交通大学成人本科计算机图形学期末大作业

交通大学成人本科计算

机图形学期末大作业 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

《计算机图形学》期末大作业

学号：姓名：李燕军学习中心：校本部

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一、术语解释（15题×2分= 30分，1-10题英文缩略词要求写出的中文和英文全称，以课程教材范围内为准；11-15题写出概念解释）

1、UI：用户界面

2、IBR：基于图像的绘制

3、VR：Virtual Reality 虚拟现实

4、LOD：

5、GKS：

6、PHIGS：程序员层次交互式

7、RSD：光栅扫描显示器

8、CAM：Computer Aided Manufacture 计算机辅助制造

9、OpenGL：是独立于视窗操作系统或其它操作系统的，亦是网络透明的。帮助程序员实现在 PC、工作站、超级计算机等硬件设备上的高性能、极具冲击力的高视觉表现力图形处理软件的开发。

10、UCS：user coordinate system用户坐标系描述物体几何模型的坐标系。有时也称为

局域坐标系（local coordinate system LCS）。用户坐标系也是实数域坐标系。

11、灭点：与平行投影相比透视投影的特点是所有投影线都从空间一点（称为视点或投影中心）投射，离视点近的物体投影大，离视点远的物体投影小，小到极点消失，称为灭点。

12、裁剪：在二维观察中，需要在观察坐标系下根据窗口大小对世界坐标系中的二维图形进行裁剪（clipping），只将位于窗口内的图形变换到视区输出。

13、投影：答：投影就是从投影中心发出射线经过三维物体上的每一点后与投影面相交所形成的交点集合。

14、消隐：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，经过消隐得到的投影图称为物体的真实图形

15、走样：

二、简答题（2题×5分=10分）

1、简要说明计算机图形学、图像处理、模式识别三者之间的区别和联系。

答：计算机图形学是研究如何利用计算机把描述图形的几何模型通过制定的算法转化为图像显示的一门学科。图像处理主要是指对数学图像进行增强、去噪、复原、分割、重建、编码、存储、压缩和恢复等不同处理方法的学科。模式识别是对点阵图像进行特征抽取，然后利用统计学方法给出图形描述的学科。联系：三者是互相促进和发展的。

2、简要说明曲线的逼近与插值的不同。

答：“逼近”也是数值计算中的专业术语。当求解一个方程时，如果无法直接获得精确解，数值方法通常使用循环迭代算法，求解近似解，每一步的近似解都逐渐“逼近”精确解。如最常见的“二分法”求函数的零点.

在离散数据的基础上补插连续函数，使得这条连续曲线通过全部给定的离散数据点。插值是离散函数逼近的重要方法，利用它可通过函数在有限个点处的取值状况，估算出函数在其他点处的近似值。插值：用来填充图像变换时像素之间的空隙。

三、计算题（2题×15分=30分，以下4道题中任选2道题完成）

1、用Bresenham算法计算出起点坐标为（0,0）到终点坐标为（8,6）连线的每一步坐标值及中点偏差判别式d的值，完成以下要求：

（1）写出两点所确定的直线方程及d的计算公式；

答：首先由两点坐标得出直线的k=，b=0，因此直线方程为y=

由公式d

i =y

i

+(x

i

+1)-b= （2）将每一步计算结果填入下表中；

（3）并在图中的描出直线段的扫描转换像素点。

2、按要求完成：

（1）写出下图中各顶点坐标值； （2）写出下图所示多边形的边表； （3）扫描线y ＝2的有效边表。

7

6

54

32

1

O

1

2

3

4

5

6

78

y x

3、图中已知种子O ，试根据简单四连通种子填充算法按左、上、右、下入栈的顺序给出象素点填充的次序。（请写出过程）

答：先按顺序在格中标上A 、B 、C 、D 、E 、F

对刚出站的位置按左、上、右、下的顺序将其周围未填充过的位置入栈

安装出栈顺序，像素点填充的次序为下图

4、若将二次参数曲线{Q(t)=[2,0]+[-4,0]t+[2,2]t 2，t ∈[0,1]}转换成二次Bezier 曲线的形式，则该曲线的控制顶点P0、P1、P2的坐标值各为多少并画出该曲线的图形。（请写出过程） 解 ：∑PiBBZi ,22i =0(i )

=p 0BEZ 0,2(t)+ p 1BEZ 1,2(t)+ p 2BEZ 2,2(t) = p 0C 20

(1-t)2+ p 1C 21

t (1-t)+ p 2C 22

t 2 = p 0 (1-t)2+ 2p 1t (1-t)+ p 2t 2 = p 0 + 2(p 1- p 0)t+( p 2+ p 0-2 p 1)t 2 因此P 0为(2,0)，2(P 1-P 0)=(-2,0) P 1(0,0)

P 2+P 0-2P 1=(2,2)

P

(0,2)

2

五、实践应用题（2题×15分=30分）

1、通过本学期的网络学习，谈谈您对计算机图形学的学习体会和建议。（300字左右）

通过一个学期的网络课程学习，我对图形学这门课有了基础的认识，从您的课上我学到了不少知识，基本上对图形学有了一个大体的认识。再加上您那详细生动的讲解，就让我对这门课产生了浓厚的兴趣，随着一节一节课的教学，更加深深地吸引了我，并且随着对这门课越来越深入的了解更促使我产生了学好这门的欲望。您教会了我们怎们做基本知识，还教了我们不少的算法。图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。从处理技术上来看图形主要分为两类一类是基于线条信息表示的如工程图、等高线地图、曲面的线框图等另一类是明暗图也就是通常所说的真实感图形。计算机图形学一个主要的目的就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。为此必须建立图形所描述的场景的几何表示再用某种光照模型计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。所以计算机图形学与另一门学科计算机辅助几何设计有着密切的关系。事实上图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其主要的研究内容。同时真实感图形计算的结果是以数字图像的方式提供的计算机图形学也就和图像处理有着密切的关系等等。