计算机图形学,模式识别,控制技术期末考试重点总结
计算机图形学
1.齐次坐标
2.已知图像灰度级、分辨率等，求所需空间
3.四点确定的三次B样条曲线，求起点、切线向量等
4.双三次Bezier曲面的四个三次Bezier曲线边界，求特征网格中的定点个数
5.坐标在发生平移变换、拓扑变换或旋转变换等是否发生改变
6.三维空间的旋转变换
7.种子填充算法
8.中点画圆、中点画线算法
9.准均匀B样条曲线和Bezier 曲线之间的关系
10.给出两个点及切线向量，求Hermite多项式
11.非均匀有理B样条，有何用途
12.三次B样条曲线的拼接
13.Bresenham画圆原理及画线算法原理及相应算法
14.图形显示、坐标变换
15.给出四个点，求准均匀B样条曲线详见page132
16.给出n个点，求四阶三次B样条曲线详见Page129
17.均匀B样条曲线的拼接详见Page130
18.关于坐标变换：给出一个图形（坐标已知），绕某点逆时针旋转90度，求变换后的坐标
及图形
19.给出一个点（不是原点）和一个图形，求图形绕该点做逆时针旋转
20.坐标变换，给出观察坐标系，在设备上显示（涉及到观察坐标系和设备坐标系）、视见
变换等
模式识别
1.名词解释
（1）模式
（2）模式类
（3）监督模式识别
（4）判别函数
（5）最小风险贝叶斯决策
（6）特征选择、特征提取
（7）前馈神经网络
（8）径向基神经网络
（9）决策面
（10）最近邻、K近邻
2.简答
（1）模式识别系统的构成（基于统计方法）
（2）基于样本的两步贝叶斯决策
（3）如何使用最大似然估计方法估计概率密度函数中的参数
（4）KN近邻估计
（5）Fisher线性准则
（6）parzen窗估计密度方法
（7）分级聚类（凝聚型）
3.题型不定
（1）感知器准则函数及相应的感知器算法
（2）C均值算法和模糊C均值算法
（3）决策树ID3算法和基本思想
（4）KL变换（PCA）进行人脸检测
（5）概率密度函数的估计方法
4.看懂Page32的最大似然估计和Page20的最小风险和最小错误率的关系
计算机控制
开卷。。。
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：?????? ????? ???101000010 000 1z y x T T T （2分） 旋转变换矩阵： 绕X 轴????? ?? ?? ???-10 000cos sin 00sin cos 00001 θθθθ（2分） 绕Y 轴????? ???? ???-10 0cos 0sin 0010 0sin 0cos θθθθ（2分）
计算机图形学简答题.和名词解释
1、简述图像处理、模式识别与计算机图形学的关系。 图像处理、模式识别与计算机图形学是计算机应用领域发展的三个分支学科，它们之间有一定的关系和区别，它们的共同之处就是计算机所处理的信息都是与图有关的信息。它们本质上是不同的：图像处理是利用计算机对原存在物体的映象进行分析处理，然后再现图像；模式识别是指计算机对图形信息进行识别和分析描述，是从图形到描述的表达过程；计算机图形学是研究根据给定的描述用计算机生成相应的图形、图像。 计算机图形系统主要具有哪些功能 答案：1. 计算功能 2. 存储功能 3. 输入功能 4. 输出功能 5. 交互功能 多边形的顶点和点阵表示各有什么优缺点 答案：顶点表示是用多边形的顶点序列来描述多边形。该表示几何意义强、占内存少、几何变换方便；但它不能直观地说明哪些像素在多边形内，故不能直接用于面着色。 点阵表示用位于多边形内的像素的集合来描述多边形。该方法虽然没有多边形的几何信息，但便于用帧缓存表示图形，可直接用于面着色。 为什么需要隐藏面消隐算法 答： … 因为我们在用计算机生成三维物体的真实感图形，必须要做的是确定物体的可见部分，只有 确定了物体的可见部分，我们才能在计算机中真实地再现三维物体。因此，我们就需要一个隐藏面消隐算法来去掉物体的不可见部分，从而避免错误地将不可见部分显示出来，这样就可以在计算机中生成一个三维物体的真实感图形了。 z缓冲器算法是怎么判断哪个面应消隐的 答： z缓冲器算法设置了一个二维数组，类似于帧缓冲器。但是z缓冲器存放的是每个象素点的深 度值，而不是帧缓冲器中的颜色值。z缓冲器的初始值为某个大的数值，通常是后裁剪平面的距离。 在判断像素),(yx上的哪个平面更靠近观察者时，就可以简单地比较z缓冲器中的深度值和当前平面的深度值。如果当前平面的值比z缓冲器中的值小（即距视点更近），则用新值替换原z缓冲器中的值，像素的颜色值也变成新平面的颜色值。 颜色的基本特征是什么 答：颜色的基本特征是：波长、亮度和饱和度。
计算机图形学基础知识重点整理
