图形学与可视化计算复习题2014
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。
计算机图形学期末复习资料及习题

计算机图形学期末考试复习参考题一、填空题1.图形的表示方法有两种: 点阵法和参数法2.目前常用的两个事实图形软件标准是OpenGL和DirectX3.多边形有两种表示方法:顶点表示法和点阵表示法。
4.二维图形基本几何变换包括平移、比例旋转等变换。
5. 投影可以分为平移投影和透视投影。
6. 描述一个物体需要描述其几何信息和拓扑信息7.在Z缓冲器消隐算法中Z缓冲器每个单元存储的信息是每一一个像素点的深度值8、投影可以分为平行投影和透视投影。
透视投影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;9、确定图形中哪些部分落在显示区之内,哪些落在显示区之外,以便只显示落在显示区内的那部分图形。
这个选择过程称为裁剪10、基本几何变换是指平移、旋转和比例三种变换。
11、所谓消隐就是给定--组三维对象及投影方式,判定线、面或体的可见性的过程(在绘制时消除被遮挡的不可见的线或面)。
在多面体的隐藏线消除中,为了提高算法的效率,为了减少求交的工作量,采取的措施有_消除自隐藏线、隐藏面深度测试和包围盒测试12、几何建模技术中描述的物体信息一般包括_几何信息和拓扑信息13、在Z缓冲器消隐算法中Z缓冲器每个单元存储的信息是对应象素的深度值14、用离散量表示连续量引起的失真现象称之为_走样。
用于减少或消除这种失真现象的技术称为_反走样15、种子填充算法要求区域是_连通的。
16、点阵表示的区域可采用_内点表示和_ 边界表示两种表示形式。
17、Cohen-Sutherland编码裁剪算法中,如果线段两个端点编码的位相与不为0,表明线段两端点位于在窗口边框的同一侧,为完全不可见。
18.区域的边界表示法枚举区域边界上的所有像素,通过给_区域边界的像素点赋予同一属性值来实现边界表示。
19.区域填充有_种子填充_和扫描转换填充。
20.区域填充属性包括填充式样、填充颜色和填充图案。
21.对于_线框_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。
计算机图形学复习题及答案

计算机图形学复习题及答案第⼀章计算机图形学概论1.计算机图形学研究的主要内容有哪些?研究图形图像的计算机⽣成、处理和显⽰2 .图形学中的图形特点是什么?图形图像有什么区别?图形主要是⽤⽮量表⽰,图像则是由点阵表⽰3.计算机图形学发展的主要阶段包括哪些?字符显⽰->⽮量显⽰->2D光栅显⽰->3D显⽰->新的计算机形式4.计算机图形学主要应⽤哪些⽅⾯?你对哪些领域⽐较熟悉?计算机辅助设计、可视化技术、虚拟现实、地理信息系统、计算机动画与艺术5.颜⾊模型分为⾯向⽤户和__⾯向设备__两种类型,分别是什么含义?颜⾊模型是⼀种在某种特定的上下⽂中对颜⾊的特性和⾏为解释⽅法。
6.解释三基⾊原理。
三基⾊:任意互不相关(任意两种的组合不能产⽣三种的另⼀种颜⾊)的三种颜⾊构成颜⾊空间的⼀组基,三基⾊通过适当的混合能产⽣所有颜⾊。
7.解释加⾊模型和减⾊模型的概念。
加⾊模型:若颜⾊模型在颜⾊匹配时只需要将光谱光线直接组合⽽产⽣新的颜⾊类型这种颜⾊模型称为加⾊模型,形成的颜⾊空间称为加⾊空间减⾊模型:若颜⾊模型在匹配是某些可见光会被吸收⽽产⽣新的颜⾊类型,这种颜⾊模型称为减⾊模型,形成的颜⾊空间称为减⾊空间。
8.RGB表⽰模型中(1,0,0)(1,1,1)(0,0,0)(0.5,0.5,0.5)分别表⽰什么颜⾊?红⽩⿊灰第⼆章计算机图形的显⽰与⽣成1.有哪两种主流的扫描显⽰⽅式?光栅扫描随机扫描2.解释屏幕分辩率的概念。
荧光屏在⽔平⽅向和垂直⽅向单位长度上能识别的最⼤光点数称为分辨率3.CRT产⽣⾊彩显⽰有哪两种技术?分别进⾏解释。
电⼦束穿透法:⽤红—绿两层荧光层涂覆在CRT荧光屏的内层,⽽不同速度的电⼦束能穿透不同的荧光粉层⽽发出不同颜⾊的光。
荫罩法:在荧光屏每个光点处呈三⾓形排列着红绿蓝三种颜⾊的荧光点,三⽀电⼦枪分别对应三个荧光点,调节各电⼦枪发出的电⼦束强度,即可控制各光点中三个荧光点所发出的红绿蓝三⾊光的强度。
