(完整word版)图形学试卷
一、填空（1×20=20分）
1. 一个交互性的计算机图形系统应具有计算、存储、交互、输出、输入等五方面的功能。
2. 阴极射线管从结构上可以分为电子枪、偏转系统和荧光屏。
3. 常用的图形绘制设备有打印机和绘图仪，其中绘图仪支持矢量格式。
4. 通常可以采用线刷子和方刷子处理线宽。
5. 齐次坐标表示就是用 n+1 维向量表示n维向量。
6. 平行投影根据投影线和投影面之间的夹角不同可以分为正投影和斜投影。
7. 一个交互式计算机图形处理系统包括图形软件和图形硬件，图形软件又分为图形应用数据结构、图形应用软件和图形支撑软件三部分。
8. 构成图形的要素包括刻画形状的几何要素和反应物体本身固有属性的非几何要素，在计算机中通常采用两种方法来表示图形，他们是点阵法和参数法。
9. 荫罩式彩色显像管的结构包括三色荧光屏、三只电子枪、荫罩板
和。
10. 填充一个特定区域，其属性选择包括颜色、图案和透明度。
11. 计算机中表示带有颜色及形状信息的图和形常用点阵法和参数法，其中用参数法描述的图形称为图形，用点阵法描述的图形称为图像。
12. 按所构造的图形对象来划分，可以分为规则形体造型和不规则形体造型。
13. 字符的图形表示可以分为矢量和点阵两种形式。
14. 常用的反走样方法包括过取样和区域取样。
15. 文字裁减的策略包括串精度裁剪、字符精度裁剪和笔画像素精度裁剪。
16．平面几何投影根据投影线角度的不同，可分为平行投影和透视投影
17. 三维形体的表示中，规则对象的表示方法有八叉树和构造实体几何
法 等。
18. 对一个平面图形进行基本几何变换，其中 整体
比例 变换仅改变图形的大小而不改变图形形状，而 错
切 变换改变图形的形状和大小，但不改变图形的平行关
系和连接关系。
19. 试对图1-1中自相交的多边形进行内外测试。如
果采用奇-偶规则进行测试，则P 是 外部点 （内部点/
外部点）；如果采用非零环绕数规则进行测试，那么P 是
内部点 （内部点/外部点）。
二、名词解释（3×5=15分）
1. 图形 ：从客观世界物体中抽象出来的带有颜色信息及形状信息的图和形
2. 走样 ： 用离散量表示连续量而引起的失真
3. 4连通区域
指从区域一点出发，通过访问已知点的4-临接点，在不越出区域的前提下，遍历区域内的所有像素
4. 主灭点
透视投影中，与坐标轴方向平行的平行线的投影会汇聚到一点，这个点称为主灭点。
5. 像素点
像素点是指图形显示在屏幕上时，按当前的图形显示分辨率所能提供的最小元素点
6. 实体 ：表面具有二维流形性质的正则形体
7. 区域填充 ：指从区域内的一点开始，由内向外将填充色扩展到整个区域的过程。
8. 窗口 ： 用户坐标系中需要进行观察和处理的一个坐标区域
9. 透视投影 ：投影中心与投影面的距离有限的一种平面几何投影。
10. 造型技术
专门研究如何在计算机中建立恰当的模型表示不同图形对象的技术
图1-1
11. 边界填充
对于边界表示法表示的区域，由于边界由特殊颜色指定，填充算法可以逐个像素地向外处理，直到遇到边界颜色为止，这种方法称为边界填充算法。
12. 视区：将窗口映射到显示设备上的坐标区域
13. 外部裁剪：在进行裁剪时，保留落在裁剪区域外的图形部分，舍弃裁剪区域内的所有图形，称为外部裁剪
14. 灭点
透视投影中，不平行于投影面的一组平行线的投影会相交于一点，这个点称为灭点。
三、简答与计算（6×5=30分）
1．图形包括哪两个方面的要素？在计算机中如何表示它们？
一类是刻画形状的点、线、面、体等几何要素；另一类是反应物体本身固有属性，如明暗、灰度等非几何要素。
两种方法点阵法：用具有灰度或颜色信息的点阵表示图形
参数法：以计算机中所记录图形的形状参数与属性参数来表示图形
2．简述荫罩式彩色阴极射线管的结构和工作原理？
荫罩式彩色阴极射线管主要结构：三色荧光屏、三支电子枪、荫罩板。三色荧光屏上密密麻麻交错布满了能发R，G，B光的荧光小点；荫罩管的尾部装有三支电子枪，安装成“品”字形，互成120度角，并略向管轴倾斜；在离开荧光屏
1cm处安装了一块薄钢板制成的网板，像一个罩子将屏幕罩起来，故称荫罩板。荫罩板上有许多小孔，每个小孔准确地和一组三色荧光小点对应。
荫罩式彩色阴极射线管工作原理：三只电子枪发射的电子束在荫罩板上汇聚，通过荫罩板上的小孔打在荧光屏上相应的荧光小点，使荧光小点发出红、绿、蓝色的光，不同成分的红、绿、蓝色的光形成各种颜色。
3．举例说明奇偶规则和非零环绕树规则进行内外测试时有何不同？
答：奇偶规则和非零环绕树规则是进行多边性内外测试的常用方法，这两种方法的主要区别在于：当使用奇偶规则测试的多边形内部，按照规则，由该区域发出的射线与多边形的交点数为奇数，应用非零环绕树规则时，环绕数一定不为零，该区域是多边性的内部；当使用非零环绕数规则测试的多边形外部，按照规则，环绕数为零，即由该区域发出的射线与多边形相交时，多边形边从右到左和从左到右穿过射线的数目相等，即射线与多边形的交点数为偶数，应用奇偶规则时，该区域是多边性的外部；反之，则不成立。
4．什么是观察坐标系？为什么要建立观察坐标系？
观察坐标系也称观察参考坐标系，它是在用户坐标系下建立的直角坐标系，观察坐标系的原点为观察参考点。建立观察坐标系的目的是为了在不同的距离和角度上观察物体。
5. 目前图形图像处理的相关学科有哪些？他们之间的关系如何。
答：图形图像学科的分支主要有计算机图形学、数字图像处理、计算机视觉。计算机图形学试图从非图象形式的数据描述来生成（逼真的）图像。数字图像处理则着重强调在图像之间进行的变换，它旨在对图像进行各种加工以改善图像的视觉效果。计算机视觉是研究用计算机来模拟生物外显或宏观视觉功能的科学和技术，它模拟人对客观事物模式的识别过程，是从图像到特征数据、描述表达的处理过程。
6. 什么是光点？什么是像素点？什么是显示器的分辨率
答：光点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，一般用其直径来标明光点的大小。
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。像素点可以看作是光点的集合。
图形显示技术中有三种分辨率。
屏幕分辨率：也称光栅分辨率或物理分辨率，它决定了显示系统最大可能的分辨率，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：是计算机显示控制器所能够提供的显示模式分辨率，实际应用中简称为显示模式。对于文本显示方式，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；对于图形显示方式，则用水平和垂直方向上所能显示的象素点总数的乘积表示。
图形的存储分辨率：是指帧缓冲区的大小，一般用缓冲区的字节数表示。