计算机图形学基础知识重点整理 一、图形学基础知识 1、图形学的定义： 图形学是一门研究图形的计算机科学，它研究如何使用计算机来生成、处理和显示图形。 2、图形学的应用： 图形学的应用非常广泛，它可以用于计算机游戏、虚拟现实、图形用户界面、图形设计、图形处理、图形建模、图形分析等。 3、图形学的基本概念： 图形学的基本概念包括图形、坐标系、变换、光照、纹理、投影、深度缓冲、抗锯齿等。 4、图形学的基本算法： 图形学的基本算法包括几何变换、光照计算、纹理映射、投影变换、深度缓冲、抗锯齿等。 5、图形学的基本技术： 图形学的基本技术包括OpenGL、DirectX、OpenCL、CUDA、OpenGL ES等。 二、图形学的基本原理 1、坐标系： 坐标系是图形学中最基本的概念，它是一种用来表示空间位置的系统，它由一系列的坐标轴组成，每个坐标轴都有一个坐标值，这些坐标值可以用来表示一个点在空间中的位置。 2、变换： 变换是图形学中最重要的概念，它指的是将一个图形从一个坐标系变换到另一个坐标系的过程。变换可以分为几何变换和光照变换，几何变换包括平移、旋转、缩放等，光照变换包括颜色变换、照明变换等。
3、光照： 光照是图形学中最重要的概念，它指的是将光照投射到物体表面，从而产生颜色和纹理的过程。光照可以分为环境光照、漫反射光照和镜面反射光照。 4、纹理： 纹理是图形学中最重要的概念，它指的是将一张图片映射到物体表面，从而产生纹理的过程。纹理可以分为纹理映射、纹理坐标变换、纹理过滤等。 5、投影： 投影是图形学中最重要的概念，它指的是将一个三维图形投射到二维屏幕上的过程。投影可以分为正交投影和透视投影，正交投影是将三维图形投射到二维屏幕上的过程，而透视投影是将三维图形投射到二维屏幕上，从而产生透视效果的过程。
计算机图形学复习提纲
计算机图形学复习提纲 第一章计算机图形学概论 1.什么是矢量图？什么是点阵图？ 矢量图：由短的直线段（矢量）组成的图形称为矢量图——Graphics 点阵图：由一系列象素点组成的图形称为点阵图——Image 2.计算机图形学的定义及其应用领域。 国际标准化组织ISO给出的定义：研究用计算机将数据转换为图形，并在专门的显示设备上显示的原理、方法和技术的学科。 也有教材给出的定义为：借助计算机及输入和输出设备，描述、存储、处理和生成对象的模型及其图形的理论、方法和技术的学科。 图形的输入；图形的生成、显示和输出；图形的变换；图形的组合、分解和运算 如今已在电子、机械、航空航天、建筑、造船、轻纺、影视等部门的产品设计、工程设计和广告影视制作中得到了广泛应用 3.计算机图形学中的四个研究方向是？ 计算机图形、图像处理、模式识别、计算几何 4.计算机生成图形的工作模式有哪两个？ 被动式计算机绘图；交互式计算机绘图 5.交互式用户接口的表现形式有哪些？（孙家广——计算机图形学（第三版）清华大学出版社） 图形用户界面、可视化、计算机制图、图像处理、计算机艺术、教育和培训、虚拟现实、办公自动化、娱乐 第二章计算机图形系统 6.计算机图形系统= 通用计算机系统＋图形输入、输出设备＋图形软件 7.简述计算机图形系统的基本功能。 1.计算功能实现图形处理过程中的计算、变换和分析。 2. 存储功能存储与图形有关的各类信息（几何、拓扑），并能对其进行检索、增删和插入等处理。 3. 输入功能输入与图形生成和操作相关的各类参数和命令。 4. 输出功能在各类图形输出设备上输出图形。 5. 对话功能通过各种人-机交互设备实现人与计算机的交互操作（人机通信）。 8.简述光栅扫描显示处理的过程。
计算机图形学复习题
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）。为了解决帧缓存容量不能过大而又满足实际需要，产生了彩色表。采用彩色表后，一幅画面实际使用的颜色值放入彩色表，而帧缓存各单元保存的不再是相应象素的颜色值，而仅是该象素颜色的一个索引，它是彩色表的某个入口地址。 隔行扫描只需用逐行扫描一半的时间就能看见整个屏幕显示，因此隔行扫描技术用于较慢的刷新频率。
计算机图形学考试简答题复习
计算机图形学测试简答题复习 1、简述计算机动画的概念，它经历了哪几个阶段的发展？(2分) 计算机动画是指采用图形和图像的处理技术，借助于编程或动画制作软件生成 一系列的景物画面，其中当前帧是前一帧的部分修改。计算机动画是采用连续播放静止图像的方法产生物体运动的效果。 60年代: 二维计算机辅助动画系统 70年代: 三维图形和动画的基本技术的开发; 80年代: 优化70年代出现的模型和阴影技术; 90年代: 动力学仿真技术、三维仿真演员系统 2、计算机图形学、图象处理、计算机视觉这三者之间有什么联系和区别？(2分) 1. 数字图像处理主要研究的内容 数字图像处理（digital image processing）是用计算机对图像信息进行处理的一 门技术，使利用计算机对图像进行各种处理的技术和方法。 数字图像处理主要研究的内容有以下几个方面：1) 图像变换由于图像阵列很大，直接在空间域中进行处理，涉及计算量很大。