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。
计算机图形学期末复习

C)0<=V<=1,U 任意; D)U、V 任意。 17、对单个凸多面体消隐处理中要判断平面外法向量 Z 分量的正负值,朝前面的 Z 值的取值范 围应满足____。 A)大于 0, B)小于 0, C)等于 0, D)不等于 0
18、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 三.运算题 1、数值微分法即 DDA 法,是一种基于直线微分方程的直线生成方法。设(x1,y1)和(x2,y2) 分别为所求直线的起点和终点坐标,阐述直线的 DDA 算法。 2、用边相关扫描线填充算法,对图中多边形建立 ET、AET 表,注意表中结点内容要进行说明。
大学课程《计算机图形学》期末复习
一.名词解释
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、裁剪 5、窗口 6、科学计算可视化 7、CAD/CAM/CIMS 8、视区 9、消隐 10、几何变换 11、直线的扫描转换 二.单项选择题 1、哪一个不是国际标准化组织(ISO)批准的图形标准?______。 A)GKS B)PHIGS C)CGM D)DXF
15、对直线生成算法的要求不正确的是____
A)生成的直线要直; B)直线的终止点要准; C)直线的粗细要均匀; D)亮度要恰当。 16、两直线相交,当其参数值 U 和 V 分别应满足如下条件,交点是有效的____ A)0<=U<=1,V 任意; B)0<=U<=1,0<=V<=1;
计算机图形学复习试题[有答案解析]
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一.选择题:1. 计算机显示设备一般使用什么颜色模型?( ) A. RGB; B. CMY; C. HSV; D. HLS2. 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. 3MB3 由k 个控制顶点Pi(i=1,… k) 所决定的n 次B 样条曲线,由( )段n 次B 样条曲线段光滑连接而成。
A. k-n-2B. k-n-1C. k-nD. k-n+14.三次B 样条曲线具有( )导数的连续性。
A) 0阶 B)一阶 C)二阶 D)三阶5. 在二维图形对称变换中,实现图形对称于Y=X 变换的变换矩阵为( )。
A.B. C. D.6. 下列有关平面几何投影的叙述语句中,不正确的是( )。
A. 在平面几何投影中, 若投影中心移到距离投影平面无穷远处,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,但不能反映物体的真实尺寸和形状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,最多可产生3个主灭点7.下面哪一项不是Bezier 曲线的特性( )A )对称性B )凸包性C )局部性D )几何不变性8. 二维图形的几何变换中的二维图形几何变换矩阵可以表示为:其中 是对图形进行( )变换(空间中点用列向量表示)。
A . 对称 B. 错切 C. 平移 D. 投影0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 -1 0 -1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 cfa b cd e f g h iT=10. 在XOY 平面上,给定7个不重合的控制点P 0,P 1,…,P 6,由这7个控制点所确定的三次B 样条曲线应分为4段,如果移动控制点P 2,只影响第( )段曲线形状A. 第1段B. 第2段C. 第3段D. 第1段到第3段二. 填空题1. 直线的属性包括:线型、_______和颜色。
《计算机图形学》题集

