x = xmin;x <= xmax;x++)if(IsInside(P,x,y))PutPixel(x,y,polygonColor);elsePutPixel(x,y,backgroundColor);}/*end of FillPolygonPbyP() */逐个判断绘图窗口内的像素: 如何判断点在多边形的内外关系? 1)射线法: 2)累计角度法 3)编码法;1)射线法 步骤:从待判别点v 发出射线;2 求交点个数k ;3 K 的奇偶性决定了点与多边形的内外关系累计角度法 步骤:1从v 点向多边形P 顶点发出射线,形成有向角;2 计算有相交的和,得出结论逐点判断的算法虽然程序简单,但不可取。

计算机图形学复习纲要

计算机图形学复习纲要

图形学复习:Chen-图形学概论1.说明图形与图象在计算机中的表示方法.并比较二者的优缺点?2、说明计算机图形学与图象处理、计算机视觉,模式识别等学科的区别和联系?3、举例说明计算机图形学主要的应用领域?图形学显示原理和基础:基本概念光栅显示原理,显示子系统组成颜色的表示颜色模型颜色查找表颜色或帧缓存容量的计算1.名词解释:随机扫描:使用随机扫描显示器时,CRT的电子束只在屏幕图形部分移动,随机扫描显示器一次只绘图形的一条线,因此也称为量显示器或笔划显示器,随机扫描的图形显示器中电子束的定位和偏转具有随机性,即电子束的扫描轨迹随显示内容而变化,只在需要的地位方扫描,而不必全屏扫描。

光栅扫描:光栅扫描是控制电子束按某种光栅形状进行的顺序扫描。

刷新:由电子枪发射出的电子束(阴极射线),通过聚集系统和偏转系统射向余有荧光层幕上的指定位置,即刷新。

刷新频率:荧光层发射光线的频率(或颜色)同被激活量子态与基本状态之间的能级差成正比例,CRT的分辨率取决于荧光的层类型,显示的亮度聚集系统及偏转系统,刷新率为每秒60到80帧,即60HZ或80HZ。

图形显示子系统:图形系统一般使用视频显示器作为基本的输出设备,大部分视频监视器的操作是基于标准的阴极射线管,它是一种真空器件,它利用电磁场产生高速的,经过聚集的电子束,偏转到屏幕的不同位置轰击屏幕表面的荧光材料而产生可见图形。

显示控制器:又称视频控制器,是用来控制显示设备的操作。

象素点:是指图形显示在屏幕上的时候,按当前的图形显示分辨率所能提供的最小元素点。

光点:一般是指电子束打在显示器荧光屏上,显示器能够显示的最小发光点。

屏幕分辨率:也称为光栅分辨率,它决定了显示系统最大可能的分辨率,任何显示控制器所提供的分辨率也不能超过这个分辨率。

通常用水平方向上的光点,数与垂直方向上的光点数的乘积来表示。

显示分辨率:是计算机控制器所能提供的显示模式分辨率,实际应用中简称为显示模式,对文本显示方式,显示分辨率用水平和垂直方向上所能显示的字符总数的乘积表示。

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第一章绪论1.计算机图形学这一术语最早是在_1962_年首次被提出,从而确立了计算机图形学的学科地位.2.计算机图形学的应用范围包括(A,B,C,D,E,F).A.计算机艺术B.计算机辅助设计与制造C.医疗诊断D.计算机动画E.算机辅助教学F.办公自动化和电子出版技术3.计算机图形学研究的内容是什么?答:计算机图形学(Computer Graphics)是研究怎样用数字计算机生成、处理和显示图形的一门学科,是研究用计算机将由概念或数学描述所表示的物体(而不是实物)图像进行处理和显示的过程,是在计算机的帮助下生成图形图像的一门艺术。

4.计算机图形学处理的图形分为哪两种?答:一类是线条式,它用线段来表现图形。

这种图形容易反映客观实体的内部结构,因而适合表示各类工程技术中的结构图。

如机械设计中的零件结构图、土木没计中的房屋结构图及各种曲线图等等;另一类是具有面模型、色彩、浓淡和明暗层次效果的、有真实感的图形,这种图形与我们用照相机拍摄的照片相似。