因此，往往采用各种图像变 换的方法，如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理技术，将空 间域的处理转换为变换域处理，不仅可减少计算量，而且可获得更有效的处理（如傅立叶变换可在频域中进行数字滤波处理）。目前新兴研究的小波变换在 时域和频域中都具有良好的局部化特性，它在图像处理中也有着广泛而有效的 使用。2) 图像编码压缩图像编码压缩技术可减少描述图像的数据量（即比特数），以便节省图像传输、处理时间和减少所占用的存储器容量。压缩可以在 不失真的前提下获得，也可以在允许的失真条件下进行。编码是压缩技术中最 重要的方法，它在图像处理技术中是发展最早且比较成熟的技术。3) 图像增 强和复原图像增强和复原的目的是为了提高图像的质量，如去除噪声，提高图 像的清晰度等。图像增强不考虑图像降质的原因，突出图像中所感兴趣的部 分。如强化图像高频分量，可使图像中物体轮廓清晰，细节明显；如强化低频 分量可减少图像中噪声影响。图像复原要求对图像降质的原因有一定的了解， 一般讲应根据降质过程建立"降质模型"，再采用某种滤波方法，恢复或重建原 来的图像。4) 图像分割图像分割是数字图像处理中的关键技术之一。图像分 割是将图像中有意义的特征部分提取出来，其有意义的特征有图像中的边缘、
计算机图形学基础知识重点整理
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
图形学复习(1)
第一章 ●计算机图形学的定义？ 计算机图形学是研究通过计算机将数据转换为图形，并在专门显示设备上显示的原理、方法和技术的学科。 ●计算机图形学常见的应用领域有哪些？（应用领域的标题） ?计算机游戏 ?计算机辅助设计 ?计算机艺术 ?虚拟现实 ?计算机辅助教学 ●计算机图形学的相关学科有哪些？和计算机图形学互逆的学科是？ ?模式识别和图像处理 ?模式识别 ? ●CRT中为什么需要刷新？刷新频率是什么？ 由于荧光物质存在余晖时间，为了让荧光物质保持一个稳定的亮度值，电子束必须不断的重复描绘出原来的图形，这个过程叫做刷新 刷新频率：每秒钟重绘屏幕的次数（次/秒、HZ) ●彩色CRT和单色CRT的区别： ?在荧光屏的内表面安装一个影孔板，用于精确定位像素的位置 ?CRT屏幕内部涂有很多组呈三角形的荧光粉，每一组由三个荧光点，三色荧光点 由红、绿、蓝三基色组成（一组荧光点对应一个像素） ?三支电子枪, 分别与三基色相对应 ●光栅扫描显示器中帧缓存是什么？位面是什么？ ?存储用于刷新的图像信息。也就是存储屏幕上像素的颜色值。 ?帧缓存的单位是位面。 ?光栅扫描显示器屏幕上有多少个像素，该显示器的帧缓存的每个位面就有多少个一 位存储器 ●1024×1024像素组成的24位真彩色光栅扫描显示器所需要的最小帧缓存是多少？ 1024*1024*8*3
第二章 什么是CDC？ 在微软基类库MFC中，CDC类是定义设备上下文对象的基类，所有绘图函数都在CDC基类中定义。 简述CDC的4个派生类的名称，以及作用 CClientDC类：显示器客户区设备上下文类 CClientDC只能在窗口的客户区（不包括边框、标题栏、菜单栏以及状态栏的空白区域）进行绘图 CMetaFileDC：封装了在一个Windows图元文件中绘图的方法 CPaintDC类：该类一般用在响应WM_PAINT消息的成员函数OnPaint()中使用CWindowDC类：整个窗口区域的显示器设备上下文类，包括客户区和非客户区（即窗口的边框、标题栏、菜单栏以及状态栏） 什么是映射模式？ 映射模式定义了Windows如何将绘图函数中指定的逻辑坐标映射为设备坐标输出到显示器或者打印机上。 编写代码片段：修改默认映射模式，设置窗口大小和视区大小相等的二维坐标系，视区中x 轴向右，y轴向下，坐标原点位于屏幕客户区的中心。（P50页阴影部分） CRect rect ; GetClientRect(&rect) ; pDC-> SetMapMode(MM_ANSOTROPIC) ; pDC-> SetWindowExit ( rect.Width ( ) , rect.Height ( ) ) ; pDC-> SetViewportExt (rect.Width ( ) , -rect.Height ( ) ) ; pDC-> SetViewportOrg ( rect.Width ( )/2 , rect.Height ( )/2 ) ; rect.OffsetRect ( -rect.Width ( )/2 ,-rect.Height ( )/2 ) ; 使用画笔 什么是双缓冲机制？ 双缓冲是一种基本的动画技术。创建一个与屏幕显示设备上下文区域一致的内存设备上下文，将图像先绘制到内存设备上下文中，然后调用BitBlt()函数将内存图像复制到屏幕上，同时禁止背景刷新，可实现平滑动画，而且消除了屏幕闪烁现象。 第三章 ?什么是扫描转换？ 图形是为了描述客观景物的数学模型。图形的描述只在数学阶段，而要把图形真正显示在显示器上，则需要转换成图像，即在显示器上用像素表示的图像。图形是连续的，图像是离散的。用离散的像素点最佳逼近真实图形值，也就是图形扫描转换。 ?什么是直线的扫描转换？你知道哪些直线扫描转换算法？ 直线的扫描转换：从直线方程出发，找出屏幕上离直线最近的最佳像素点集，并用指定颜色点亮的过程。找最佳像素点集的方法不一样，直线扫描算法（画线算法）不一样 中点Bresenham和DDA法 ?写出第一象限，斜率小于等于1的直线的中点Bresenham算法的中点误差项（中点判别 式）di的表达式（即公式3-2），求出di的初值d0（结果为公式3-6），并推导出di的递推公式（结果为公式3-4和3-5）
