计算机图形学复习题
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。
计算机图形学基础期末复习习题(含答案)

一、选择题1. 提出“计算机图形学”的一些基本概念和技术,确定了计算机图形学作为一个崭新科学分支的独立地位,从而被称为图形学之父的是A、Ivan E. SutherlandB、b. Pierre BézieC、Steven A. CoonsD、Bui-Tuong Phong我的答案:A2. 能够利用欧氏几何或方程式方法所表示的有关图形是什么构成要素?A、属性控制要素B、形状构成要素C、边界控制要素D、色彩构成要素我的答案:B3. 计算机图形系统中,既能输入又能输出的设备是A、鼠标B、数字化仪C、触摸屏D、扫描仪我的答案:C4. 图形的属性通常有哪些属性?A、几何B、像素C、点阵D、非几何我的答案:AD5. 以下要素中哪些属于属性控制要素?A、线宽与线型B、填充模式C、颜色材质D、轮廓与形状我的答案:ABC6. ISO图形软件标准有哪些?A、CGIB、CGMC、GKSD、PHIGS我的答案:ABCD7. CRT中完成图像最终显示的重要器件是?A、显示控制器B、显示处理器C、CPUD、阴极射线管我的答案:D8. 在计算机图形系统中利用“电光效应”显示图形的设备是A、等离子体显示板B、薄片光电显示器C、发光二极管D、液晶显示器我的答案:D9. 显示器必须由图形显示子系统中的什么部件进行控制?A、显示控制部件B、CPUC、主存D、系统总线我的答案:A10. 什么是计算机图形系统中显示子系统的心脏?A、显示控制器B、CPUC、显示缓存D、系统总线我的答案:A11. 图形显示技术中的物理分辨率是指A、屏幕分辨率B、显示分辨率C、存储分辨率D、像素分辨率我的答案:A12. 一个交互式计算机图形系统的结构由哪些组成?A、图形软件B、图形硬件C、图形应用数据结构D、图形应用软件我的答案:AB13. 以下哪些属于CRT显示器?A、刷新式随机扫描图形显示器B、存储管式随机扫描图形显示器C、光栅扫描图形显示器D、液晶显示器我的答案:ABC14. 一个好的图形用户接口应具备以下特点。
计算机图形学复习题有答案

计算机图形学复习题有答案计算机图形学复习题有答案计算机图形学是一门研究计算机如何生成、处理和显示图像的学科。
它涉及到许多重要的概念和算法,对于计算机科学和相关领域的学生来说,掌握图形学知识是非常重要的。
在学习过程中,做一些复习题是很有帮助的,下面我将为大家提供一些计算机图形学的复习题,并附上答案。
1. 什么是光栅化?答案:光栅化是将连续的几何图形转化为离散的像素点的过程。
在计算机图形学中,光栅化是将3D模型转化为2D图像的关键步骤。
2. 什么是图形管线?答案:图形管线是计算机图形学中的一个概念,它描述了图形渲染的整个过程。
图形管线包括几何处理、光栅化、着色和显示等多个阶段。
3. 什么是三角形剪裁?答案:三角形剪裁是图形管线中的一个重要步骤,用于确定哪些三角形在屏幕上可见,哪些三角形需要被裁剪掉。
它通过与屏幕边界进行比较,判断三角形是否与屏幕相交。
4. 什么是光照模型?答案:光照模型是用于模拟光照效果的数学模型。
它描述了光在物体表面的反射和折射过程,从而确定物体在不同光照条件下的颜色和明暗程度。
5. 什么是纹理映射?答案:纹理映射是将一张图像映射到三维模型表面的过程。
通过纹理映射,可以给模型表面添加细节和真实感,例如给一个球体添加地球的纹理。
6. 什么是反走样?答案:反走样是消除图像锯齿边缘的技术。
在光栅化过程中,由于像素点离散化的特性,会产生锯齿边缘。
反走样通过对像素进行插值和平滑处理,使得边缘更加平滑。
7. 什么是阴影算法?答案:阴影算法是用于计算和渲染物体阴影的算法。
常见的阴影算法包括平面投影阴影、体积阴影和阴影贴图等。
8. 什么是Bezier曲线?答案:Bezier曲线是一种数学曲线,由法国数学家Pierre Bézier发明。
它通过控制点来定义曲线的形状,具有平滑和灵活的特性,在计算机图形学中被广泛应用。