7. 试简要描述直线线宽的处理方式。
答：(1)线刷子：线刷子包括垂直刷子和水平刷子。线刷子的实现是将刷子的中点对准直线一端点，然后让刷子中心往直线的另一端移动，“刷出”具有一定宽度的线。
(2)方刷子：通过把边长为指定线宽的正方形的中心沿直线作平行移动，来获取具有宽度的线条。
(3) 区域填充：先算出线条各个角点，再用直线把相邻角点连接起来，最后使用多边形填充算法进行填充，得到具有宽度的线条。
(4)改变刷子形状：使用像素模板定义其他形状的刷子。
8. 什么是走样？什么是反走样？常用的反走样技术有哪些？
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。
9. 阴极射线管(CRT)的从结构上看，分为哪几部分？请简述各部分的功能。 答：阴极射线管从结构上主要分为三个部分：
(1)电子枪：产生一个沿管轴（Z 轴）方向前进的细电子束轰击荧光屏。
(2)偏转系统：使电子束发生偏转；
(3)荧光屏：偏转后的电子束轰击荧光屏，使荧光屏相应位置的荧光粉发光，从而显示图形。
10. 基于光栅扫描的显示子系统由哪几个逻辑部件组成？它们的功能分别是什么？
答：(1)帧缓冲存储器（帧缓存）：用来存储像素颜色（灰度）值，即显示存储器（显存）。它由显示控制器直接访问以刷新屏幕，存放的点阵数据格式取决于设定的显示工作方式。
(2)显示控制器，又称视频控制器，它的主要功能是依据设定的显示工作方式，自主地，反复不断地读取帧缓冲存储器中的图像点阵数据，将他们转换成R ，G ，B 三色信号并配以同步信号送至显示器，即可刷新屏幕。
(3)ROM BIOS ：其中包含少量的固化软件，用于支持显示控制器建立所要求的显示环境。
11、利用正则集的概念描述实体的定义？
答：根据客观存在的三维形体的性质，三维空间中的物体是一个内部连通的三维点集，也就是由其内部的点集及紧紧包着这些点的表皮组成。而物体的表皮具有连通性、有界性、非自相交性、可定向性、闭合性等性质。由内部点构成的点集的闭包就是正则集，三维空间的正则集就是正则形体。如果正则形体的表面是二维流形，即对于实体表面上的任意一点，都可以找到一个围绕着它的任意小的领域，该领域与平面上的一个圆盘是拓扑等价 ，那么这个正则形体就是实体。
12. 请简述二维观察的观察流程。
在图形设备上输出应用程序到图形的用户坐标
13．什么是四连通区域？什么是八连通区域？四连通区域与八连通区域有什么区别？
答：4-连通区域是指从区域上的一点出发，通过访问已知点的4-邻接点，在不越出区域的前提下，遍历区域内的所有像素点。8-连通区域是指从区域上的一点出发，通过访问已知点的8-邻接点，在不越出区域的前提下，遍历区域内的所有像素点。
4-连通区域 常可以看作是8-连通区域，但对边界条件有要求，边界表示的4-连通区域的外环边界是一个8-连通区域，而边界表示的8-连通区域的外环边界是一个4-连通区域。内点表示的4-连通区域也是8-连通区域，内点表示的8-连通区域则不一定是4-连通区域。
14. 在图3-1中以内点表示的区域是4-连通区域还是8-连通区域？如果选取 s 为种子点，采用相应的边界填充算法，并按照“下-左-上-右”（或“下-左下-左-左上-上-右上-右-右下”）的顺序访问邻接点，请写出区域内象素点1-5被填色的顺序。
图3-1 区域填充
答：该区域是8联通区域。
填色的顺序为：S —
4—5—1—2—3。
15. 请写出用Weiler-Atherton 算法用如图3-2所示的矩形窗口对多边形ABCDE
图3-2
答：按照逆时针方向处理多边形：
（1） 输入AB ，由窗口外至窗口外，不输出；
（2） 输入BC ，由窗口外至窗口内，输出可见直线段JC ；
（3） 输入CD ，由窗口内至窗口外，输出可见直线段CH ，并沿着窗口边界逆时针寻
找路径最短的交点J ，输出HI ，IJ ；
（4） 输入DE ，由窗口外至窗口内，输出可见直线段GE ；
（5） 输入EA ，由窗口内至窗口外，输出可见直线段EF ，并沿着窗口边界逆时针寻
找路径最短的交点G ，输出FG ；
裁剪结果为JCHI 和GEF ，如下图所示。
A
B
四、推导与计算题
1. 试用中点Bresenham 算法原理推导斜率大于1的直线段的扫描转换算法。（要求写清原理、误差函数和递推公式，并进行优化）（15分）
解：由于k>1，y 为最大位移方向，算法每次在y 方向上加1，在x 方向加1或加0，即对于当前直线上的点Pi （xi,yi ）,下一个点在Pl （xi ，yi+1）和Pr （xi+1，yi+1）中选取，选取哪一个依靠误差项来判断。设理想直线与直
线y=yi+1的交点为Q ，Pl 和Pr 的中点为M （xi+0.5，yi+1），构造误差项：
当d>0时，M 点在Q 点左侧，取Pr （xi+1，yi+1）；
当d<0时，M 点在Q 点右侧，取Pl （xi ，yi+1）；
当d=0时，M
点与Q 点重合，约定取Pl （xi ，yi+1）；
故有：
误差项的递推：
当d>0时：
增量为1—k；
当d≤0时：
增量为1；
初值为：
优化：去掉小数，令D=2dΔx，有：
D>0时，D=D+2Δx－2Δy；
D≤0时，D=D+2Δx；
D0=2Δx－Δy。
2. 已知直线y ，求相对于该直线作对称变换的变换矩阵。（10分）
解：
[提示]要求相对于直线作对称变换，可以先将直线通过平移和旋转变换使之与坐标轴重合，再关于直线作相应变换，最后通过反变换使直线回到原来的位置。
由于直线通过原点，故不需要平移；直线与x轴的夹角为60°，故先将直线绕原点逆时针旋转60°使之与x轴重合，再关于x轴做对称变换，最后反旋转使直线回到原来的位置，变换矩阵为：
3．试作出下图中三维形体ABCDE的三视图（平移矢量均为1）。要求写清变换过程，并画出生成的三视图。（10分）
4. 试用中点Bresenham 算法原理推导第一象限中y=0到x=y 半径为R 的圆弧段的扫描转换算法。（要求写清原理、误差函数和递推公式，并进行优化）（15分）
解：在x=y 到y=0的圆弧中，（R,0）点比在圆弧上，算法从该点开始。最大位移方向为y ，由（R,0）点开始，y 渐增，x 渐减，每次y 方向加1，x 方向减1或减0。
设P 点坐标（xi,yi ）,下一个候选点为Pr （xi,yi+1）和Pl （xi-1,yi+1），取Pl 和Pr 的中点M （xi-0.5,yi+1），设理想圆与y=yi+1的交点Q ，
构造判别式：
2
22)1()5.0(),(R y x y x F d i M M -++-==
当d<0时，M 在Q 点左方，取Pr （xi,yi+1）
d>0时，M 在Q 点右方，取Pl （xi-1,yi+1）
d ＝0时，M 与Q 点重合，约定取Pl （xi-1,yi+1） 所以有：??