「计算机图形学知识点」
1、计算机图形系统 硬件：图形输入、处理、显示、存储、输出等设备 软件：图形生成、显示、处理算法以及图形数据存储、交换格式等 2、硬件设备的发展:图形显示器是计算机图形学中的关键设备 画线显示器——存储管式显示器——刷新式光栅扫描显示器——液晶显示器和等离子显示器 3、随机扫描显示器：(由电子束的随机运动产生光点）随机扫描方式指屏幕上的图形是按矢量线段一 笔一笔画出的，其顺序完全按用户的绘图指令来决定。又称为画线式显示器、矢量式显示器存储管式显示器：【特点】不需刷新,价格较低，缺点是不具有动态修改图形功能，不适合交互式液晶显示器：体积小，辐射弱等 离子显示器：平板式、透明。显示图形无锯齿现象;不需要刷新缓冲存储器。 4、输入设备:将各种形式的信息转换成适宜计算机处理的形式 图形输入设备从逻辑上分为6种: 定位(Ｌoｃator)、笔划(Stroｋe)、数值(Valuaｔor)、选择(Chｏice)、拾取(Piｃk)、字符串（String）5、计算机图形学算法研究的发展：1）光栅扫描图形生成;2）图形变换;３）真实感图形生成； 4）几何建模;5)曲线与曲面生成算法;６)图形学应用算法计算机图形学的应用领域:图形用户界面、计算机辅助设计与制造(CAD／ＣAM) 、科学计算可视化、 地理信息系统、娱乐、计算机艺术、虚拟现实、逆向工程 6、计算机图形:计算机图形是通过计算机利用算法在专用显示设备上设计和构造出来的。 7、计算机视觉与模式识别:图形学的逆过程，分析和识别输入的图像并从中提取二维或三维的数据模 型（特征）。手写体识别、机器视觉。 8、逆向工程：也称反求工程、反向工程)是一种现代化新产品开发技术，解决了由产品实物模型到产 品数字模型,进而作修改和详细设计，快速开发出新产品的过程，为现代设计方法和快速原型制造等提供了技术支持。 9、计算机图形学研究的内容:图形的输入、表示（存储)、处理、显示与输出。 １、图形显示设备：是一个画点设备。可以把光栅图形显示器看成许多离散点组成的矩阵,每个点都可以发光 2、帧缓冲存储器：是一大块连续存储空间作用：存放画面的数字信息。 说明：①帧缓冲存储器即通常所说的显存。帧缓冲存储器中单元的数目与显示器上像素的数目相同,单元与像素一一对应，各单元的数值决定了其对应的像素的颜色。 ②通常的显示卡所包含的主要部件即为视频控制器与帧缓冲存储器。视频控制器是负责刷新的部件, 它建立了帧缓冲存储器单元与屏幕像素之间的一一对应。 3、位平面：光栅中的每个像素在帧缓冲存储器中至少要有1位(ｂit），每个像素一位的存储容量称为 位平面(ｂiｔplaｎe)。 说明:①画面就是由帧缓冲器中的这些位信息组成的。由于一个二进制位只有两个状态,所以单独一个位平面只能产生黑白(单色)显示。 ②由于帧缓冲器是数字设备,而光栅显示器是模拟设备,所以将帧缓冲器中的信息读出并在光栅CRT 显示器上显示时需要将数字量转换成模拟量。这个工作由数模转换器(DＡC)完成。帧缓冲存储器中的每一个像素，只有在读出并转换为模拟量以后才能显示在荧光屏上。 如果增加帧缓冲存储器的位平面数，光栅显示器就可以表示彩色或不同的灰度级。 4、光栅化：把物体的数学描述以及与物体相关的颜色信息转换为屏幕上的像素的过程。 5、计算机图形软件的分类：通用编程软件包和专业应用图形软件包 几何造型平台:ACＩS和Parasolid
大学计算机图形学考试
大学《计算机图形学》考试题及答案 一、选择题 1、以计算机中所记录的形状参数与属性参数来表示图形的一种方法叫做（ A），一般把它描述的图形叫做（ A ）；而用具有灰度或颜色信息的点阵来表示图形的一种方法是（A ），它强调图形由哪些点组成，并具有什么灰度或色彩，一般把它描述的图形叫做（ A）。 A、参数法、图形、点阵法、图像 B、点阵法、图像、参数法、图形 C、参数法、图像、点阵法、图形 D、点阵法、图形、参数法、图像 2、下列设备中属于图形输出设备的是（ B ） 1鼠标 2LCD 3键盘 4LED 5打印机 6扫描仪 7绘图仪 8触摸屏 A、1368 B、2457 C、2567 D、4678 3、按照所构造的图形对象来分，点、曲线、平面、曲面或实体属于（A ）， 而山、水、云、烟等自然界丰富多彩的对象属于（）。 A、规则对象、不规则对象 B、规则对象、属性对象 C、不规则对象、几何对象 D、不规则对象、属性对象 4、面给出的四个选项中（ C ）是绕Z轴负向旋转θ的三维旋转变换矩阵。