它适合于表现客观实体的外形或外貌,如汽车、飞机等的外形设计以及各种艺术品造型设计等。

5.试举例说明你所见到过的计算机图形学的应用实例.答:如医疗图像诊断,计算机动画等。

第二章计算机图形系统1.图形系统的基本功能包括:计算、存储、输入、输出、对话等五方面的功能。

2.图形输出设备主要包括:显示器、绘图仪、打印机等.3.计算机图像的输入设备包括( A,B,C,D,E,F,G,H).A.键盘B.鼠标C.跟踪球D.数字化仪E.图像扫描仪F.图像扫描仪G.触摸屏H.声音系统和视觉系统4.名词解释:分辨率场频行频分辨率:分辨率就是屏幕图像的密度。

我们可以把屏幕想象成是一个大型的棋盘,而分辨率的表示方式就是每一条水平线上面的点的数日乘上水平线的数目。

分辨率越高,屏幕上所能呈现的图像也就越精细。

场频:场频又称为“垂直扫描频率”,也就是屏幕的刷新频率。

指每秒钟屏幕刷新的次数,通常以赫兹(Hz)为单位。

行频:行频指电子枪每秒在荧光屏上扫描过的水平线数量,等于“行数×场频”。

行频足一个综合分辨率和场频的参数,其值越大就意味着显示器可以提供的分辨率越高,稳定性越好。

5.光栅扫描显示器和随机扫描显示器在图形显示上有何不同?为什么二者都需要刷新?答:随机扫描的图形显示器和存储管式的图形显示器都是画线设备,在屏幕卜显示一条直线是从屏幕上的一个可编地址点直接画到另一个町编地址点。

光栅扫描式显示器是画点设备,可以看作是一个点阵单元发生器,并可控制每个点阵单元的高度。

光栅扫描式显示器可以生成多种灰度和颜色,色彩连续变化具有真实感的图形。

随机扫描显示器是利用电子束在荧光屏上扫描的轨迹来画图的。

屏幕采用短余辉荧光粉,南于余辉短.因此为了获得稳定的画面.必须不断地扫描显示文件,即刷新。

刷新频率一般为25-50次/秒,既每秒25-50帧。

光栅扫描显示器每秒也要刷新。

其原理同彩色CRT的刷新原理。

通常刷新频率应为30-50帧,秒。

随着刷新频率的降低,会出现闪烁。

使图像不闪烁的刷新频率成为临界停闪频率CFF(critical fusion frequency)。

决定CFF的因素有:荧光屏的余辉时间,图像亮度及环境的亮度,发射光的波长以及观察者本身。

6.CRT显示器的原理是什么?它的优点和缺点是什么?答:CRT显示器的原理:CRT一般是利用电磁场产生高速的、经过聚焦的电子束,偏转到屏幕的不问位置轰击屏幕表面的荧光材料而产生可见图形。

彩色CRT和单色显示器的不同是由于荧光粉的缘故。

它的优点是:亮度高对比度好、聚焦精确、分辨率高和色彩鲜艳并丰富,缺点是体积大、厚且笨重。

7.液晶显示的原理是什么?它的优点和缺点是什么?答:液晶显示是将液晶置于两片导电玻璃之间,靠两个电极间电场的驱动,引起液晶分子扭曲的电场效应,以控制光源透射或遮蔽功能,在电源关开之间产生明暗而将影像显示出来,若加上彩色滤光片,则可显示彩色影像。

优点:(1)零辐射、低耗能、散热小。

(2)纤薄轻巧。

(3)精确还原图像。

(4)显示字符锐利,画而稳定不闪烁。

(5)屏幕调节方便。

缺点:(1)价格比较贵。

(2)液晶显示器的数字接口尚未形成统一标准,带有数字输出的显示卡在市场上并不多见。

这样一来,液晶显示器的关键性的优势却很难充分发挥。

(3)可视角度小。

(4)相应时间过慢。

(5)亮度和对比度低。

第三章OpenGL编程基础1.OpenGL是SGI公司开发的一套高性.能的计算机图彤处理系统,是图形硬件的软件接口,GL代表图形库.2.GLUT代表OpenGL应用工具包,是一个和窗口系统无关的工具包.它作为AUX库的功能更强的替代品,用于隐藏不同窗口系统API的复杂性。

GLUT的子程序的前缀使用字母glut.3.在OpenGL的命令函数中,核心库的函数以( C )为前缀,编程辅助库的函数的前级为( B ),实用函数库的函数前缀为( D ).A.glu B.aux C.gl D.glut4.简要说明OpenGL的概念及其功能.答:OpenGL所具有的功能基本上涵盖了计算机图形学所要包括的各个方面的内容。

包括绘制基本几何图形如点、线、多边形等,实现图形变换如几何变换、观察变换和裁剪,封闭边界内的填充、纹理、反走样等,二次曲面、B6zier曲线曲面和NURBS曲线曲面的生成,消隐处理以及具有光照颜色的真实感图形生成等。