9. 什么是光线追踪?答案:光线追踪是一种逆向的渲染技术,它通过模拟光线从相机出发,与场景中的物体相交,计算出光线与物体的交点和颜色,从而生成逼真的图像。
计算机图形学复习题

一、填空题(每空1.5分,共24分)1. 透视投影中主灭点最多可以有 3 个.2. 在几何造型系统中,描述物体的三维模型有线框、表面和实体模型。
而实体模型的表示基本上可以分为分解表示、构造表示和边界表示三大类。
3. 在凸多面体消隐算法中,凸多面体的任一个面,可以根据其外法矢量N和视矢量S的夹角θ来进行可见性检测。
若θ满足>90°时,表示该表面不可见,此时N和S的关系是N·S<0。
4. 试例举面消隐的至少2种常用算法:区域排序算法、Z-Buffer算法、扫描线算法。
5. 在如下的分形造型中,图形的分形维数为ln4/ln3。
6. 曲线间连接的光滑度的度量有参数连续和几何连续,这两种连续的关系是参数连续必同阶几何连续,反之不然。
7. 双三次Bezier曲面的控制网格有16 个顶点。
8. 增量式光照明模型包括两个主要的算法双线性光强插值、双线性法向插值。
1, 计算机图形系统由硬件系统和软件系统组成。
2,扫描仪最重要的参数是光学精度和扫描精度。
3,常用的直线生成算法:Bresenham 和DDA。
4,在计算机图形学中,被裁剪的对象可以是线段、多边形和字符。
5,曲线、曲面的表示有显式、隐式和参数三种形式。
6,深度缓冲器算法是一种最简单的消除隐藏的算法。
7,深度缓冲器算法最简单常用的面向应用的用户接口形式:子程序库、专用语言、交互命令。
8,把三维物体变为二维图形表示的过程叫做投影变换。
9,直线段与规则矩形的关系:(1)线段两端点均位于裁剪窗口内(2)线段两端点均在窗口之外,且位于裁剪窗口的同一侧(3)线段两端点在窗口之外,而不位于裁剪窗口的同一侧(4)线段的两端点一个位于窗口之内,一个位于窗口之外10,图形数据按照目的不同一般可以分为图形的表示数据和图形的显示数据。
11,计算机图形的生成过程一般可分为图形的表示、表示图形的数据准备、图形的显示。
12,通过增加帧缓冲存储器的位面和帧缓存数量,就可以让光栅显示器显示彩色或不同级别的灰度。
计算机图形学考试试题及答案

计算机图形学考试试题及答案一、选择题1. 下列关于计算机图形学的描述中,错误的是:A. 计算机图形学是研究如何有效地生成、处理和显示图像的学科。
B. 计算机图形学可以应用于游戏开发、虚拟现实、动画制作等领域。
C. 计算机图形学的基础是绘画和几何学。
D. 计算机图形学不涉及数字图像处理和计算机视觉。
2. 下列哪个算法用于绘制三维图形中的曲线和曲面?A. Bresenham算法B. Bezier曲线算法C. DDA直线绘制算法D. Cohen-Sutherland算法3. 下列哪个变换矩阵用于实现平移操作?A. 缩放矩阵B. 旋转矩阵C. 平移矩阵D. 投影矩阵4. 在光栅化过程中,下列哪个步骤不是必需的?A. 三角形剖分B. 顶点着色C. 法向量计算D. 光照模型计算5. 下列哪个算法用于实现隐藏面消除?A. DDA算法B. Bresenham算法C. Z-buffer算法D. Bezier曲线算法二、填空题1. 在计算机图形学中,RGB表示红、绿、蓝三原色,而CMYK表示青、洋红、黄、黑四原色。
其中,RGB颜色模型中的最大亮度为______,而CMYK颜色模型中的最大亮度为______。
2. 给定一个二维平面上的点P,坐标为(x,y),经过平移变换后得到新的点P',平移矩阵表示为T,若T=[1 0 a; 0 1 b; 0 0 1],则点P'的坐标为(x', y') = (______, ______)。
3. 在计算机图形学中,三维物体的旋转变换通常使用欧拉角或四元数表示。
若分别使用ZYZ和XYZ欧拉角顺序进行旋转,最终得到的物体姿态可能会有差异,这被称为______问题。
三、简答题1. 简要描述计算机图形学的基本原理和应用领域。
2. 什么是光线追踪技术?它在哪些领域得到了广泛应用?3. 简要解释什么是纹理映射(Texture Mapping),并举例说明其在计算机图形学中的应用。