二、填空题：（本大题共18空，每题1分，共18分） 1、一个交互式计算机图形系统应具有计算、存储、对话、输入、输出等五个方面的功能。 2、形体的定义和图形的输入输出都是在一定的坐标系下进行的，通常这些坐标系分为：建模坐标系用户坐标系，观察坐标系，规格化设备坐标系和_____设备坐标系____ 。 3、X扫描线算法中，每次用一条扫描线进行填充，对一条扫描线填充的过程可分为4个步骤：____ 求交、排序、交点配对、区间填色。 4、平面几何投影可分为两大类，分别是：__透视投影和平行投影。 5、用一组型值点来指定曲线曲面的形状时，形状完全通过给定的型值点列，用该方法得到的曲线曲面称为曲线曲面的____拟和_____，而用控制点列来指定曲线曲面的形状时，得到的曲线曲面不一定通过控制点列，该方法称为曲线曲面的_____逼近____。 6、对于基本几何变换，一般有平移、旋转、反射和错切等，这些基本几何变换都是相对于____坐标原点_____和____坐标轴_____进行的几何变换。 三、简答题：（本大题共4小题，每题5分，共20分）
计算机图形学基础知识重点整理
计算机图形学基础知识重点整理 1. 计算机图形学是研究和开发用于创建、处理和显示图像的计算机技术领域。它 涵盖了图像生成、图像处理、图像显示等方面的知识。本文将重点整理计算机图形学的基础知识，包括基本概念、图形编程、图像处理等内容。 2. 基本概念 2.1 图形学基本概念 •点：图形学中最基本的元素，用于构建图形对象。 •线段：由两个点连接而成，是构建更复杂图形的基础。 •多边形：由多个线段连接而成，可以构建更为复杂的图形。 •直线方程与曲线方程：描述线段和曲线的数学表达式。 •三角形：最简单的多边形，广泛应用于计算机图形学中。 •二维坐标系：用于描述图形位置的平面坐标系。 •三维坐标系：用于描述图形位置的立体坐标系。 2.2 图形学算法与技术 •光栅化：将连续曲线或曲面转化为离散像素的过程。 •扫描线算法：用于处理复杂图形填充的算法。 •边缘检测：用于检测图像中的边缘信息。 •图像变换：包括平移、旋转、缩放等操作，用于对图形进行变换和处理。 •隐式曲线：用一种隐含的方式表达的曲线或曲面。 •着色模型：用于给图形上色的模型，如灰度模型、RGB模型等。 3. 图形编程 3.1 图形编程环境 •OpenGL：跨平台的图形编程接口，支持高性能图形渲染。 •DirectX：微软开发的多媒体编程接口，专注于游戏图形渲染。 •WebGL：基于Web标准的图形编程接口，用于在浏览器中渲染图形。 3.2 图形渲染流程 •顶点处理：对图形中的顶点进行变换和处理。 •图元装配：将顶点组装成基本图元，如线段、三角形等。
•光栅化：将基本图元转化为像素点。 •片元处理：对每个像素点进行颜色计算。 3.3 图形效果实现 •光照模型：用于模拟光照效果的算法。 •材质：描述图形的表面特性，如光滑、粗糙等。 •纹理映射：将二维纹理贴到三维图形表面的过程。 •反射与折射：模拟物体表面的反射和折射效果。 4. 图像处理 4.1 基本图像处理操作 •图像读取与保存：从文件中读取图像数据并保存处理结果。 •图像分辨率调整：改变图像的大小和分辨率。 •图像旋转与翻转：对图像进行旋转和翻转操作。 •图像滤波：应用各种滤波算法对图像进行去噪、平滑等处理。 4.2 图像特征提取 •边缘检测：检测图像中的边缘信息。 •角点检测：检测图像中的角点信息。 •直线检测：检测图像中的直线信息。 •兴趣点检测：检测图像中的重要特征点。 4.3 图像分割与识别 •图像分割：将图像划分为多个区域，用于对象识别和分析。 •图像识别：通过机器学习和模式匹配算法对图像进行分类和识别。 5. 计算机图形学应用 •游戏开发：计算机图形学在游戏开发中发挥着重要作用，包括场景渲染、角色动画等。 •虚拟现实：计算机图形学技术在虚拟现实领域有广泛应用，如虚拟旅游、虚拟演播室等。 •电影特效：计算机图形学技术在电影特效制作中发挥着核心作用，能够创建逼真的特效场景。 •医学图像处理：计算机图形学在医学图像处理中有重要应用，如医学影像分析、手术模拟等。 以上是计算机图形学基础知识的重点整理，涵盖了基本概念、图形编程、图像处理等内容。了解这些基础知识对于深入学习和应用计算机图形学非常重要。
领域知识点重点总结