??????<≥-=+=++)0()
0(1111d x d x x y y i i i i i
推导判别式：
0≥d 时，取Pl （xi-1,yi+1），下一点为（xi-1,yi+2）和（xi-2,yi+2）
5
221
)1(2)1(1)5.0(2)5.0()2()5.1()
2,5.1(1222
222++-=++++++---=-++-=+-=i i i i i i i i i i y x d y y x x R y x y x F d
0 21 )1(2)1()5.0()2()5.0() 2,5.0(1222 222++=+++++-=-++-=+-=i i i i i i i i y d y y x R y x y x F d R R R R R F d -=-++-=-=25.1125.0)1,5.0(220 优化：令D=d-0.25，则上述公式只有初值发生变化，即D=1-R ，其余用D 替换d 即可。 5. 如下图所示三角形ABC ，将其关于A 点逆时针旋转90o ，写出其变换矩阵和变换后图形各点的规范化齐次坐标。（10分） 6．推导正等测图的投影变换矩阵。（10分） 如图所示，由于有∠OAC ＝∠C OD ，记为α，∠EOD ＝∠DBO ，记为β。对于正等测图， x ，y ，z 三个方向上长度缩放率一样，即OA ＝OB ＝OC ，则有α＝45°，2 2cos sin ==αα。另外，有： 332622sin ===OB OA BD OD β，362 6cos ===OB OB BD OB β 正等测图的投影变换过程如下： （1） 首先绕y 轴顺时针旋转α角，其旋转变换矩阵为： ?? ????????????-=????????????-----=10000220 22001002202210000)cos(0)sin(00100)sin(0)cos(ααααRy T （2） 再绕x 轴逆时针旋转β角，相应的旋转变换矩阵为： ?? ????????????-=10000363300333600001Rx T （3） 此时投影矢量OF 旋转到z 轴，即投影平面ABC 旋转到与xOy 面平行的状态， 然后将三维形体向xOy 面作正投影，其投影变换矩阵为： ????? ???????=1000000000100001p T 最后，将上述三个变换矩阵相乘得到正等测图的投影变换矩阵为： ????????????????????---=???????????????????????????-?????????????? ?- =??=10000066220036000662210000000001000011000036330033360000110000220220010022022 p Rx Ry T T T T 7． 如图4-1所示多边形，若采用ET 边表算法进行填充，试写出该多边形的ET 表和当扫描线Y=3时的有效边表（AET 表）。（12分） 解：ET 表 y＝3时的AET表 8．用Liang-Barsky算法裁剪如图4-2所示线段AB。（12分） 解：以A（1，－1）为起点，B(2，3)为终点。所以有x1=1，y1=－1，x2=2，y2=3，wxl=0，wxr=2，wyb=0，wyt=2。 构造直线参数方程： 计算各个p和q值有： 由于umax 9. 求将图4-3中的空间四面体关于E点整体放大两倍，写出变换矩阵以及变换后图形各点的规范化齐次坐标。（10分） 图4-3 变换矩阵如下： 变换过程如下： 所以变换后各点的规范化齐次坐标分别为：（－2，－2，－2，1），（2，－2，－2，1），（2，2，－2，1），（－2，2，－2，1），（2，2，2，1）。 用WORD制作试卷模板 一、设置页面 试卷通常使用B4纸、横向、分两栏印刷，因此在制作之前，先要设置页面。启动Word，新建一空白文档。执行“文件→页面设置”命令，打开“页面设置”对话框，切换到“纸张”标签下，设置纸张大小为B4纸；(图1)再切换到“页边距”标签下，设置好边距，并选中“横向”方向；（图2）如需制作正反面的试卷还应切换到“版式”标签下，勾选“奇偶页不同”选项。全部设置完成后，确定返回。 图1 图2 图3 二、制作密封线 正规的试卷上都有密封线，用文本框来制作。 执行“视图→页眉和页脚”命令，进入“页眉和页脚”编辑状态。然后执行“插入→文本框竖排”命令，再在文档中拖拉出一个文本框，并仿照图2的样式输入字符及下划线。重复上一步骤，输入第二个文本框。(图4) 将光标定在文本框中，执行“格式→文字方向”命令，打开“文字方向—文本框”对话框（图5），选中“右边”一种文字方向样式，确定返回。 图4 图5 将文本框定位到页面左边页边距外侧，并根据页面的大小调整好文本框的大小及字符位置等。将鼠标移至文本框边缘处成“梅花状”时，双击鼠标，打开“设置文本框格式”对话框，在“颜色与线条”标签中，将“线条”设置为“无颜色线条”，确定返回。（图6） 图6 最后单击“页眉和页脚”工具栏上的“关闭”按钮返回文档编辑状态，密封线制作完成。 提示：添加了页眉后，页眉处出现了一条横线，影响试卷的制作，我们可以用下面的方法将其清除：在页眉处双击鼠标，再次进入“页眉和页脚”编辑状态，执行“格式→边框和底纹”命令，打开“边框和底纹”对话框，在“边框”标签下，选中“无”边框样式，然后将其“应用于”“段落”，确定返回即可。 三、制作分栏页码 试卷分两栏打印，每栏下面都应有页码及总页码。 再次进入“页眉和页脚”编辑状态，单击“页眉和页脚”工具栏上的“在页眉和页脚间切换”按钮，切换到“页脚”编辑状态。在左栏对应的页脚处进行以下操作：输入字符“第”→按下“Ctrl+F9”组合键插入域记号（一对大括号{}）→在大括号内输入“=”号→单击工具条的“插入页码”按钮→再后面输入“*2-1”字符→在大括号右外侧输入字符“页共”→按下“Ctrl+F9”组合键插入域记号→在大括号内输入“=”号→单击工具条的“插入页数”按钮→再后面输入“*2”字符→在大括号右外侧输入字符“页”。 在右栏对应的页脚处进行以下操作：输入字符“第”→按下“Ctrl+F9”组合键插入域记号（一对大括号{}）→在大括号内输入“=”号→单击工具条的“插入页码”按钮→再后面输入“*2”字符→在大括号右外侧输入字符“页共”→按下“Ctrl+F9”组合键插入域记号→ 在大括号内输入“=”号→单击工具条的“插入页数”按钮→再后面输入“*2”字符→在大 括号右外侧输入字符“页”（图6）。 图6 选中上述所有域代码，右击鼠标，在随后弹出的快捷菜单中，选择“更新域”选项，并调整好页码位置。最后单击“页眉和页脚”工具栏上的“关闭”按钮返回文档编辑状态，页码制作完成。 四、制作试卷标题 在第一页试卷上，通常有试卷标题、姓名、评分栏等项目，用表格制作。 执行“格式→分栏”命令，打开“分栏”对话框，选中“两栏”样式，并调整好栏间距，确定返回。输入试卷标题（如“天津市北辰区北仓小学一年级语文期末试卷”），设置好字体、 计算机图形学测试题 （一） 1．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，都是计算机（A）学的研究对象。 A．图形B．语言C．技术D．地理 2．