计算机图形学复习

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：直接求交算法、编码算法、中点再分算法、cyrus-beck算法。

2、考虑三个不同的光栅系统，分辨率依次为，，。欲存储每个像素12位，这些系统各需要多大的帧缓冲器（字节数）？

答：需要的帧缓存为。

需要的帧缓存为。

3、什么叫做走样？什么叫做反走样？反走样技术包括那些？

答：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。

4、试说明一致缩放（sx=sy）和旋转形成可交换的操作对。

答：因为sx=sy,故有t1=t2，所以一致缩放（sx=sy）和旋转可以形成可交换的操作对。

5、用参数方程形式描述曲线曲面有什么优点？

答：点动成线；可以满足几何不变性的要求；可以避免斜率带来的问题；

易于定界；可以节省工作量；参数变化对各因变量的影响明显。

四、利用中点bresenham画圆算法的原理推导第一象限从y=x到x=0圆弧段的扫描转换算法（要求写清原理、误差函数、递推公式）。(10分)

解：x方向为最大走步方向，xi+1=xi-1,yi+1由d确定。

di=f(xm,ym)=(xi-1)2+(yi+0.5)2-r2

di <0时，点在圆内，xi+1=xi-1, yi+1= yi+0.5

di+1=f(xm,ym)= xi-2)2+(yi+1.5)2-r2

=xi2-4xi+4+yi2+3yi+1.52-r2

=(xi-1)2-2xi+3+(yi+0.5)2+2yi+2-r2

= di -2xi+2yi+5

= di +2(yi-xi)+5

di≥0时，点在圆外，xi+1=xi-1,yi+1=yi

di+1=f(xm,ym)=(xi-2)2+(yi+0.5)2-r2

=xi2-4xi+4+(yi+0.5)2-r2

= di -2xi+3

五、如下图所示多边形，若采用改进的有效边表算法进行填充，试写出该多边形的et表和当扫描线y=4时的aet表。（本题10分）

解：et表：结构为三元组（xmin,ymax,1/m）,其中ymax为该边最大的y坐标，xmin为y值最小。

那个端点的x坐标，m为斜率。

aet表：也是三元组结构。如果是第一次访问就不用xmin坐标加1/m，否则xmin需要加上。

1/m倍数。

六、假设在观察坐标系下窗口区的左下角坐标为（wxl=10,wyb=10）,右上角坐标为（wxr=50，wyt=50）。设备坐标系中视区的左下角坐标为（vxl=10,vyb=30）,右上角坐标为（vxr=50,vyt=90）。已知在窗口内有一点p(20,30),要将点p映射。

到视区内的点p`,请问p`点在设备坐标系中的坐标是多少？（本题10分）

解：将窗口左下角点（10,10）平移至观察坐标系的坐标原点，平移矢量为（-10，-10）。

针对坐标原点进行比例变换，使窗口的大小和视区相等。比例因子为：

sx=(50-10)/(50-10)=1; sy=(90-30)/(50-10)=1.5。

将窗口内的点映射到设备坐标系的视区中，再进行反平移，将视区的左下角点移回到设备坐标系中原来的位置（10，30），平移矢量为（10，30）。

p`点在设备坐标系中的坐标是（20，60）。

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（）一般把它描述的图形叫做（）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（）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 ）

鼠标lcd键盘led

打印机扫描仪绘图仪触摸屏。

a b c d

3. 下面给出的四个选项中（ d ）是绕z轴负向旋转θ的三维旋转变换矩阵。

a b c d

4. 下面给出的四个选项中，（ a ）不是bezier曲线具有的性质。

a局部性 b几何不变性 c变差缩减性 d凸包性。

5、b样条曲线中，按照节点矢量t的不同可以将b样条分为均匀b样条，开放均匀b样条和非均匀b样条，以下选项中属于开放均匀b样条节点矢量的是（c ）。a、t＝（0，1，2，3，4，5，6）

b、t＝（0，0，1，1，2，2，3，3）

c、t＝（0，0，0，1，2，3，4，5，5，5）

d、t＝（0，0.1，0.2，0.2，0.5，1）

b 2、计算机图形学与计算机图象学的关系是( )

a）计算机图形学是基础，计算机图象学是其发展。

b）不同的学科，研究对象和数学基础都不同，但它们之间也有可转换部分。

c）同一学科在不同场合的不同称呼而已。

d）完全不同的学科，两者毫不相干。

c 3、触摸屏是( )设备。

a）输入 b）输出 c）输入输出 d）既不是输入也不是输出。

b 4．计算机绘图设备一般使用什么颜色模型？(

a）rgb； b）cmy； c）hsvd）hls

a 5.计算机图形显示器一般使用什么颜色模型？(

a）rgb； b）cmy； c）hsvd）hls

d 6．分辨率为1024×1024的显示器各需要多少字节位平面数为24的帧缓存？(

a）512kb； b）1mb； c）2mbd）3mb

d 7．哪一个不是国际标准化组织（iso）批准的图形标准？(

a）gks； b）phigs； c）cgmd）dxf

c 8.下述绕坐标原点逆时针方向旋转a角的坐标变换矩阵中哪一项是错误的。

a b |

c d |

a) cos a;

b) sin a;

c) sin a;

d) cos a

a 9、在多边形的逐边裁剪法中，对于某条多边形的边(方向为从端点s到端点p)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s和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。

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.

c 10、在物体的定义中对边的哪条限制不存在。

a) 边的长度可度量且是有限的。

b) 一条边有且只有两个相邻的面。

c) 一条边有且只有两个端点。

d) 如果一条边是曲线，那么在两个端点之间不允许曲线自相交。

c 11.在面片的数量非常大的情况下哪一个消隐算法速度最快。

a) 深度缓存算法(z-buffer)

b) 扫描线消隐算法。

c) 深度排序算法(画家算法)

d) 不知道

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