领域知识点重点总结 一、计算机科学与技术概述 计算机科学与技术是研究计算机与计算机系统的原理、方法、技术和应用的学科。其基础 涉及离散数学、算法分析与设计、数据结构、计算机体系结构、操作系统、编译原理等基 础知识，应用领域包括软件工程、数据库系统、计算机网络、人工智能、图形学等。 二、计算机基础知识 1. 计算机硬件 计算机硬件包括中央处理器(CPU)、主板、内存、硬盘、显示器、键盘、鼠标等。其结构 包括运算器、控制器和存储器等基本组成部分。 2. 计算机软件 计算机软件包括系统软件和应用软件。系统软件包括操作系统、编程语言、数据库系统等；应用软件包括办公软件、多媒体软件、设计软件等。 3. 数据表示与处理 计算机中数据以二进制形式存储和处理。数据类型包括整数、浮点数、字符、布尔值等。 数据处理包括运算、逻辑操作、位移等。 4. 网络与通信 计算机网络包括局域网、广域网、互联网等。通信协议包括TCP/IP协议、HTTP协议等。通信原理包括数据传输、信道编码、调制解调等。 三、程序设计与算法 1. 编程语言 编程语言包括C、C++、Java、Python等。其特点包括语法规则、数据类型、控制结构、 函数模块、对象等。 2. 算法设计与分析 算法包括排序、查找、图论、动态规划等。算法设计原则包括可行性、正确性、效率和可 读性。 3. 数据结构 数据结构包括数组、链表、栈、队列、树、图等。数据结构的选择与实现对程序性能有影响。
4. 软件工程 软件工程包括需求分析、系统设计、编码、测试和维护等阶段。软件开发过程包括瀑布模型、敏捷开发、迭代开发等。 四、数据库系统 1. 数据模型与语言 数据模型包括层次模型、网络模型、关系模型等。数据库查询语言包括SQL语言等。 2. 数据库管理系统 数据库管理系统包括Oracle、SQL Server、MySQL等。其功能包括数据存储、数据查询、 事务管理、安全性等。 3. 数据库设计与优化 数据库设计包括实体关系建模、范式化、关系图设计等。数据库优化包括索引优化、查询 优化、存储优化等。 五、计算机网络 1. 网络协议 网络协议包括TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。其功能包括数据传输、请求响应、文件传输等。 2. 网络拓扑与设备 网络拓扑包括总线型、星型、环型等。网络设备包括网卡、交换机、路由器、防火墙等。 3. 网络安全与管理 网络安全包括防火墙、加密技术、访问控制等。网络管理包括网络监控、性能调优、故障 排除等。 六、操作系统 1. 操作系统结构 操作系统结构包括内核、外壳、进程管理、文件管理、设备管理等组成部分。 2. 操作系统功能 操作系统功能包括作业管理、内存管理、文件系统、设备驱动等。其目标包括提高资源利 用率、提高系统吞吐量、提高系统响应速度等。
计算机图形学期末复习题
计算机图形学期末复习题 1.构成图形的要素可分为两类：刻画形状的点、线、面、体的非几何要素与反映物体表面属性或材质的明暗、色彩等的几何要素。 [判断题] * 对(正确答案) 错 2.参数法描述的图形叫图形；点阵法描述的图形叫图像。 [判断题] * 对(正确答案) 错 3.EGA/VGA为增强图形显示效果的一种图形处理软件的名称。 [判断题] * 对 错(正确答案) 4.对山、水等不规则对象进行造型时，大多采用过程式模拟方法。 [判断题] * 对(正确答案) 错 5.若两个图形是拓扑等价的，则一个图形可通过做弹性运动与另一个图形相重合。[判断题] * 对(正确答案) 错 6.0阶参数连续性和0阶几何连续性的定义是相同的。 [判断题] * 对(正确答案) 错 7.Bezier曲线可做局部调整。 [判断题] *
对 错(正确答案) 8.字符的图形表示分为点阵和矢量两种形式。 [判断题] * 对(正确答案) 错 9.LCD表示发光二极管显示器。 [判断题] * 对 错(正确答案) 10.使用齐次坐标可以将n维空间的一个点向量唯一的映射到n+1维空间中。 [判断题] * 对 错(正确答案) 11、随机扫描显示器修改图形不方便，图形放大后会出现锯齿状。 [判断题] * 对 错(正确答案) 12、彩色阴极射线管主要是由红绿蓝三个彩色电子束的亮度不同，进而组合形成各种色彩的。 [判断题] * 对 错(正确答案) 13、光栅显示器上不可能在任意两个点间画出一条精确直线段的原因是：像素坐标只能取整数值。 [判断题] * 对(正确答案) 错
14、某光栅显示器分辨率为1024×1024，若要显示256色图像，需帧缓存容量32M 字节。 [判断题] * 对(正确答案) 错 15.边标志算法与活性边表算法比较，更适合于软件实现。 [判断题] * 对(正确答案) 错 16. 下面哪个不是国际标准化组织(ISO)批准的图形标准。（） [单选题] * A.GKS B.PHIGS C.CGM D.DXF(正确答案) 17.下面哪一项不属于计算机图形学的应用范围？（） [单选题] * A. 计算机动画； B. 从遥感图像中识别道路等线划数据；(正确答案) C. QuickTime技术； D. 影视三维动画制作 18. 关于计算机图形标准化的论述，哪个是正确的（）； [单选题] * A. CGM和CGI是面向图形设备的接口标准； B. GKS、IGES、STEP均是ISO标准；(正确答案) C. IGES和STEP是数据模型和文件格式的标准； D. PHIGS具有模块化的功能结构； 19. 与计算机图形学相关的学科有。（） *