《计算机图形学》题集一、选择题(每题2分,共20分)1.计算机图形学主要研究的是:A. 计算机硬件的设计B. 计算机软件的开发C. 图像的生成、处理与显示D. 计算机网络技术2.下列哪个不是计算机图形学的应用领域?A. 游戏开发B. 医学影像处理C. 文字编辑D. 三维动画制作3.在计算机图形学中,像素(Pixel)是:A. 图像的最小单位B. 显示器的大小C. 图像的分辨率D. 图像的颜色深度4.下列哪个是光栅图形显示器的特点?A. 直接使用矢量数据表示图像B. 图像由像素阵列组成C. 分辨率固定不变D. 不适用于动态图像显示5.在三维图形变换中,平移变换不会改变物体的:A. 形状B. 大小C. 方向D. 位置6.下列哪个算法常用于三维图形的消隐处理?A. 光线追踪算法B. Z-Buffer算法C. 纹理映射算法D. 反走样算法7.在计算机图形学中,下列哪个术语用于描述物体表面的明暗程度?A. 色彩B. 光照模型C. 纹理D. 透明度8.下列哪个不是计算机图形学中的基本图形生成算法?A. 中点画线算法B. Bresenham画圆算法C. 扫描线填充算法D. Cohen-Sutherland线段裁剪算法9.在计算机图形学中,下列哪个概念用于描述物体的三维形状?A. 像素B. 几何模型C. 色彩模型D. 光照模型10.下列哪个不是真实感图形生成的基本步骤?A. 几何建模B. 光照模型计算C. 纹理映射D. 数据压缩二、填空题(每题2分,共14分)1.计算机图形学中的“图形”主要分为两大类:和。
2.在三维图形变换中,旋转变换可以使用______矩阵来实现。
3.在计算机图形学中,______是指使用数学方法来模拟真实世界中光线与物体表面的相互作用。
4.在进行三维图形的消隐处理时,______算法是一种常用的方法,它通过维护一个深度缓冲区来实现。
5.在计算机图形学中,______是一种常用的图像滤波技术,可以用于图像的平滑处理。
《计算机图形学》练习试题及参考答案大全

《计算机图形学》练习试题及参考答案(后面有答案)一、名词解释:(每个4分)1.计算机图形学2.图象处理3.模式识别4.计算几何5.凸多边形6.种子填充算法7.窗口8.视区9.光顺性10.拟合11.多项式插值12.小挠度曲线13.图形变换14.齐次坐标系15.凸包16.轮廓线17.等值线18.图形的翼边表示19.ER模型20.图形消隐21.本影22.半影23.用户坐标系24.规范化设备坐标系25.构造26.约束技术27.光线跟踪28、走样29、CRT(Cathode Ray Tube)30、隔行(interlaced)扫描31、输入模式32、取样方式(sample mode)33、区域34、边界表示法35、复合变换36、二维复合平移37.二维复合比例38.二维复合旋转39.视区(Viewport)40、投影变换41、平面几何投影42. 参数图43. 像素图44.人机界面45.地理信息系统46.虚拟现实47.几何造型技术48.扫描转换49. 插值曲线50.逼近曲线51. 用户接口52. 交互技术53. 交互式图形系统的基本交互任务54. 定位任务55. 选择任务56. 拾取任务57 .选择技术58. 菜单技术59. 文字输入任务60. 数值输入任务61.动画62.帧63.场64. 消隐65.物体空间的消隐算法66. 漫反射光67. 环境光68. 镜面反射光二、选择题(每题2分)1、计算机图形学与计算几何之间的关系是( )。
A)学术上的同义词B)计算机图形学以计算几何为理论基础C)计算几何是计算机图形学的前身D).两门毫不相干的学科2、计算机图形学与计算机图象学的关系是( )。
A)计算机图形学是基础,计算机图象学是其发展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4.计算机绘图设备一般使用什么颜色模型?( )A)RGB;B)CMY;C)HSV ;D)HLS5. 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)HLS6.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)3MB7.哪一个不是国际标准化组织(ISO)批准的图形标准?( )A)GKS;B)PHIGS;C)CGM ;D)DXF8.下述绕坐标原点逆时针方向旋转a角的坐标变换矩阵中哪一项是错误的? ( )| A B || C D |A) cos a;B) sin a;C) sin a;D) cos a9、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.