刻画对象的轮廓、形状等，构成了图形的（B）要素。 A．化学B．几何C．技术D．语言 3．刻画对象的颜色、材质等，构成了图形的非（C）要素。 A．化学B．技术C．几何D．语言 4．点阵表示法枚举出图形中所有的点，简称为数字（D）。 A．图形B．图元C．像素D．图像 5．参数表示法包括了形状参数和属性参数等，简称为（A）。 A．图形B．图元C．像素D．图像 6．计算机辅助设计、科学计算可视化、计算机艺术、地理信息系统、计算机动画及广告影视创作、电脑游戏、多媒体系统、虚拟现实系统等，都是计算机（B）学的实际应用。 A．图像B．图形C．地理D．技术 7．科学计算可视化（Scientific Visualization）在直接分析大量的测量数据或统计数据有困难时可以实现用（C）表现抽象的数据。 A．技术B．几何C．图形D．像素 8．计算机艺术软件工具PhotoShop、CorelDraw、PaintBrush等具有创作轻松、调色方便等（D），但也有难以容入人的灵感等缺点。 A．历史B．现实C．缺点D．优点 9．3D MAX, MAYA等等都是很好的计算机（A）创作工具。 A．动画B．图形C．图像D．像素 10．电子游戏的实时性、逼真性，蕴含了大量先进的计算机（B）处理技术。 A．金融B．图形C．商业D．交易 11．在计算机控制下，对多种媒体信息进行生成、操作、表现、存储、通信、或集成的处理，总要包括文本、（C）、图像、语音、音频、视频、动画等。 A．文本B．语音C．图形D．动画 12．虚拟现实（Virtual Reality）或称虚拟环境（Virtual Environment)是用（D）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。 A．控制B．机械C．物理D．计算机 13．媒体包括“连续媒体”和“离散媒体”，计算机总是要把连续的媒体（A）为离散的信息。 A．转换B．计算C．控制D．组合 14．虚拟现实可以让用户从自己的视点出发，利用自然的技能和某些设备对这一生成的（B）世界客体进行浏览和交互考察。 A．现实B．虚拟C．物理D．历史 （二） 15．电子束轰击荧光屏产生的亮点只能持续极短的时间，为了产生静态的不闪烁的图像，电子束必须周期性地反复扫描所要绘制的图形，这个过程称为（C）。 A．启动B．驱动C．刷新D．更新 16．阴极射线管(CRT)的电子枪发射电子束，经过聚焦系统、加速电极、偏转系统，轰击到荧光屏的不同部位，被其内表面的荧光物质吸收，发光产生可见的（D）。 A．电子B．物质C．光线D．图形 17．像素(Pixel:Picture Cell)是构成屏幕（A）的最小元素。 A．图像B．图框C．线D．点 18．分辨率(Resolution)是指在水平或竖直方向单位长度上能识别的最大（B）个数，单位通常为dpi（dots per inch)。 A．图像B．像素C．线D．圆 19．假定屏幕尺寸一定，常用整个屏幕所能容纳的像素个数描述屏幕的（C），如640*480，800*600，1024*768，1280*1024等等。 A．大小B．容量C．分辨率D．亮度 （三） 20．容器坐标系包括坐标原点、坐标度量单位和坐标轴的长度与（D）。 #include 2006年秋双学位计算机图形学作业题目 教材计算机图形学（第二版） 第一次P105 3.17 利用中点算法并考虑对称性，推导在区间-10<=x<=10上，对下列曲线进行扫描转换的有效算法：y=(1/12)*x3 3.20 考虑对称性，建立中点算法对形式为y=ax2-b的任意抛物线进行扫描转换，参数a,b及x的范围从输入值获得。 第二次P106 3.34 利用circle函数，编写一个程序，显示具有合适标记的饼图。程序的输入包括：在某些区间上给定数据分布的数据组，饼图的名称和区间的名称。每部分的标记将是显示在饼图边界外靠近对应饼图部分的地方。 第三次10.7 P139 4.20 编写一个程序，使用指定的图案对给定的椭圆内部进行填充。 第四次10.14 P168 5.12 确定对于任何直线y=mx+b的反射变换矩阵的形式。 第四次10.22 比较若干条相对于裁剪窗口的不同方向的线段的Cohen-Sutherland和梁友栋-Barsky裁剪算法的算术运算次数。 第五次10.29 6.18 将梁友栋-Barsky算法改称多边形裁剪算法。 第六次11.4 8.13 设计一个程序，该程序允许用户使用一个笔画设备交互式地画图。 第七次11.11 10.9 建立一个将给定的球、椭球或圆柱体变成多边形网格的一个算法。 第八次11.18 10.20 给出d=5的均匀周期性B-样条曲线的混合函数。 第九次11.25 11.13 设计关于任选平面反射的例程。 第十次 12.8 编写一个将透视投影棱台变换到规则平行六面体的程序。 上机 1.实现Cohen-Sutherland多边形裁剪算法，要求显示多边形被每一条窗口边裁剪后的结果。 2.编写一个程序，允许用户通过一个基本形状菜单并使用一个拾取设备，将每一个选取的 形状拖曳到指定位置，并提供保存和载入的功能。 3.. 写一篇综述性的调研报告，要求不少于3000字，独立完成。内容可以是计算机图形学理论或算法的研究。如：曲线、曲面拟合算法；几何造型方法的研究。如：分形树、分形山、树木、花草、云、瀑布、粒子系统等等。或任何你感兴趣的领域。 4.2006年秋双学位计算机图形学作业参考答案 P105 3.17 利用中点算法并考虑对称性，推导在区间-10<=x<=10上，对下列曲线进行扫描转换的有效算法：y=(1/12)*x3 解答：第一象限和第三象限中心对称 Word试卷王制作普通试卷 “Word试卷王”软件是专门用于中学物理、化学、生物、地理、几何、代数、语文等多个学科编写教学文档、电子备课、试题编辑、课件制作及多媒体教学的通用工具。该工具弥补了Word编辑过程中输入各种学科图形符号不便的遗憾，极大地方便了作图。该工具软件基于Word平台，包括相当数量的图形和符号，以及对这些图形进行处理的一套工具。对于熟悉Word的教师，使用起来十分方便，这里主要介绍用其快速生成普通试卷 一、下载并安装“Word试卷王”软件 下载地址：https://www.360docs.net/doc/579445468.html,/soft/12539.html。下载后的默认文件名是Word2008.exe，双击文件图标安装软件，依次单击[下一步]按钮，使用默认序列号，安装为演示版。 二、启动“Word试卷王”软件 双击桌面上的“Word试卷王”快捷图标，进入如图1所示界面。 我们从外观上看，比普通Word多了许多专用工具按钮，对于熟悉Word操作的人不难掌握，不再详细介绍。 三、制作试卷 1.首先进行页面设置，包括设置纸型、纸张方向、页边距等。 单击菜单栏的“文件”，再单击“页面设置”，依次设置好。这和普通Word中设置完全一样。 单击专用工具栏的“制卷”按钮，下拉菜单中依次单击“左密封区”、“试卷卷头”、“标注题干”(光标必须定位在相应的位置处)，生成如图2所示试卷框架，再相应修改即可。 如试卷纸张分为两栏，可按Ctrl+A组合键，单击菜单栏“格式”项，再单击“分栏”，设成合适的栏宽即可。 