计算机图形学复习总结
插值：给定一有序的数据点Pi，i=0,1,…,n，现要求构造一条曲线顺序通过这些数据点，称为对这些数据点进行插值。所构造的曲线称为插值曲线。 逼近：当型值点较多时，构造插值函数通过所有的型值点是相当困难的。而且在某些情况下，测量所得的或设计员给出的数据点本身就比较粗糙，要求构造一条曲线严格通过一组数据点也没有什么意义。此时人们往往选择一个次数较低的函数，使其在某种意义上最为接近于给定的数据点，称之为对这些数据点的逼近。所构造的曲线称为逼近曲线。 样条曲线：在计算机图形学中，样条曲线是指南多项式曲线段连接而成的曲线，在每段边界处满足特定的连续性条件。 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。 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。 投影变换：要将三维物体在这些二维设备上进行显示，就要把j三维坐标中的各点转化为二维平面坐标系中的点。这种把三维物体变为二维图形表示的过程称为投影变换。 观察空间：将观察窗口沿投影的方向作平移，即可产生一个三维的观察空间。对于平行投影，观察空间的四侧面形成了与观察窗口为边界的无限长的长方体管道。而对于透视投影，观察空间是顶点位于投影中心，棱边为穿过观察窗口的边界的无限长棱锥。 1．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。 2．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。 3．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。
计算机图形学 总结
第一章绪论 计算机图形学的基本概念 计算机图形学：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。 图形：计算机图形学的研究对象。 构成图形的要素：几何要素——几何属性（点、线、面、体） 非几何要素——视觉属性（明暗、灰度、色彩、纹理、透明性、线型、线宽） 表示图形的方法：点阵表示；参数表示 研究内容 计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法，构成了计算机图形学的主要研究内容。 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。 计算机图形学的应用 图形用户界面；计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）；4 科学计算的可视化：CT； 真实感图形实时绘制与自然景物仿真；地理信息系统（GIS）；Virtual Reality（虚拟现实、灵境）；事务和商务数据的图形显示；地形地貌和自然资源的图形显示 过程控制及系统环境模拟；电子出版及办公自动化；计算机动画及广
告 计算机艺术；科学计算的可视化；工业模拟；计算机辅助教学 当前研究热点： 1.真实感图形实时绘制 2.野外自然景物的模拟3 与计算机网络技术的紧密结合 4 计算机动画 5 用户接口 6 计算机艺术 7 并行图形处理 所熟悉的图形软件包 图形软件的标准 GKS (Graphics Kernel System) (第一个官方标准，1977) PHIGS(Programmer’s Herarchical Iuteractive Graphics system) 一些非官方图形软件，广泛应用于工业界，成为事实上的标准 DirectX (MS) Xlib(X-Window系统) OpenGL(SGI) Adobe公司Postscript CAGD（Computer Aided Geometric Design） 图形系统的功能1．计算功能2．存储功能3．对话功能4．输入功能5．输出功能 图形输入设备 1 键盘和鼠标 2 跟踪球和空间球 3 光笔 4 数字化仪 5 触摸板 6 扫描仪
计算机图形学课程总结
计算机图形学报告 前言 计算机图形学(Computer Graphics，简称CG)是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。简单地说，计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。 其从狭义上是来说是一种研究基于物理定律、经验方法以及认知原理，使用各种数学算法处理二维或三维图形数据，生成可视数据表现的科学。广义上来看，计算机图形学不仅包含了从三维图形建模、绘制到动画的过程，同时也包括了对二维矢量图形以及图像视频融合处理的研究。由于计算机图形学在许多领域的成功运用，特别是在迅猛发展的动漫产业中，带来了可观的经济效益。