请问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S和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.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.10、在物体的定义中对边的哪条限制不存在? ( )A) 边的长度可度量且是有限的B) 一条边有且只有两个相邻的面C) 一条边有且只有两个端点D) 如果一条边是曲线,那么在两个端点之间不允许曲线自相交11.下述哪一条边不是非均匀有理B样条(NURBS)的优点? ( )A) NURBS比均匀B样条能表示更多的曲面B) 对于间距不等的数据点,用NURBS拟合的曲线比用均匀B样条拟合的曲线更光滑C) NURBS提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NURBS可以提高对曲面的显示效率12.下列关于图的存储表示的叙述中,哪一个是不正确的?A) 无向图的相邻矩阵是对称矩阵B) 对于带权的图,其相邻矩阵中值为1的元素,其值可以用边的权来权替C) 用邻接表法存储包括n个结点的图需要保存一个顺序存储的结点表和n个链接存储的边表D) 用邻接表法存储包括n条边的图需要保存一个顺序存储的结点表和n个链接存储的边表13*.在面片的数量非常大的情况下哪一个消隐算法速度最快? ( )A) 深度缓存算法(Z-Buffer)B) 扫描线消隐算法C) 深度排序算法(画家算法)D) 不知道14*.下面关于深度缓存消隐算法(Z-Buffer)的论断哪一条不正确? ( )A) 深度缓存算法并不需要开辟一个与图像大小相等的深度缓存数组B) 深度缓存算法不能用于处理对透明物体的消隐C) 深度缓存算法能并行实现D) 深度缓存算法中没有对多边形进行排序15.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16*、扫描消隐算法在何处利用了连贯性(相关性Coherence)?(1)计算扫描线与边的交点;(2)计算多边形在其边界上的深度;(3)计算多边形视窗任意点处的深度值;(4)检测点与多边形之间的包含性。
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图形学与可视化计算复习题20141 简述计算机图形学的含义计算机图形学是利用计算机研究图形的表示、生成、处理和显示的学科。
2 计算机图形主要分哪两类?线框图与真实感图形各有什么特点?图形主要分为两类,一类是由线条组成的图形,如工程图、等高线地图、曲面的线框图等,另一类是类似于照片的明暗图(Shading),也就是通常所说的真实感图形。
3 简述科学计算可视化的含义科学计算可视化是指运用计算机图形学和图像处理技术,将科学计算过程中或计算结果的数据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。
4 三维数据可视化有哪几类主要的绘制方法?第一类是面绘制方法,首先由三维空间数据场构造出中间几何图元(如物体表面、等值面等),再由传统的计算机图形学技术实现面绘制第二类是体绘制方法,不需要构造中间几何图元,直接由三维数据生成屏幕上的二维图像,称为体绘制(Volume Rendering)算法,或称为直接体绘制(Direct Volume Rendering)方法第三类是混合绘制方法。
在可视化应用中,有时需要将几何形体与体数据场在一幅图像中混合显示,将面绘制和体绘制技术结合起来,如通过面绘制表现骨骼,而通过直接体绘制表现肌肉、血管等结构,称为混合绘制(Hydrid Rendering)。
5 光栅扫描显示器有什么特点?有什么优点和缺点?光栅扫描方式将需要显示的图形点阵分解成红、绿、蓝三基色,并将各像素对应的色彩编码储存在帧缓存器内,用来控制电子束在每一像素点的亮度,因而可在屏幕上产生一幅绚丽多彩的图像光栅扫描显示器则依靠帧缓存实现对屏幕图形的刷新。
光栅扫描显示器最突出的优点是:它不仅可以显示物体的轮廓线,而且可以对每一象素的灰度或色彩进行控制,能够进行面积填充,为真实感图形的显示提供了技术基础。
6 简述光栅图形的特点光栅图也叫做位图、点阵图、像素图,简单的说,就是最小单位由像素构成的图,只有点的信息.缩放时会失真。