单击专用工具栏的[制卷]按钮，下拉菜单中单击“加入页码”，设置页码。 在试卷中涉及到语文、几何、代数等专业格式时，可单击专用工具栏的相应按钮，在窗口状态栏上方即显示相应的工具栏，用户可以单击后在合适的位置出拖动生成格式框架，修改即可。 2. 试卷基本格式设置好以后，生成试卷模板，以后就可以方便调用其基本格式。单击菜单栏的“文件”项，再单击“另存为”，对话框中设置好保存路径，保存类型设为“文档模板”，最后单击[保存]按钮。以后把此模板直接打开即可生成试卷基本框架，以后试卷的制作就非常简单了。 一、选择题（每小题2分，共20分） 1．在下列叙述语句中，正确的论述为（ ） A 、一个计算机图形系统至少应具有计算、存储、输入、输出四个方面的基本功能； B 、在图形系统中，图形处理速度取决于CPU 的性能； C 、在图形系统中，存储容量指的是计算机的内存； D 、 在图形系统中，图形处理精度主要是指图形采集输入质量和显示输出质量。 2．如果一幅512×512像素的图像，每一像素用4位表示，那么存储此图像至少需要的容量为（ ） A 、512K B B 、1MB C 、2MB D 、3MB 3．如果一个长方形使用右边二维图形变换矩阵：???? ??????=105050005T ,将产生变换的结果为（ ） A 、图形放大5倍；同时沿X 坐标轴方向移动5个绘图单位 B 、图形放大25倍，同时沿X 坐标轴方向移动5个绘图单位； C 、图形放大5倍，同时沿Y 坐标轴方向移动5个绘图单位； D 、图形放大25倍，同时沿Y 坐标轴方向移动5个绘图单位； 4．下列有关Bezier 曲线性质的叙述语句中，错误的结论为（ ） A: Bezier 曲线可用其特征多边形来定义； B: Bezier 曲线必须通过其特征多边形的各个顶点； C 、Bezier 曲线两端点处的切线方向必须与其特征多边形的相应两端线段走向一致； D 、Bezier 曲线具有凸包性。 5．下列有关二维几何变换的叙述语句中，正确的论述为（ ） A 、几何变换就是把一个图形从一个位置移到别的位置； B 、几何变换后图形连线次序发生改变； C 、一个正方体经几何变换后可能会变成长方体； D 、几何变换使图形都产生了变形。 6．下列叙述正确的是（ ） A 、 点是最基本的图形； B 、 Bresenham 画线法不适用于光栅图形显示器； C 、 正负法使利用平面曲线划分正负区域来直接生成圆弧的方法； D 、 数值微分法不适合画圆弧。 7．下列关于B 样条的叙述正确的是（ ） A 、 B 样条曲线不具有凸包性； B 、 给定n 个型值点的三次B 样条曲线可由n-2段三次B 样条曲线段组成； C 、 B 样条曲线通过每一个给定的型值点； D 、 二次B 样条曲线的起点落在其B 特征多边形的第一条边的中点。 8．下面哪一个是Turbo c 提供的获取当前画图颜色函数（ ） A 、getbkcolor(void); B 、getcolor(void); C 、getmaxcolor(void); D 、getnowcolor(void) 9．使用二维图形变换矩阵：T =???? ??????-100001010 如果图形的一个顶点坐标为A （6，8） ，则变换后的坐标A ’ 为 ( ) A 、(8,－6); B 、（－6，8）; C 、（－8，6）; D 、（6，－8）。 10、在透视投影中，主灭点的最多个数是（ ） A 、1 B 、2 C 、3 D 、4 二、判断题（请给正确的达上“√”，错误的打上“×”，每小题2分，共20分） 1、所有图形都可以看成是由直线段组成的。（ ） 2、图形变换有两种形式：坐标模式变换和图形模式变换。（ ） 3、自由曲线可以用一条标准代数方程来描述。（ ） 4、B 曲线具有对称性质。（ ） 5、齐次坐标可表示图形中无穷远点。 ( ) 6、组合变换就是由若干个基本的几何变换组合而成（ ） 7、四向种子填充算法可以用于填充八连通区域。 （ ） 8、多边形裁剪实际就是直线段裁剪的简单组合。 （ ） 9、三维图形的投影变换分为正平行投影和斜平行投影。（ ） 10、三视图指的是主视图、仰视图、俯视图。（ ） 三、简答题（每小题6分，共30分） 1、简述图像处理、模式识别与计算机图形学的关系。 2、简述直线段生成的数值微分算法基本思想。 3、写出二维几何变换的变换矩阵，各功能子矩阵及作用是什么？ 4、简述直线段的编码裁剪方法。 5、什么是三维投影变换 四、计算、分析题（共30分） 1、证明两个二维比例变换T(sx1，sy1)，T(sx2，sy2)具有下式： T(sx1，sy1) T(sx2，sy2)＝T(sx1 * sx2，sy1 * sy2 ) (本题10分) 2、已知三角形各顶点坐标为(10,10),(10,30)和(30,20),作下列变换，写出变换的矩阵，画出变换后的图形。先绕原点逆时针旋转90度,再沿X 正向平移10，沿Y 负向平移20。(本题10分) 3、已知P0[0,0]，P1[1,1]，P2[2,1]，P3[4,4]是一个三次bezier 曲线特征多边形顶点，求出此bezier 曲线的参数方 实验报告 实验名称：三维分形算法 姓名：陈怡东 学号：09008406 程序使用说明： 程序打开后会呈现出3次分形后的四面体，因为考虑到观察效果的清晰所以就用了3次分形作为演示。 与用户的交互： 1键盘交互：分别按下键盘上的数字键1，2,3,4可以分别改变四面体的4个面的颜色。 按下字母c（不区别大小写）可以改变视图函数，这里循环切换3种视图 函数：glOrtho，glFrustum，gluPerspective，但是改变视图函数后要窗口形状变化后才能显现出来 按下字母键q（不区别大小写）可以退出程序 2鼠标交互：打开后在绘图的区域按下鼠标左键不放便可以拖动图形的视角，这里为了展现图形的3D效果因此固定了其中一点不放，这样就可以看到3D的效果。 鼠标右击则有弹出菜单显示，其中改变颜色则是同时改变4个面的颜色，本程序中运用了8组配色方案。 改变视图函数也是上述的3种函数，这里的效果立刻显现，但是还有很多问题达不到所要的效果，希望老师能帮忙解决一下。 设计思路： 分形算法：把四面体细分成更小的四面体，先找出其6个棱的中点并连接起来，这样就在4个顶点处各有一个小的四面体，原来四面体中剩下的部分应当去掉。仿效二维的生成方法，我们对保留的四个小四面体进行迭代细分。这样细分结束后通过绘制4个三角形来绘制每一个剩下的四面体。 交互的实现：键盘交互，即通过对按键的响应写上响应函数实现对视图和颜色的改变。 鼠标交互：通过对鼠标左右按键的 实现： 该部分只做了必要的介绍，具体实现见代码（附注释） 分形算法：void tetra(GLfloat *a,GLfloat *b,GLfloat *c,GLfloat *d)函数实现的是绘制四面体并且给四个面绘上不同的颜色。以区别开来，函数的实现细节见代码，有注释介绍。 void triangle3(GLfloat *a,GLfloat *b,GLfloat *c)函数用来绘制每个平面细分后的三角形。其中顶点设置为3维坐标glVertex3fv(a); void divide_tetra(GLfloat *a,GLfloat *b,GLfloat *c,GLfloat *d,int m)细分四面体的函数实现。