计算机图形学复习题及答案

一、名词解释1.图形:能够在人们视觉系统中形成视觉印象的对象称为图形,包括自然景物和人工绘图。
2.像素图:点阵法列举图形中的所有点。
用点阵法描述的图形称为像素图。
3.参数图:参数法描述图形的形状参数和属性参数。
用参数法描述的图形称为参数图。
4.扫描线:在光栅扫描显示器中,电子枪扫过的一行称为一条扫描线。
5.构造实体几何表示法:用简单的实体(也称为体素)通过集合运算组合成所需的物体的方法称为构造实体几何表示法。
6.投影:投影是从高维(物体)空间到低维(投影)空间的一种映射。
7.参数向量方程:参数向量方程是包含参数和向量的方程。
8.自由曲线:形状比较复杂、不能用二次方程来表示的曲线称为自由曲线,通常以三次参数方程来表示9.曲线拟合:给定一个点列,用该点列来构造曲线的方法称为曲线拟合。
10.曲线插值:已知曲线上的一个点列,求曲线上的其他点的方法称为曲线插值。
11.区域填充:根据像素的属性值、边或顶点的简单描述,生成区域的过程称为区域填充。
12.扫描转换:在矢量图形中,多边形用顶点序列来表示,为了在光栅显示器或打印机等设备上显示多边形,必须把它转换为点阵表示。
这种转换称为扫描转换。
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。
(T)2.光栅扫描显示器的屏幕分为m行扫描线,每行n个小点,整个屏幕分为m╳n个中点,其中每个小点称为一个像素。
―――――――――――――――――――――(T)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。
――――――――――――――――-(F)4.矢量字符表示法用(曲)线段记录字形的边缘轮廓线。
―――――――――――(T)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。
―――――――――――――――――――――――――(F)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。
(完整word版)计算机图形学复习题(word文档良心出品)

1、计算机图形学的相关学科有哪些?它们之间的相互关系怎样?与计算机图形学密切相关的几门学科有:图像处理、模式识别、计算几何。
它们研究的都是与图形图象处理有关的数据模型、图象再现的内容,它们相互结合、相互渗透。
2、图形系统的任务是什么?图形系统的任务是:建立数学模型、视像操作、图形显示。
3、计算机图形学的主要研究内容是什么?计算机图形学是研究通过计算机将数据转换为图形,并在专门的设备上输出的原理、方法和技术的学科。
4、举出六种你所知道的图形输出设备。
光栅扫描显示器、随机扫描显示器、直视存储管显示器、激光打印机、笔绘仪、喷墨绘图仪、静电绘图仪等。
5、什么叫刷新?刷新频率与荧光物质的持续发光时间的关系如何?屏幕上的荧光涂层受到电子束打击后发出的荧光只能维持很短的时间,为了使人们看到一个稳定而不闪烁的图形,整个画面必须在每秒钟内重复显示许多次,这也称为屏幕刷新。
刷新频率与荧光物质的持续发光时间成反比,即荧光物质的持续发光时间越长,刷新频率可以低一些;否则,荧光物质的持续发光时间越短,刷新频率必须高。
6、随机扫描显示器和光栅扫描显示器显示图形有什么不同?它们各自依靠什么对屏幕图形进行刷新的?随机扫描显示器显示图形时,电子束的移动方式是随机的,电子束可以在任意方向上自由移动,按照显示命令用画线的方式绘出图形,因此也称矢量显示器。
而光栅扫描显示器显示图形时,电子束依照固定的扫描线和规定的扫描顺序进行扫描。
电子束先从荧光屏左上角开始,向右扫一条水平线,然后迅速地回扫到左边偏下一点的位置,再扫第二条水平线,照此固定的路径及顺序扫下去,直到最后一条水平线,即完成了整个屏幕的扫描。
随机扫描显示器依靠显示文件对屏幕图形进行刷新;光栅扫描显示器则依靠帧缓存实现对屏幕图形的刷新。