每个像素有自己的颜色,7.简述图形学中光栅化的含义为了显示三角形的三条边,图形系统必须生成一组像素,使这组像素看起来像三角形的边线。
将几何形体的数据转换为像素在帧缓存里的位置和颜色的过程称为光栅化或扫描转换。
8 简述图形学中帧缓存的含义这里“帧”是指整个屏幕范围,该存储器保存一组对应于屏幕所有像素点的颜色值,电子束在屏幕上逐点移动时从帧缓存中取出对应的值,控制像素点的颜色和亮度。
9 屏幕坐标系的原点,x轴及y轴的方向一般是怎么规定的?10 屏幕上的图形坐标系(笛卡尔坐标系)的x轴及y轴的方向一般是怎么规定的?右手系的笛卡尔坐标系中给出对象的几何描述。
11 简述计算机图形学中建模坐标系、世界坐标系以及观察坐标系的基本概念以及它们之间的联系。
通常,在构造或显示一个场景的过程中会使用几个不同的笛卡尔坐标系。
为了建模的方便,首先在各自的坐标系统中构造每一个对象的形状,这些坐标系称为建模坐标系或局部坐标系。
指定了单个物体的形状后,就可以将所有对象放到一个统一的世界坐标系中,构造用户设定的场景,这一步涉及从各自的建模坐标系到统一的世界坐标系的变换。
如可以在各个独立的建模坐标系中分别定义自行车的零件(车轮、车架、坐垫、把手、齿轮、链条、踏板等),然后将这些零件在世界坐标系中装配起来。
也可以直接在世界坐标系中建立各对象的形状,从而跳过建模坐标和建模变换两步,但对复杂场景,建模过程会很复杂。
12 计算机图形学中基本图元一般包括哪些?包括字符串和几何单元,如点、直线、曲线、填充区域(通常为多边形)等13 OpenGL中所有几何图元最终都由顶点来描述,将每组顶点放在函数glBegin() 和glEnd()之间,由glBegin() 的参数来指定相应的几何图元,参数GL_POINTS、GL_LINES、GL_TRIANGLES各有什么含义?GL_POINTS 独立的点GL_LINES 一对顶点表示一条线段GL_TRIANGLES 三个顶点构成的三角形每相邻的两个两点组成一对,在该两点之间绘直线14 绝大多数OpenGL函数都遵循一种命名约定,解释函数glColor3f()中gl、Color、3及f的含义。
如glColor3f的根名称是Color,前缀gl表示gl函数库,后缀3f表示这个函数接受3个浮点类型的参数。
15直线段扫描转换的数字微分法中,当线段斜率的绝对值小于1或大于1时,扫描转换的方式有什么不同?为什么要这么做?注意上述分析的算法仅适用于|k|≤1的情形。
在此情况下,x每增加1,y至多增加1。
当 |k|>1时,必须把x,y的地位互换:Xi+1= xi+1/k该算法能在有限的线段长度内,根据斜率的不同合理确定尽可能多的像素来逼近该直线段。
16 直线段扫描转换的Bresenham算法中,当线段斜率的绝对值小于1或大于1时,扫描转换的方式有什么不同?为什么要这么做?斜率小于1的直线的扫描转换过程,沿线段路径的像素位置由以单位x间隔的采样来确定。
从给定线段的左端点(x0, y0)开始,逐步处理每个后继列(x位置),并在其扫描线y值最接近线段的像素上绘出一点。
当斜率大于1时,也必须把x,y的地位互换。
思路:固定直线的两个端点,控制总体误差。
17 简述凸多边形的扫描线填充算法扫描线填充算法的原理是:待填充区域按y方向(或x方向)扫描线的顺序,计算扫描线与多边形的相交区间,再用指定的颜色填充这些区间的像素,区间的端点可以通过计算扫描线与多边形边界的交点求得。
18 为什么图形系统一般将多边形限定为凸多边形,最简单的凸多边形是什么?对凹多边形的填充判断比较复杂。
对于凸多边形,扫描线填充过程可以简化,每一条扫描线与多边形至多有两个交点,可以使用坐标范围来确定哪些边与扫描线相交,当扫描线与单个顶点相交时,仅绘出该点本身,当有两个交点时,两交点之间的部分都是多边形内部的点。
19 一个多边形有几个面?OpenGL中下列函数定义了多边形的哪一种环绕方向为正向?glFlortFace (GL_CW); glFlortFace (GL_CCW)一个多边形有两个面,正面和背面。
顶点的指定次序以及排列方向称为环绕(winding)GL_CW定义顺时针环绕的多边形为正面,参数GL_CCW定义逆时针环绕的多边形为正面。