前四个参数为传入点的坐标，最后参数m则是细分次数。先计算六个中点的坐标mid[1][j]=(a[j]+c[j])/2;3次循环则是对x，y，z三个坐标的一次计算，然后再递归调用绘制4个小四面体。 然后是显示回调函数void mydisplay3FX();这跟程序模板差不多不做过多介绍。 分形算法中必要重要的一点是隐藏面的消除。即书上2.10.3介绍的内容。对对象进行排 第一章绪论 概念：计算机图形学、图形、图像、点阵法、参数法、 图形的几何要素、非几何要素、数字图像处理； 计算机图形学和计算机视觉的概念及三者之间的关系； 计算机图形系统的功能、计算机图形系统的总体结构。 第二章图形设备 图形输入设备：有哪些。 图形显示设备：CRT的结构、原理和工作方式。 彩色CRT：结构、原理。 随机扫描和光栅扫描的图形显示器的结构和工作原理。 图形显示子系统：分辨率、像素与帧缓存、颜色查找表等基本概念，分辨率的计算 第三章交互式技术 什么是输入模式的问题，有哪几种输入模式。 第四章图形的表示与数据结构 自学，建议至少阅读一遍 第五章基本图形生成算法 概念：点阵字符和矢量字符； 直线和圆的扫描转换算法； 多边形的扫描转换：有效边表算法； 区域填充：4／8连通的边界／泛填充算法； 内外测试：奇偶规则，非零环绕数规则； 反走样：反走样和走样的概念，过取样和区域取样。 5.1.2 中点 Bresenham 算法（P109） 5.1.2 改进 Bresenham 算法（P112） 习题答案 习题5（P144） 5.3 试用中点Bresenham算法画直线段的原理推导斜率为负且大于1的直线段绘制过程（要求写清原理、误差函数、递推公式及最终画图过程）。（P111） 解： k<=-1 |△y|/|△x|>=1 y为最大位移方向 故有 构造判别式： 推导d各种情况的方法(设理想直线与y=yi+1的交点为Q)： 所以有： y Q-kx Q-b=0 且y M=y Q d=f(x M-kx M-b-(y Q-kx Q-b)=k(x Q-x M) 所以，当k<0， d>0时，M点在Q点右侧（Q在M左），取左点 P l(x i-1,y i+1)。 d<0时，M点在Q点左侧（Q在M右），取右点 Pr(x i,y i+1)。 d=0时，M点与Q点重合（Q在M点），约定取右点 Pr(x i,y i+1) 。 所以有 递推公式的推导： d2=f(x i-1.5,y i+2) 当d>0时, d2=y i+2-k(x i-1.5)-b 增量为1+k =d1+1+k 一、填空题(每空0、5分,共 1 0 分) 1、 计算机图形学中的图形就是指由点、线、面、体等 与明暗、灰度(亮度)、色彩等 构成的,从现实世界中抽象出来的带有灰度、色彩及形状的图或形。 2、 一个计算机图形系统至少应具有 、 、输入、输出、 等基本功能。 3、 常用的字符描述方法有:点阵式、 与 。 4、 字符串剪裁的策略包括 、 与笔划/像素精确度 。 5、 所谓齐次坐标就就是用 维向量表示一个n 维向量。 6、 投影变换的要素有:投影对象、 、 、投影线与投影。 7、 输入设备在逻辑上分成定位设备、描画设备、定值设备、 、拾取设备与 。 8、 人机交互就是指用户与计算机系统之间的通信,它就是人与计算机之间各种符号与动作的 。 9、 按照光的方向不同,光源分类为: , , 。 10、从视觉的角度瞧,颜色包含3个要素:即 、 与亮度。 二、单项选择题(每题 2分,共 30 分。请将正确答案的序号填在题 后的括号内) 1、在CRT 显示器系统中,( )就是控制电子束在屏幕上的运动轨迹。 A 、 阴极 B 、 加速系统 C 、 聚焦系统 D 、 偏转系统 2、分辨率为1024×1024的显示器需要多少字节位平面数为16的帧缓存？( ) A 、 512K B B 、 1MB C 、 2MB D 、 3MB 3、计算机图形显示器一般使用什么颜色模型？( ) A 、 RG B B 、 CMY C 、 HSV D 、 HLS 4、下面哪个不属于图形输入设备？( ) A 、 键盘 B 、 绘图仪 C 、 光笔 D 、 数据手套 5、多边形填充算法中,错误的描述就是( )。 A 、 扫描线算法对每个象素只访问一次,主要缺点就是对各种表的维持与排序的耗费较大 B 、 边填充算法基本思想就是对于每一条扫描线与多边形的交点,将其右方象素取补 C 、 边填充算法较适合于帧缓冲存储器的图形系统 D 、 边标志算法也不能解决象素被重复访问的缺点 6、 在扫描线填色算法中,扫描线与顶点相交时,对于交点的取舍问题,下述说法正确的就是 ( )。 实验一 实验目的：生成彩色立方体 实验代码：//ColorCube1.java import java.applet.Applet; //可以插入html import java.awt.BorderLayout; //窗口采用BorderLayout方式布局import com.sun.j3d.utils.applet.MainFrame; //application import com.sun.j3d.utils.geometry.ColorCube;//调用生成ColorCube的Utility import com.sun.j3d.utils.geometry.Primitive; import com.sun.j3d.utils.universe.*; //观测位置的设置 import javax.media.j3d.*; //核心类 import javax.vecmath.*; //矢量计算 import com.sun.j3d.utils.behaviors.mouse.*; public class ColorCube1 extends Applet { public BranchGroup createSceneGraph() { BranchGroup objRoot=new BranchGroup(); //BranchGroup的一个对象objRoot（放置背景、灯光）BoundingSphere bounds=new BoundingSphere(new Point3d(0.0,0.0,0.0),100.0);//有效范围 TransformGroup objTrans=new TransformGroup(); objTrans.setCapability(TransformGroup.ALLOW_TRANSFORM_WRITE); objTrans.setCapability(TransformGroup.ALLOW_TRANSFORM_READ); objRoot.addChild(objTrans); MouseRotate behavior = new MouseRotate(); behavior.setTransformGroup(objTrans); objRoot.addChild(behavior); behavior.setSchedulingBounds(bounds); MouseZoom behavior2 = new MouseZoom(); behavior2.setTransformGroup(objTrans); objRoot.addChild(behavior2); behavior2.setSchedulingBounds(bounds); MouseTranslate behavior3 = new MouseTranslate(); behavior3.setTransformGroup(objTrans); objRoot.addChild(behavior3); behavior3.setSchedulingBounds(bounds); 1.