7、光栅扫描显示系统为什么要采用彩色表?隔行扫描的优点是什么?对于光栅扫描显示系统,为了显示很多种颜色,帧缓存的容量就要很大。
但实际上对一幅具体的画面而言,其使用的颜色数目并不多(几百至几千种)。
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;B. 多边形与某扫描线相交得到偶数个交点,这些交点间构成的线段分别在多边形内、外,并且相间排列;C. 在判断点是否在多边形内时,一般通过在多边形外找一点,然后根据该线段与多边形的交点数目为偶数即可认为在多边形内部,若为奇数则在多边形外部,而且不需考虑任何特殊情况;D. 边的连贯性告诉我们,多边形的某条边与当前扫描线相交时,很可能与下一条扫描线相交;3. 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;4. 在光亮度插值算法中,下列论述哪个是错误的?( D )A. Gouraud 明暗模型计算中,多边形与扫描平面相交区段上每一采样点的光亮度值是由扫描平面与多边形边界交点的光亮度插值得到的;B. Phong 明暗处理模型中,采用了双线性插值和构造法向量函数的方法模拟高光;C. Gouraud 明暗模型和Phong 明暗处理模型主要是为了处理由多个平面片近似表示曲面物体的绘制问题;D. Phong 明暗模型处理的物体表面光亮度呈现不连续跃变;5. 下述关于Bezier 曲线]1,0[),(),(21∈t t P t P 的论述,哪个是错误的? ( A )A. P P P ==)0()1(21,在P 处)0(),1(21P P 的切矢量方向相同,大小相等,则)(),(21t P t P 在P 处具有G 1连续;B. P P P ==)0()1(21,在P 处)0(),1(21P P 的切矢量方向相同,大小相等,则)(),(21t P t P 在P 处具有C 1连续;C. 若保持原全部顶点的位置不变,只是把次序颠倒过来,则新的Bezier 曲线形状不变,但方向相反。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
计算机图形学复习题一、名词解释1、齐次坐标系2、光顺性3、种子填充算法4、镜面反射光5、投影变换6、光线跟踪7、复合变换8、走样9、几何造型技术10、虚拟现实二、简答题1、前截面距离F和后截面距离B定义了什么?2、计算机动画的制作主要步骤3、计算机图形显示器和绘图设备表示颜色的方法各是什么颜色系统?它们之间的关系如何?4、图形软件主语言的选择应考虑哪些因素?5、制定CGI,CGM,IGES标准的目的分别是什么?6、自由曲面的表示通常有哪两种?7、什么叫做走样?什么叫做反走样?反走样技术包括那些?8、简述区域连贯性、扫描线的连贯性以及边的连贯性。
9、简述Bezier曲线的不足之处。
10、建立图形软件可采用哪三种方法?11、在观察空间中,如何确定投影的类型和方向?12、简述编码裁剪法(即Cohen-Sutherland线段裁剪法)的算法过程。
三、应用题1、分析边标志算法的实现过程,并写出其算法的C语言描述。
2、简述深度缓存算法及其特点。
3、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)。
已知在窗口有一点p(20,30),要将点p映射到视区的点p`,请问p`点在设备坐标系中的坐标是多少?(本题10分)4、如下表是采用DDA算法画出(0,0)到(5,2)的直线的数据,请填写空格处。
i xi yi yi+0.5 int(yi+0.5)1 0 0 0.5 02 13 24 35 46 5 2 2.5 25、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Y=4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)6、试对下图中的多边形进行裁剪,用图表示裁剪过程。
7、计算机图形系统包含哪些外部设备?8、简述消隐算法的分类。