20 字符图元中的字体有哪两种表示方法?第一种称为位图字体(或光栅字体),每个字符都由一个二值形式的点阵图案表示。
第二种表示方法称为轮廓字体,又称笔画字体或向量字体。
每个字符的外形轮廓均由直线和曲线段来描述,21 什么是图形的走样?引起走样的原因是什么?图形光栅化的过程中由于图元的坐标点离散化为整数像素位置,因此光栅化后生成的图元具有锯齿形或阶梯状的外观。
当我们把对象的连续表示(无限的分辨率)变换为对象的离散表示时,不可避免地会出现这类误差,这种由于低频采样(不充分采样)而造成的图形失真称为走样(aliasing)。
22 图形的反走样主要有哪些方法?一种简单、直接的反走样方法,就是把屏幕看成由比实际更细的网格所覆盖,从而增加采样频率,然后根据这种更细网格,使用采样点来确定每个屏幕像素的合适亮度。
这种在高分辨率下对对象进行采样并在较低分辨率上显示其结果的技术称为过采样(supersampling),也称为后滤波(postfiltering)另一种方法是通过计算待显示的每个像素在对象上的覆盖区域来确定像素的亮度。
计算覆盖区域的反走样称为区域采样(area sampling),也称为前滤波(prefiltering)。
23 图形反走样中过采样方法的原理是什么?后滤波则首先从原始连续信号获取离散采样值,然后再用这些采样值计算像素值(在采样之后进行滤波)。
24 图形反走样中区域采样方法的原理是什么?前滤波就是在采样前对原始连续信号进行处理直接获取各个像素应有的亮度(在采样之前进行滤波) 。
25 图形学中几何变换与坐标变换的概念,两者有什么联系?第一种是物体相对于一个固定的坐标系进行变换,即对物体的每一个顶点进行变换,改变它的位置、大小或方向,称为几何变换。
第二种观点将物体看做固定不动,而坐标系则相对于物体做变换,称为坐标变换。
26 图形学中基本的几何变换包括哪些?平移、旋转、缩放。
26什么是齐次坐标,图形学中采用齐次坐标有什么优点?二维坐标(x, y)扩充为三维表示(xw, yw, w),称为齐次坐标,其中齐次参数w是一个非零值,利用齐次坐标,就可以用统一的矩阵相乘的形式来表示所有的几何变换,这27 下列变换矩阵哪个是平移变换?哪个是旋转变换;哪个是缩放变换?矩阵中个参数的含义?28 怎么由基本几何变换得到复合变换的合成矩阵?复合变换的结合是每次的变换矩阵相乘,即将多个基本变换进行串乘;29 写出两个连续的平移变换、旋转变换及平移变换的表达式X=(X’+x)cos()-(Y’+y)sin()Y=(X’+x)sin()+(Y’+y)sin()30 在二维图形变换中,若图形软件包仅提供绕坐标系原点的旋转函数时,绕任意基准点(xr , yr)的旋转可以通过哪几步复合变换来实现?写出复合变换矩阵的简要形式。
1、平移对象使基准点位置移动到坐标原点;2、绕坐标原点旋转;3、平移对象使基准点回到其原来的位置。
31 在二维图形变换中,若图形软件包仅提供相对于坐标系原点的缩放函数时,要实现相对于任意基准点(xf , yf)的缩放,可以通过哪几步复合变换来实现?写出复合变换矩阵的简要形式。
1、平移对象使固定点与坐标原点重合;2、相对于坐标原点进行缩放;3、平移对象使固定点返回到原来的位置。
32 对于二维图形变换,在xy坐标系中,有一个原点在(x0, y0)、方向角为的x y坐标系。
为了将对象描述从xy坐标系变换到x y坐标系,可以通过哪几步复合变换来实现?写出复合变换矩阵的简要形式。
(1) 将x'y'坐标系的原点(x0, y0)平移到xy 坐标系的原点(0, 0);(2) 将x'轴旋转到x 轴上。
33 三维平移变换的矩阵形式为:解释参数t x , t y , t z 的含义。
平移34 三维空间相对于坐标原点缩放变换的矩阵形式为:解释参数s x , s y , s z 的含义缩放比例35 OpenGL 中,函数glTranslate (tx, ty, tz)有什么功能,其参数有什么含义?平移变换函数。
函数名后缀*为参数类型,为f(浮点型)或d(双精度型)。
平移参数tx, ty, tz 可赋予任意实数,对于二维平移, tz =0;36 OpenGL 中,函数glRotate (theta, vx, vy, vz) 有什么功能,其参数有什么含义? 旋转变换函数。
需要设定经过坐标系原点的旋转轴的角度和方向,向量v=(vx, vy, vz)的分量可以是任意的浮点数。