列举计算机图形学的主要研究内容。 计算机中图形的表示方法、图形的计算、图形的处理和图形的显示。 图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法,以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。 2.常用的图形输出设备是什么? 显示器（CRＴ、LCD、等离子）、打印机、绘图仪等。 2.常用的图形输入设备是什么? 键盘、鼠标、跟踪球、空间球、数据手套、光笔、触摸屏、扫描仪等。 3.列出３种图形软件工具。 ＡutoＣＡＤ、SolidWorｋs、UG、ProEnｇiｎeｅr、CorｅlＤｒaw、Photｏshop、PａintShop、Viｓio、3ＤMAX、MＡYA、Alｉas、Softimａｇe等。 错误:CAD 4.写出｜k|>1的直线Ｂreseｎhａｍ画线算法。 d d d d 设直线方程为:y＝kｘ+ｂ，即ｘ=(y－b)/k，有x i+１=x i+(y i+1-y i)／ｋ＝x i＋1／k，其中ｋ=dy／dx。因为直线的起始点在象素中心,所以误差项d的初值ｄ0=0。y下标每增加1,d的值相应递增1／k，即d＝d＋1/k。一旦ｄ≥1，就把它减去1，这样保证d在0、１之间。 ●当ｄ≥0．5时,最接近于当前象素的右上方象素(xｉ+1,y i+1),x方向加１，d减 去1; ●而当d<０.5时,更接近于上方象素(x i,yｉ+1)。 为方便计算,令ｅ＝d-0.５，e的初值为－０.5,增量为1/k。 ●当e≥0时，取当前象素(x i,y i)的右上方象素(ｘｉ+1,y i＋1)，ｅ减小１; ●而当e<0时，更接近于上方象素(xｉ,yｉ+1)。 voiｄBrｅseｎhaｍｌine (int x0,int y0，inｔx１, inｔy１,ｉｎt colｏr) { int x,y，dx,ｄｙ; float k，ｅ; dx= ｘ1-x0, dy = ｙ1-y０，k=dｙ/dx; e=-0．５, x=x0, ｙ=y０； for (i=0; i≤dｙ; ｉ++） {ｄrawpiｘel(x, y，color); ｙ=y＋１，e=e＋１/k; if （ｅ≥0) { ｘ++, e=e-1;} } ｝ 4.写出|ｋ|>1的直线中点画线算法。 构造判别式:d=F(Ｍ)=Ｆ（ｘp+0.5,y p+１）＝a（x p+0．5）＋b(ｙp+１)+c ●当d<０,M在Ｑ点左侧，取右上方Ｐ２为下一个象素； ●当d＞0，M在Ｑ点右侧,取上方P1为下一个象素; ●当d=0,选P１或P2均可,约定取P１为下一个象素； 一、填空题（每空0.5分，共 1 0 分） 1、 计算机图形学中的图形是指由点、线、面、体等 和明暗、灰度（亮度）、色 彩等 构成的，从现实世界中抽象出来的带有灰度、色彩及形状的图或形。 2、 一个计算机图形系统至少应具有 、 、输入、输出、 等 基本功能。 3、 常用的字符描述方法有：点阵式、 和 。 4、 字符串剪裁的策略包括 、 和笔划/像素精确 度 。 5、 所谓齐次坐标就是用 维向量表示一个n 维向量。 6、 投影变换的要素有：投影对象、 、 、投影线和投影。 7、 输入设备在逻辑上分成定位设备、描画设备、定值设备、 、拾取设备 和 。 8、 人机交互是指用户与计算机系统之间的通信，它是人与计算机之间各种符号和动作 的 。 9、 按照光的方向不同，光源分类为： ， ， 。 10、从视觉的角度看，颜色包含3个要素：即 、 和亮度。 二、单项选择题（每题 2分，共 30 分。请将正确答案的序号填在题后的括号内） 1、在CRT 显示器系统中，（ ）是控制电子束在屏幕上的运动轨迹。 A. 阴极 B. 加速系统 C. 聚焦系统 D. 偏转系统 2、分辨率为1024×1024的显示器需要多少字节位平面数为16的帧缓存？（ ） A. 512KB B. 1MB C. 2MB D. 3MB 3、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. HLS 4、下面哪个不属于图形输入设备？（ ） A. 键盘 B. 绘图仪 C. 光笔 D. 数据手套 5、多边形填充算法中，错误的描述是（ ）。 A. 扫描线算法对每个象素只访问一次，主要缺点是对各种表的维持和排序的耗费较大 B. 边填充算法基本思想是对于每一条扫描线与多边形的交点，将其右方象素取补 C. 边填充算法较适合于帧缓冲存储器的图形系统 D. 边标志算法也不能解决象素被重复访问的缺点 6、 在扫描线填色算法中，扫描线与顶点相交时，对于交点的取舍问题，下述说法正确的是（ ）。 A. 当共享顶点的两条边分别落在扫描线的两边时，交点只算2个 B. 当共享交点的两条边在扫描线的同一边时，若该点是局部最高点取1个 C. 当共享交点的两条边在扫描线的同一边时，若该点是局部最低点取2个 D. 当共享顶点的两条边分别落在扫描线的两边时，交点只算0个 7、在多边形的逐边裁剪法中，对于某条多边形的边(当前处理的顶点为P ，先前已处理的多边形顶点为S)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，则输出点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 与裁剪线的交点和点S 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 8、使用下列二维图形变换矩阵：，将产生变换的结果为（ ）。 A. 图形放大2倍 B. 图形放大2倍，同时沿X 、Y 坐标轴方向各移动1个绘图单位 C. 沿X 坐标轴方向各移动2个绘图单位 D. 沿X 坐标轴方向放大2倍，同时沿X 、Y 坐标轴方向各平移1个绘图单位 9、透视投影中主灭点最多可以有几个？ （ ） A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 10、图形软件系统提供给用户三种基本的输入控制方式，不包含的选项是（ ） A. 请求方式 B. 采样方式 C. 事件方式 D. 随机方式 11、下面哪个不是拾取技术中拾取一个基本对象的方法？（ ） A. 指定名称法 B. 拖曳法 C. 特征点法 D. 外接矩形法 12、在明暗的光滑处理方法中，下列论述哪个是错误的？