9、设窗口左下角点坐标为(XW1,YW1),宽为LW,高为HW,视区左下角点坐标为(XV1,YV1),宽为LV,高为HV,已知窗口中有一点A(XA,YA),在视区中对应的坐标为A’(X’A,Y’A)。
试计算A’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)10、采用扫描线算法对多边形进行填充,请写出EL、AEL的结构,并分析扫描线算法的步骤和处理扫描线的步骤。
11、种子点填充算法如下:●初始化:种子像素入栈,当栈非空时,重复2~4的步骤●栈顶像素出栈●将出栈像素置为多边形颜色●按右、上、左、下顺序依次检查与●出栈像素相邻的四个像素,若其中某个像素不在边界上且未置成多边形色,则该像素入栈●当堆栈为空时,算法终止试填写堆栈的变化过程复习题参考答案一、名词解释1、齐次坐标系就是N维向量由N+1维向量来表示。
一个N维向量的齐次坐标表示不惟一,由哑坐标决定大小。
2、光顺性有两条含义:一是指曲线的切矢量和曲率的连续性;另一条是指保凸性。
3、种子填充算法根据已知多边形区域部的一个象素点来找到区域其它象素点,从而对多边形区域部进行填充。
θo(X V1,Y V1)(X W1,Y W1)A4、镜面反射光一个理想的光泽表面,仅仅在反射角等于入射角时,光线才会被反射。
只有在反射方向上,观察者才能看到从镜面反射出来的光线,而在其它方向都看不到反射光。
5、投影变换就是把三维立体(或物体)投射到投影面上得到二维平面图形。
6、光线跟踪光线跟踪是自然界光照明物理过程的近似逆过程,即逆向跟踪从光源发出的光经环境景物间的多次反射、折射后投射到景物表面,最终进入人眼的过程7、复合变换图形作一次以上的几何变换,变换结果是每次的变换矩阵相乘;任何一复杂的几何变换都可以看作基本几何变换的组合形式。
8、走样在光栅显示设备上,由于象素点和象素点之间是离散的,因此用象素点阵组合出的图形,与真实景物之间必然存在一定的误差。
比如,直线或曲线往往呈现锯齿状,细小物体在图上显示不出来等。
这种现象就是图形的走样9、几何造型技术研究如何构造直线段、多边形、多面体、多项式曲线、自由曲面等几何模型的理论、方法和技术称为几何造型技术。
10、虚拟现实虚拟现实是指用计算机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,让用户可以从自己的视点出发,利用自然的技能和某些设备对这一生成的虚拟世界客体进行浏览和交互考察。
二、简答题1、前截面距离F和后截面距离B定义了什么?前截面距离F和后截面距离B分别是从观察参考点VPR沿观察平面法向VPN到前截面和后截面的距离,前截面和后截面将无限的观察空间截成有限的观察空间,即裁剪空间。
2、计算机动画的制作主要步骤计算机动画的制作主要包含如下步骤:1)创意。
根据设计的需要,由导演设计好动画制作的脚本。
2)预处理。
扫描外部图像,输入外部资料。
3)场景造型。
4)设定材质和光源。
5)设置动画。
6)运动图像的绘制。
7)动画播放。
8)后处理9)动画的录制。
10)配音(包括背景音乐和台词)3、计算机图形显示器和绘图设备表示颜色的方法各是什么颜色系统?它们之间的关系如何?计算机图形显示器是用RGB方法表示颜色,而绘图设备是用CMY方法来表示颜色的。
它们之间的关系是:两者都是面向硬件的颜色系统,前者是增性原色系统,后者是减性原色系统,后者是通过在黑色里加入一种什么颜色来定义一种颜色,而后者是通过指定从白色里减去一种什么颜色来定义一种颜色4、图形软件主语言的选择应考虑哪些因素?(1)图形处理系统主要应用于工程技术领域,因此应该选择在这些领域中较为通用的高级语言;(2)图形软件包是模块结构,因此最好选择模块化结构的高级语言;(3)图形处理的应用围很广,需要各方面的软件支持,因此要选择支持性软件(如数学软件包、数据库管理等)比较丰富的高级语言;(4)图形处理常常要采用相当复杂的数据结构,因此要选择数据类型比较灵活和丰富的高级语言;(5)图形处理要和许多图形外部设备打交道,因此要选择输入输出功能比较强的高级语言;(6)图形处理要求响应速度快,因此又要选择目标程序质量比较高的高级语言。