5.简要说明用OpenGL进行编程的主要步骤.答:用OpenGL进行编程一般包括以下几个部分:(1)定义绘制对象:通常对象绘制于指定的窗口之上。

首先必须定义窗口在屏幕上的位置及窗口的大小等属性,然后在窗口上建立坐标系,定义图形在窗口中的生成位置。

(2)初始化:即初始化OpenGL中的状态变量,为下一步图形显示做准备T作。

包括定义投影类型、定义光照模型及纹理映射等。

(3)渲染屏幕图像:按照显示的方位角度等要求绘制并显示图形,将物体的数学描述及状态变量(如颜色、纹理等)变换为屏幕像素。

6.试编一程序绘制GLUT中的三堆茶壶模型,并上机运行.程序如下:#include<windows.h>#include<gl/glut.h>void init( ){glClearColor(1.0,1.0,1.0,1.0);}void RenderScene(void){glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);/*设值作图颜色为蓝色*/glColor4f(0.0,0.0,1.0,1.0);//绘制一个线框茶壶glutWireTeapot(2.0);glFlush();}void main(int argc, char**argv){glutlnit(&argc,argv);glutlnitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);glutInitWindowSize(200,200);glutlnitWindowPosition(100,100);glutCreateWindow("cube");init();glutDisplayFunc(RenderScene);glutMainLoop();}7.编写一个程序,并在一蓝色窗口中绘制一红色的正方形,且正方形大小可随窗口尺寸改变而调整。

#include<windows.h>#include<gl/glut.h>void Display(void){glClear(GL_COLOR_BUFFER BIT);//将作图颜色设为蓝色glColor3f(0.0f,0.0f,1.0f);//作一个正方形glRectf(50.0f, 50.0f, 150.0f, 150.0f);glFlush();}void myinit(void){//将背景颜色设为红色glClearColor(1.0f,0.0f,0.0f,0.0f);}void Myreshape(GLsizeiw, GLsizei h){glViewport(0,0,(GLsizei)w, (GLsizei)h);glMamxMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();if(w<=h)gluOrth02D(0.0,200.0,0.0,200.0*(GLfloat)h/(GLfloat)w);else gluOrth02D(0.0,200*(GLfloat)w/(GLfloat)h,0.0,200.0);glMatrixMode(GL_MODELVIEW);}void main(void){glutlnitDisplayMode(GLUT SINGLE | GLUT_RGB);glutlnitWindowSize(200,200);glutlnitWindowPosition(150,150);glutCreateWindow(“GLRect”);myinit();glutDisplayFunc(Display);glutReshapeFunc(Myreshape);glutMainLoop();}第四章基本图元的生成1.对图形的扫描转换,一般可以分为两个步骤,先确定有关像素的集合,然后再对像素进行操作。

2.对于端点坐标为Pl(x1,y1)和P2(x2,y2)的直线段,线段的方程可表示为3.在对中心落在坐标原点的标准椭圆进行扫描转换时,已知像素点(x,y)位于椭圆之上,则根据椭圃的对称性,可以确定像素点( A、B、D )也位于椭圆之上.A.(-x,y) B.(x,-y) C.(y,x) D.(-x,-y)4.名词解释:光栅化八分法画圃区域填充种子填充八向连通区域光栅化:由显示器的原理我们知道,光栅图形显示器司以看成一个像素的矩阵,每个像素可以用一种或多种颜色显示。

在光栅显示器上的任何一种图形,实际上都是一些具有一种或多种颜色的像素的集合。

因此,确定一个像素集合及其颜色,用于显示一个图形的过程,称为图形的扫描转换或光栅化。

八分法画网:由于网的形状在每个象限中是相似的,生成圆时考虑网的对称性可以减少计算量。

圆中八分之一圆上的一点(x,y)根据对称关系被映射到其他八分之七的圆上。

利用园的这种对称性我们只需要计算从x=0到x=y这段圆弧就可以得到整个圆的所有像素点的位置了。

区域填充:区域通常南一个封闭的轮廓来定义,处于一个封闭轮廓线内的所有像素点即构成了一个区域。

所调用区域填充就是将区域内的像素置成的颜色值或图案。

区域填充可以分为两步进行,第一步先确定需要填充哪些像素;第二步确定用什么颜色值来进行填充。

种子填充:在进行区域填充时,首先假设在多边形的区域内部,至少有一个像素点(称为种子)是已知的,然后算法开始搜索与种子点相邻且位于区域内的其他像素。

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