（ ） 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 通过对多边形顶点的法矢量进行插值，获得其内部各点的法矢量 C. Gouraud 计算工作量比Phong 方法计算工作量大 D. Gouraud 明暗模型处理的缺点是它使高光部位变得模糊 13、光线跟踪算法中包含了哪些光照效果？（ ） A. 仅有光反射 B. 仅有光透射 C. 有光反射和光透射 D. 都没有 ????? ?????=111010002T #include glPopMatrix(); glPushMatrix(); glTranslatef(0,0,3.5); glScalef(5,4,1); glutSolidCube(1.0); glPopMatrix(); //leg1 glPushMatrix(); glTranslatef(1.5,1,1.5); Draw_Leg(); glPopMatrix(); //leg2 glPushMatrix(); glTranslatef(-1.5,1,1.5); Draw_Leg(); glPopMatrix(); //leg3 glPushMatrix(); glTranslatef(1.5,-1,1.5); Draw_Leg(); glPopMatrix(); //leg4 glPushMatrix(); glTranslatef(-1.5,-1,1.5); Draw_Leg(); glPopMatrix(); } void updateView(int width,int height) { glViewport(0,0,width,height);//reset the current viewport glMatrixMode(GL_PROJECTION);//select the projection matrix glLoadIdentity();//reset the projection matrix float whRatio=(GLfloat)width/(GLfloat)height; if(bPersp) { //todo when 'p'operation ,hint:use function glupersPective } else glOrtho(-3,3,-3,3,-100,100); glMatrixMode(GL_MODELVIEW);//select the modelview matrix 三（8分） 1、在真实感绘制技术中，简单光照模型的反射光由哪几部分组成？ 2、对于用多边形表示的物体，在光照计算时需要进行明暗处理，为什么？ 3、采用Gouraud明暗处理模型计算如图所示点P的颜色值。 四（10分）如图所示，采用Cohen-Sutherland算法对线段进行裁剪时， 1、线段端点P点和Q点的编码各是多少 2、此时是否需要与窗口的边界进行求交运算，为什么（利用编码解释）？ 3、如需要，可以与窗口的哪些边界求交，为什么（利用编码解释）？ 五（15分）采用Bresenham算法转换直线段，起点x0(2,1)、终点x1(12,5)。 1、给出判别式d的表达式（初始条件及递推关系式）： 2 x y d 2 1 -2 3 4 5 6 7 8 六（12分）如图所示三角形ABC，将其绕点（1，1）缩小1倍，采用矩阵的形式计算缩小后三角形各点的规范化齐次坐标，并用OpenGL函数编程实现。 七 计算（18分） 已知三次B 样条曲线方程为 [ ] [0,1] t 0141 030 303631331611)(3212 3 ∈?? ??? ? ? ????????????? ??? ??----? ?=+++i i i i i P P P P t t t t c ， 控制顶点{}{})0,6(),1,5(),0,4(),1,3(),0,2(),1,1(),0,0(...10-==n P P P P 可生成四段B 样条曲线3210,,,c c c c 。 1）B 样条曲线和Bezier 曲线相比，最明显的特点是什么？ 2）求)0(),1(),5.0(),0(),1(' '01101 c c c c c 3）如果调整控制点2P ，将对哪些曲线段产生影响 图形学作业 05计算机2班 2 郑中旭 Subject ： 已知三次B 样条曲线方程为 [ ] [0,1] t 0141 030 3036313 31611)(3212 3 ∈?? ??? ? ? ????????????? ??? ??----? ?=+++i i i i i P P P P t t t t c ， 控制顶点{}{})0,6(),1,5(),0,4(),1,3(),0,2(),1,1(),0,0(...10-==n P P P P 可生成四段B 样条曲线3210,,,c c c c 。 4）B 样条曲线和Bezier 曲线相比，最明显的特点是什么？ 5）求)0(),1(),0(),1(),5.0(),0(),1("" 0''01101 1 c c c c c c c 。 计算机图形学实验报告信息学院计算机专业20081060183 周建明 综括： 利用计算机编程语言绘制图形，主要实现以下内容： （1）、中点算法生成任意斜率直线，并设置线型线宽。 （2）、中点算法生成圆 （3）、中点算法生成椭圆 （4）、扫描算法实现任意多边形填充 （5）、Cohen_Sutherland裁剪 （6）、自由曲线与曲面的绘制 （7）、二维图形变换 （8）、三视图变换 实验一、直线的生成 一、实验内容 根据提供的程序框架，修改部分代码，完成画一条直线的功能（中点画线法或者Bresenham画线法任选一），只要求实现在第一象限内的直线。 二、算法原理介绍 双击直线生成.dsw打开给定的程序，或者先启动VC++，文件（file）→打开工作空间（open workspace）。打开直线生成view.cpp，按注释改写下列函数： 1.void CMyView::OnDdaline() （此为DDA生成直线） 2.void CMyView::OnBresenhamline()（此为Bresenham画直线） 3.void CMYView::OnMidPointLine()（此为中点画线法） 三、程序源代码 1.DDA生成直线画法程序： float x,y,dx,dy,k; dx=(float)(xb-xa); dy=(float)(yb-ya); k=dy/dx; x=xa; y=ya; if(abs(k)<1) { for (x=xa;x<=xb;x++) { pdc->SetPixel(x, int(y+0.5),COLOR); y=y+k; } } if(abs(k)>=1) { for(y=ya;y<=yb;y++) { pdc->SetPixel(int(x+0.5),y,COLOR); x=x+1/k; } } //DDA画直线结束 } 2.Bresenham画直线源程序： float b,d,xi,yi; int i; float k; k=(yb-ya)/(xb-xa); b=(ya*xb-yb*xa)/(xb-xa); if(k>0&&k<=1) for(i=0;i用WORD制作试卷模板
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