一个快速有效的直线反走样算法
计算机图形学基础(第2版)课后习题答案__陆枫
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；
adhm1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）
斜率K 误差项d 理想点Q 取下一个点 d 更新<1 <0 在中点上 取上点 d+2△x-2△y >=0 在中点下 取下点d-2△y >1 <0 在中点右 取右点 d-2△x+2△y >=0 在中点左 取左点d-2△x <-1 <0 在中点左 取左点 d-2△x+2△y >=0 在中点右 取右点d-2△x >-1 <0 在中点下 取下点 d+2△x-2△y >=0 在中点上 取上点d-2△y
5.1.2 改进Bresenham 算法（P112）
斜率K 改进误差项e 理想点Q 取下一个点 e 更新<1 <0 在中点上 取上点 e-2△x >=0 在中点下 取下点e+2△y >1 <0 在中点右 取右点 e-2△y >=0 在中点左 取左点e+2△x <-1 <0 在中点左 取左点e-2△y >=0 在中点右 取右点e+2△x >-1 <0 在中点下 取下点 e-2△x >=0 在中点上 取上点e+2△y
计算机图形学复习总结
计算机图形学复习总结
1 / 18 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：1010000100001zyxTTT（2分）
旋转变换矩阵：
绕X轴10000cossin00sincos00001（2分）
绕Y轴10000cos0sin00100sin0cos（2分） 计算机图形学复习总结
计算机图形学复习重点内容
名词解释
计算机图形标准：是图形系统及相关应用程序中某个界面数据传输通讯的接口标准
几何变换；规范化后 把变换矩阵作为算子，然后想乘来挪动点的位置，得到各个顶点在几何变换中的新的顶点。
裁剪 ：在二维观察中，需要在观察坐标系下对窗口进 行裁剪，即只保留窗口内的那部分图形，去掉 窗口外的图形。
识别图形在指定区域内外的算法：两种算法：奇偶规则
从任意位臵p作一条射线，若与该射线相交
的多边形边的数目为奇数，则p是多边形内部 点，否则是外部点
非零环绕数规则(Nonzero Winding Number Rule) □ 首先使多边形的边变为矢量。
□ 将环绕数初始化为零。
□ 再从任意位臵p作一条射线。当从p点沿射线方向移动 时，对在每个方向上穿过射线的边计数，每当多边形 的边从右到左穿过射线时，环绕数加1，从左到右时， 环绕数减1。
□ 处理完多边形的所有相关边之后，若环绕数为非零，
则p为内部点，否则，p是外部点。
反走样 ：减少用离散量表示连续量引起的失真 。过取样 区域取样 两种方式
图形
计算机图形学的研究对象是图形。 广义的说, 能够 在人的视觉系统中形成视觉印象的客观对象都可称为 图形。 它既包括了各种几何图形以及由函数式、 代数 方程和表达式所描述的图形, 也包括了来自各种输入媒 体的图景、 图片、 图案、 图像以及形体实体等。
图像
用点阵法，参数法描述的图形叫图像
光点。一般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。
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。最小元素点尺寸等于光点尺寸）
裁剪窗口
即在视口中可以被看到的图形，即显示出来的部分
视口
将窗口映射到显示设备上的坐标区域称为视 区
点阵法
点阵法通过枚举出图形中所有的点来表示图形, 它 强调图形由哪些点构成, 这些点具有什么样的颜色, 即 点阵法是用具有灰度或色彩的点阵来表示图形的一种 方法。
飞机座舱液晶显示系统设计
第21卷第4期2006年7月海军航空工程学院学报JOURNALOFNAVALAERONAUTICALENGINEERINGINSTITUTEVol.21No.4Jul.2006
飞机座舱液晶显示系统设计
冯晨’，赵慕奇’，杨蕾2鞠振飞