另一方面，由于这些领域应用的推动，也给计算机图形学的发展提供了新的发展机遇与挑战。 计算机图形学的发展趋势包括以下几个方面： 1、与图形硬件的发展紧密结合，突破实时高真实感、高分辨率渲染的技术难点； 2、研究和谐自然的三维模型建模方法； 3、利用日益增长的计算性能，实现具有高度物理真实的动态仿真； 4、研究多种高精度数据获取与处理技术，增强图形技术的表现； 5、计算机图形学与图像视频处理技术的结合； 6、从追求绝对的真实感向追求与强调图形的表意性转变。 1、三维物体的表示 计算机图形学的核心技术之一就是三维造型三维物体种类繁多、千变万化，如树、花、云、石、水、砖、木板、橡胶、纸、大理石、钢、玻璃、塑料和布等等。因此，不存在描述具有上述各种不同物质所有特征的统一方法。为了用计算机生成景物的真实感图形，就需要研究能精确描述物体特征的表示方法。根据三维物体的特征，可将三维物体分为规则物体和非规则物体两类。 三维实体表示方法通常分为两大类：边界表示和空间分割表示，尽管并非所有的表示都能完全属于这两类范畴中的某一类。边界表示（B-reps）用一组曲面来描述三维物体，这些曲面将物体分为内部和外部。边界表示的典型例子是多边形平面片和样条曲面。空间分割表示（Space-Partitioning）用来描述物体内部性质，将包含一物体的空间区域分割为一组小的、非重叠的、连续实体（通常是立方体）。三维物体的一般空间分割描述是八叉树表示。本章主要介绍三维物体的各种表示方法及其特点。
计算机图形学题型汇总
一、判断题： 1、在多边形种子填充算法中的四方向连通区域算法同时可填充八方向连通区域。 2、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。 3、颜色的三基色为：红、绿、蓝。 4、插值曲线严格经过所给定的数据点；拟合曲线则是在某种意义上的最佳近似。 5、Phong明暗模型的计算量要比Gourand明暗模型小得多。 6、图形消隐中的Z-Buffer算法，占用较多的内存空间，且未利用图形的相关性与连续性。 7、在光栅扫描图形显示器中，所有图形都按矢量直接描绘显示，不存在任何处理。 8、计算机图形生成的基本单位是线段。 9、齐次坐标系不能表达图形中的无穷远点。 10、欧拉公式v x + f = 2也适用于三维形体中的相关信息描述。 11、Gouraud模型是基于顶点明暗度的插值，Phong模型则是基于表面法向量的插值。 12、GPU中通常实现了一些基本图形函数的硬件集成。 13、Bezier曲线具有对称性质。 14、深度缓冲区算法只需要一个深度缓冲区即可。 15、比例变换和旋转变换可交换其先后顺序，变换结果不受影响。 16、在形体定义中，允许存在孤立的点。 17、曲线的位置和形状只与特征多边形的顶点的位置有关，它不依赖坐标系的选择。 18、八叉树表示法的几何造型方法局部操作能力比较弱。 二、名词解释： 1、计算机图形学 2、走样 3、反走样 4、透视投影 5、光照模型 6、构造实体几何 7、消隐 8、LOD显示技术 9、齐次坐标表示
1.光栅系统在理论上只能用光栅网格上的象素近似地描绘平滑的直线、多边形和诸如圆与椭圆那样的曲线图元的边界。由于扫描转换的算法在处理图形非水平或者非垂直线段时引起了锯齿或阶梯状的变形，这种视觉人工痕迹是信号处理理论中被称为走样的错误采样的表现(此含义在英文中对应翻译为Aliasing)o 2.我们在光栅图形显示器上绘制非水平、非垂直的直线或多边形边界时，会呈现锯齿状外观。这是因为直线和多边形的边界是连续的，而光栅则是由离散的点组成。在光栅显示设备上表现直线、多边形等，必须在离散位置采样。由于采样不充分重建后造成的信息失真，就叫走样；用于减少或消除这种效果的技术，就称为反走样。 3.透视投影属于中心投影。透视投影图简称为透视图或透视，它是从某个投射中心将物体投射到单一投影面上所得到的图形 4.光照模型是计算机图形学中最基础的知识，是用数学方法和物理方法来描述现实生活中的光照。 现实环境中真实的光照可以抽象为三种独立的光照效果叠加： 1.环境光(Ambient Lighting) 2.漫反射(Diffuse Lighting) 3.镜面光(Specular Lighting) 5.最简单的实体表示叫作体元，通常是形状简单的物体，如立方体、圆柱体、棱柱、棱锥、球体、圆锥等。根据每个软件包的不同这些体元也有所不同，在一些软件包中可以使用弯曲的物体进行CSG处理，在另外一些软件包中则不支持这些功能。 构造物体就是将体元根据集合论的布尔逻辑组合在一起，这些运算包括：并集、交集以及补集。 6.真实感图形绘制过程中，由于投影变换失去了深度信息，往往导致图形的二义性。要消除这类二义性，就必须在绘制时消除被遮挡的不可见的线或面，习惯上称之为消除隐藏线和隐藏面，或简称为消隐， 7. LOD技术在不影响画面视觉效果的条件下，通过逐次简化景物的表面细节来减少场景的几何复杂性,从而提高绘制算法的效率。