计算机图形学

计算机图形学模拟试题一

1、举例说明计算机图形学的主要应用领域（至少说明5个应用领域）

计算机及辅助设计与制造、可视化、图形实时绘制与自然景物仿真、计算机动画、用户接口、计算机艺术

2、分别解释直线生成算法DDA法、中点画线法和Bresenham法的基本原理。

DDA法：设过端点P0(x0 ,y0)、P1(x1 ,y1)的直线段为L(P0 ,P1)，则直线段L的斜率

L 的起点P0的横坐标x0向L的终点P1的横坐标x1步进，取步长=1(个象素)，用L的直线方程y=kx+b计算相应的y坐标，并取象素点(x,round(y))作为当前点的坐标。因

为： y i+1 = kx i+1+b= k1x i+b+kDx = y i+kDx所以，当Dx =1; y i+1 = y i+k。也就是说，当x每递增1，y递增k(即直线斜率)。

假定直线斜率k在0~1之间，当前象素点为（x p,y p），则下一个象素点有两种可选择点P1（x p+1,y p）或P2（x p+1,y p+1）。若P1与P2的中点（x p+1,y p+0.5）称为M，Q为理想直线与x=x p+1垂线的交点。当M在Q的下方时，则取P2应为下一个象素点；当M在Q的上方时，则取P1为下一个象素点。这就是中点画线法的基本原理。

Bresenham法的基本原理：过各行各列象素中心构造一组虚拟网格线。按直线从起点到终点的顺序计算直线与各垂直网格线的交点，然后确定该列象素中与此交点最近的象素。该算

法的巧妙之处在于采用增量计算，使得对于每一列，只要检查一个误差项的符号，就可以确定该列的所求象素。

3、什么是反走样？常用的反走样方法有哪三种？

在光栅图形中，非水平和垂直的直线用象素集合表示时，会呈锯齿状，这种现象称之为走样。反走样方法：提高分辨率、区域采样、加权区域采样。

4、与显式、隐式方程表示曲线、曲面相比，参数方程法有哪些优势？

求导方便，不会出现计算上的困难。参数方程中，代数、几何相关和无关的变量是完全分离的，而且对变量个数不限，从而便于用于把低维空间的曲线、曲面扩展到高维空间去。这种变量分离的特点使可以用数学公式处理几何分量。

5、什么是光照模型？举两个简单光照模型的例子。

光照模型：为模拟这一现象，我们建立一些数学模型来替代复杂的物理模型，这些模型就称为简单光照明模型。Phong光照明模型、增量式光照明模型

计算机图形学模拟试题二

6、举例说明真实感图形实时绘制与自然景物仿真方面的前沿研究内容。

计算机及辅助设计与制造、可视化、图形实时绘制与自然景物仿真、计算机动画、用户接口、计算机艺术

7、解释中点画圆法的基本原理。

如果我们构造函数F(x,y)=x2+y2-R2，则对于圆上的点有F(x,y)=0，对于圆外的点有F(x,y)>0，对于圆内的点F(x,y)<0

8、参数曲线曲面有几种表示形式？

曲线、曲面可以用显式、隐式和参数表示

9、什么是简单光照模型？什么是局部光照模型？什么是整体光照模型？

简单光照模型：为模拟这一现象，我们建立一些数学模型来替代复杂的物理模型，这些模型就称为简单光照明模型。

局部关照：家丁物体是不透明的，只考虑光源的直接照射，而将光在物体间的传播小罗笼统的模拟为环境光的模型。

整体关照：可以处理物体之间光照的相互模型

10、什么是OpenGL？什么是VRML？各自有什么特点？

OpenGL是一个功能强大的图形库，用户可以很方便地利用它开发出有多种特殊视觉效果(如光照、纹理、透明、阴影)的三维图形。

OpenGL特点：1.应用广泛2.跨平台性3.高质量和高性能4.出色的变成特性5.网络透明性VRML: 一种通用的描述性语言，创建三维网络的界面，用于在WWW上的超级链接，类似于超文本描述语言(HTML)。

VRML特点：1.面向对象的层次结构2.虚拟三维世界的功能3.www网浏览功能4.创建三维网格界面

计算机图形学模拟试题三

11、常用的图形输入设备有哪些？

键盘、鼠标、跟踪球、空间球、数据手套、光笔、触摸屏

12、列举两种消隐算法，并比较它们的优缺点。

线消隐：消隐对象是物体上的边，消除的是物体上不可见的边。

面消隐：消隐对象是物体上的面，消除的是物体上不可见的面。

13、NURBS曲线的凸包性指什么？

于定义它的k+1个控制顶点Pi-k+1,···,Pi的凸包内。整条NURBS曲线位于所有定义各曲线段的控制顶点的凸包的并集内。所有权因子的非负性，保证了凸包性质的成立。

14、什么是图像纹理？什么是几何纹理？什么是三维纹理？

纹理是物体表面的细小结构，它可以是光滑表面的花纹、图案等

几何纹理：是基于物体表面的微观几何形状的表面纹理

三维纹理：用三维直角坐标作为纹理空间的坐标。

15、OpenGL中是如何定义材料属性的

使用OpenGL的库函数构造几何物体对象的数学描述，包括点线面的位置和拓扑关系、几何变换、光照处理等等。