(1.海军驻苏锡地区航空军事代表室，江苏无锡，214063;2.中航雷达与电子设备研究院，江苏苏州，215001
摘要:分析了飞机座舱综合液晶显示系统的特点，采用数字信号处理器ADSP21060搭配FPGA设计了座舱图
形液晶显示系统，并已成功应用于实际系统，具有高效、通用、灵活的特点。关健词:图形显示系统;飞机座舱;液晶显示;ADSP
中国分类号:V241文献标识码:A
0引言
以前的航空显示器多以阴极射线管(CRT)显
示器为主，其字符产生以笔划方式为主。这种显示
技术不能实现复杂的图形显示，而且硬件复杂。随着技术发展，液晶显示器逐步替代CRT显示器，同
时航空显示器对屏幕尺寸、分辨率、色彩和灰度等
级的要求也在提高。因此我们针对飞机座舱液晶显
示系统的特点，设计了基于数字信号处理器ADSP21060的液晶显示系统，以满足现代飞机座舱
液晶显示系统的要求。
1飞机座舱液晶显示系统分析
1.1飞机座舱综合图形液晶显示系统的特点
飞机座舱综合图形液品显示系统用于产生飞机
的各种飞行参数画面，它接收处理飞机发送的指令和作图数据，实时完成作图工作，产生相应的字符、
图形，并形成视频信号送至液晶显示器显示。现代
飞机的显示信息量大，在做战术动作时，画面变换
速度很快，要求图形的更新速度必须也很快，至少要比帧刷新速度快，才可以避免画面的断续。对于
飞机来说，飞行速度高，飞行状况复杂，飞机座舱
显示器上的图形变换出现肉眼可见的延迟也许是致
命的。因此，飞机座舱图形综合液品显示系统对图
形显示的实时性要求很高。[1.21飞机座舱综合图形液晶显示系统是飞机座舱内的专用设备，受体积、功耗、可靠性等多面因素的影响，一般不能使用基于通用计算机的图形显示
计算机图形学试题及答案
一、 判断题（10x1=10分）
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.（ 错误 ）
2、 参数法描述的图形叫图形；点阵法描述的图形叫图像。( 正确 ）
3、 EGA/VGA为增强图形显示效果的一种图形处理软件的名称.（ 错误 ）
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。（ 正确 ）
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。（ 正确 ）
6、 0阶参数连续性和0阶几何连续性的定义是相同的。( 正确 ）
7、 Bezier曲线可做局部调整。（ 错误 ）
8、 字符的图形表示分为点阵和矢量两种形式。（ 正确 ）
9、 LCD表示发光二极管显示器.（ 错误 ）
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.( 错误 )
二、 填空题(15x2=30分)
1、目前常用的PC图形显示子系统主要由3个部件组成：（1）帧缓冲存储器、（2）显示控制器、（3)ROM BIOS。
2、 图形的输入设备有（4）键盘、鼠标、光笔（至少写三种）；图形的显示设备有（5)CRT显示器、LCD、投影仪(至少写三种）。
3、常用坐标系一般可以分为：建模坐标系、用户坐标系、（6观察坐标系、（7)规格化设备坐标系、（8）设备坐标系.
4、在多边形的扫描转换过程中，主要是通过确定穿越多边形区域的扫描线的覆盖区间来填充，而区域填充则是从（9）给定的位置开始涂描直到（10)指定的边界条件为止。
5、一个交互式计算机图形系统应具有（11）计算 、（12）存储、（13）对话、（14)输入和输出等五个方面的功能。
三、 简答题(5x6=30分)
1、 请列举常用的直线段裁减算法（四种）。
答:答：直接求交算法、编码算法、中点再分算法、Cyrus-Beck算法.
6步直线生成算法
6步直线生成算法
贾银亮;张焕春;经亚枝;刘晶
【期刊名称】《山东大学学报：工学版》
【年(卷),期】2007(37)1
【摘 要】直线是图形的基本元素,研究其生成算法具有重要意义.经典的双步直线生成算法一次能生成两个像素点,对其进行改进,提出一种6步直线生成算法,一次预测3个像素点,再通过直线的对称性生成6个像素点,从而提高了直线生成效率,并使运算量只与直线的长度相关.