5、制定CGI,CGM,IGES标准的目的分别是什么?制定CGI标准的目的是提供控制图形硬件的一种与设备无关的方法。
在用户程序和虚拟设备之间,以一种独立于设备的方式提供图形信息的描述和通信。
它可看作图形设备驱动程序的一种标准。
制定CGM标准的目的是规定生成、存储、传送图形信息的通用格式。
制定IGES标准的目的是为了解决在不同图形系统间进行数据传送的问题。
6、自由曲面的表示通常有哪两种?自由曲面的表示通常有两种:一种为参数曲面,如Bezier曲面、B样条曲面、NURBS曲面等;另一种为隐式曲面。
7、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。
8、简述区域连贯性、扫描线的连贯性以及边的连贯性。
答:区域连贯性:对于一个多边形及两条扫描线,会有如下情况:两条扫描线之间的长形区域被多边形的边分割成若干个梯形,位于多边形部和外部的梯形相间排列。
扫描线的连贯性:多边形与扫描线相交,其交点数为偶数,相邻两交点间的线段有些位于多边形,有些位于多边形外,且两者间隔排列。
边的连贯性:相邻两条扫描线与多边形的的同一条边相交,其交点可按递增一个常量来计算,如:x2=x1+1,则y2=y1+1/k (k为该多边形边的斜率)。
9、简述Bezier曲线的不足之处。
答:当Bezier曲线的n次多项式逼近方法中当n较大时,计算量也就迅速增大,而且计算结果也不稳定。
同时,其特征多边形的顶点离开得很远,造型时不利于精确控制。
若是采用插值形式,除了计算量更加庞大以外,曲线的保形性也难以保证。
10、建立图形软件可采用哪三种方法?(1)图形程序包(2)修改高级语言(3)专用高级图形语言11、在观察空间中,如何确定投影的类型和方向?投影类型由参数pt可以确定,如果是透视投影,则投影中心就是投影参考点PRP;如果是平行投影,投影方向是从投影参考点PRP指向窗口中心CW。
其中,投影参考点PRP是观察坐标系中的三维点。
12、简述编码裁剪法(即Cohen-Sutherland线段裁剪法)的算法过程。
由Dan Cohen和Ivan Sutherland提出的区域编码判断方法,采用四位数码来标识线段的端点与窗口区域的关系,然后:(1)检查线段P1P2是否为完全可见,或完全不可见,对于这两种情况或完全取之,或完全弃之,否则“2”。
(2)找到P1P2在窗口外的一个端点P1(或P2);(3)用窗口的边与P1P2的交点取代端点P1(或P2);(4)P1P2线段是否完全可见,若是,则结束,否则转到“2“继续执行。
三、应用题1、分析边标志算法的实现过程,并写出其算法的C语言描述。
答:边标志算法可以克服象素被重复访问这一缺点。
其实现过程分为两步:1)勾画轮廓线,在每条扫描线上建立各区段的边界象素对;2)填充这些边界象素之间的全部象素。
算法的C语言描述如下:# define FALSE 0edgefill(Polydef){对多边形每条边转换;inside=FALSE;for(每条与多边形Polydef相交的扫描线)for(扫描线上每个象素点){ if(象素点被打上边标志) inside=!(inside);if (inside!=FALSE) putpixel(x,y,color);else putpixel (x,y,bcolor);}}2、简述深度缓存算法及其特点。
答:深度缓存算法是一种典型的、也是最简单的图象空间的消隐算法。
在屏幕空间坐标系中,轴为观察方向,通过比较平行于 轴的射线与物体表面交点的 值(又称为深度值),用深度缓存数组记录下最小的 值,并将对应点的颜色存入显示器的帧缓存。
深度缓存算法最大的优点是简单。
它在 、 、 方向上都没有进行任何排序,也没有利用任何相关性。
算法复杂性正比于 。
在屏幕大小,即 一定的情况下,算法的计算量只与多边形个数 成正比。
另一个优点是算法便于硬件实现,并可以并行化。
3、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)。