【总页数】4页(P61-64)
【关键词】计算机图形学;六步算法;判定变量
【作 者】贾银亮;张焕春;经亚枝;刘晶
【作者单位】南京航空航天大学自动化学院;金陵科技学院
【正文语种】中 文
【中图分类】TP301.6
【相关文献】
1.基于直线特性和投影原理的三维直线生成算法 [J], 邓卫燕;陆国栋;陈龙
2.基于Bresenham算法的反走样直线整数生成算法 [J], 牛连强;邵中
3.基于直线特性的直线生成集成算法 [J], 程锦;陆国栋;谭建荣
4.在显示器上描绘直线的要求和几种直线生成算法之比较 [J], 马振新
5.抗锯齿的斜率自适应直线生成算法 [J], 苏鹏涛;田泽 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买
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DirectX
3.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。
(完整版)三维画面锯齿处理本科毕业设计
题目：三维画面锯齿处理
三维画面锯齿处理
摘要
随着计算机多媒体技术、可视化技术及图形学技术的发展，我们可以使用计算机来精确地再现现实世界中绚丽多彩的三维物体，并充分发挥自身的创造性思维，通过人机交互来模拟、改造现实世界，这就是目前最为流行的虚拟现实技术。
通过这种技术，建筑工程师可以直接设计出美观的楼房模型；军事指挥员可以模拟战场进行军事推演，网民可以足不出户游览故宫博物馆等名胜古迹等。而虚拟现实技术最重要的一部分内容就是三维图形编程。它已经成为一个工业标准的计算机三维图形软件开发接口，并广泛应用于游戏开发、建筑、产品设计、医学、地球科学、流体力学等领域。值得一提的是，虽然微软有自己的三维编程开发工具DirectX，但它也提供OpenGL图形标准，因此，OpenGL可以在计算机中广泛应用。
虚拟现实技术是计算机图形学的一个分支。OpenGL 是功能强大的开放式图形库。论文运用OpenGL工具在MFC单文档平台下创建了一个虚拟三维环境，绘制一些常见的三维图形, 并实现消锯齿处理以增加物体的真实感。
关键词：系统设计 OpenGL技术 三维图形设计 消锯齿 虚拟现实
The Three-Dimensional graphics Anti-aliasing
Abstract
With the development of the Internet and the multimedia technology,
visualization technology, Graphics technology, We can accuray emersion the 3D
object in the reality world that use computer, and compley exert the creationary
thinking of ourselves. Through man-machine conversation to simulate or transform
《计算机图形学》习题
一、名词解释
计算机图形学、图形消隐、裁剪、走样、反走样、参数方程、曲线拟合、曲线插值、曲线的参数化、区域填充、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。
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。
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。
4. 矢量字符表示法用（曲）线段记录字形的边缘轮廓线。
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。
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。
7. 多边形的扫描变换算法不需要预先定义区域内部或边界的像素值。
8. 用DDA算法生成圆周或椭圆不需要用到三角运算，所以运算效率高。
9. 找出并消除物体中的不可见部分，称为消隐。
10. 经过消隐得到的图形称为消隐图。
11. 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，深度缓存算法能并行实现，深度缓存算法中没有对多边形进行排序。
12. 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。
13. Bezier曲线不一定通过其特征多边形的各个顶点，Bezier曲线两端点处的切线方向必须与起特征折线集（多边形）的相应两端线段走向一致，Bezier曲线可用其特征多边形来定义。
14. 由三个顶点可以决定一段二次B样条曲线，若三顶点共线时则所得到的曲线褪化为一条直线段。
15. 插值得到的函数严格经过所给定的数据点。
16. 参数曲线的表示有 形式和几何形式两种。
17. L-B参数直线裁剪算法中的裁剪条件为uPk<=Qk，当直线平行于裁剪边界的条件Qk=0。
基于AGG算法库的通用图形接口设计
基于AGG算法库的通用图形接口设计
鲁力 李欣
（华北计算技术研究所，北京，100083）
摘要： 随着计算机技术的发展和各类嵌入式设备的广泛使用，设计跨平台软件已经成为迫切的需要。图
形接口在跨平台软件开发中扮演着重要的角色。文章对二维图形算法库AGG(Anti-Grain Geometry)进行介
绍，并基于AGG设计实现了一套通用图形接口，在提供高质量的二维绘图效果的同时，消除了不同操作系
统图形接口存在的差异，为各种应用系统提供统一的接口规范。 关键字： AGG(Anti-Grain Geometry)，图形接口，反走样，亚像素精度 中文分类号：TP317.4 文献标识码：A AGG (Anti-Grain Geometry) based Platform-Independent Graphics
Interface Design
Lu Li Li Xin
（North China Institute of Computing Technology， Beijing 100083）
Abstract: With the development of Computer Technology and the spreading of varieties of embedded
equipments, the need to design platform-independent software has been urgent. The Graphics Interface never fails
to play an important role in the platform-independent software development. This paper introduces the Anti-Grain
Geometry Graphics Library and an AGG based Graphics Interface, which not only provides high quality 2D