图形学模拟试题 (含答案)资料
计算机图形学课程模拟试卷（参考答案含评分标准）
2010—2011学年第二学期
年级专业学号姓名得分
一、简要回答题（每题7分，共7题，共49分）
1.被誉为“图形学之父”的伊万?萨瑟兰(Ivan Sutherland)对计算机图形学理论和
应用的主要贡献有哪些？
答：（1）（3分）萨瑟兰在MIT攻读博士学位时,在著名的林肯实验室完成基于光笔的交互式图形系统：Sketchpad。这一系统中许多交互式图形设计的创意是革命性的,它的影响一直延续到今天。
（2）（4分）用于显示立体和彩色图像的“Lorgnette”技术和一系列图形图像算法，如分区编码的直线段裁剪算法、多边形裁剪算法、曲面的表示和消除隐藏线算法等等。
2.有人认为图形学算法主要依赖于点和向量的数学运算，你是否认同这一观点？给出
同意或反对的理由，并举例说明。
答：这一观点是正确的（2分），主要理由和举例如下（5分）：
（1）图形学的很多算法属于几何算法，点（从三维、二维到一维）是最基本的几何要素，也是统一基本几何的计算机表示形式。例如，在观察流水线上的主要图形学算法，无
论是表示和生成（显示）、建模（造型）、变换（包括投影、观察、消隐）都可以统
一到建立基于点的几何模型；（可以以典型的光栅图形学的算法如基本图形的生成和
变换、三维观察、Z-Buffer算法为例说明）
（2）向量几何是图形学的重要数学基础、建立了以“方向性”概念的基本理论、思想方法、几何结构、几何算法与复杂性分析的几何计算理论体系。例如，借助向量几何可以将
二维布尔运算降为一维向量计算、将三维布尔运算下降为二维布尔运算、将三维消隐
算法最终归结为一维交集算法等等，从而使几何计算的复杂性大为简化。（可以以比
较典型的Liang-Barsky裁剪算法、三维实体造型CSG树生成，隐藏线消除算法等为例
说明）。
『评分说明』若认为这一观点是错误的或持有含糊的态度，且给出的例子是片面的、主观的，则本题不得分。其他错误情况者，如未举例说明，酌情扣2分左右。
3.针对多面体模型，直接用简单光照模型绘制会有什么问题？简述两种增量式光照明
模型（多边形绘制）的基本思想，并指出两个算法的主要区别。
答：
（1）（3分）针对多面体模型，使用简单光照模型绘制会在多边形与多边形之交界处产生明暗的不连续变化，影响了曲面的显示效果，即马赫带效应。如果增加多边形个数，减小每个多边形的
面积，当然也能改善显示效果。但这样会数据结构将迅速膨胀，导致操作的空间与时间上升。 （2）（4分）增量式光照模型的基本思想是在每一个多边形的顶点处计算合适的光照明强度或法向量，然后在各个多边形内部进行均匀插值，得到多边形光滑的颜色分布。它包含两种主要的算法：双线性光强插值和双线性法向插值，又被分别称为Gouraud 明暗处理和Phong 明暗处理。两种算法的主要区别为：前者采用光强插值，效果一般，而后者采用法向插值，效果较好，但计算代价较高。
4. 什么是区域连贯性？哪种消隐算法利用了这种连贯性提供算法效率？说明其算法思想。
答：（1）（2分）区域连贯性：区域指屏幕上一组相邻的像素，它们通常为同一个可见面所占据，可见性相同。区域连贯性表现在一条扫描线上时，即为扫描线上的每个区间内只有一个面可见。
（2）（5分）扫描线算法利用了这种连贯性，其算法思想如下：
? 多边形P1、P2的边界在投影平面上的投影将一条扫描线划分成若干个区间，如图所示
[0,u1] [u1,u2] [u2,u3] [u3,u4] , [u4,umax]
? 覆盖每个区间的有0个、1个或多个多边形，但仅有一个可见。在区间上任取一个像素，
计算该像素处各多边形（投影包含了该像素的多边形）的深度值，深度值最大者即为可见多边形，用它的颜色显示整个区间
5. 中点画圆算法中，如何消除乘法运算的？
答：（1）（3分）中点画圆算法的判别式如下 （引用教学课件）
假设
（2） （4分）若构造上述两个变量的增量关系，并代入判别式，则可消除原判别式中的乘法运算。
??
?>≤+-+++=-=+0
020
)(812
8*4510i i i i i i i i H H y x H x H H R
H 20
)(812
8+-=+=i i i i i y x SE x E ?≤++-=+=++=++=++++08
20)(88812812)1(81111i i i i i i i i i H SE y x SE E x x E
消除了乘法运算后变量关系：(下表可以不给出）
6. 加权区域反走样方法中，定义加权函数或加权表的意义何在？
答：（7分）权函数w(x, y)以像素A 的中心为原点建立二维坐标系，w(x, y)反映了微面积元dA 对整个像素亮度的贡献大小 ，与 dA 到像素中心距离d 成反比。
例如，加权函数一般取高斯函数
或用离散的加权表（经验值矩阵），如
『评分说明』未给出以上两个表达式的情况，不扣分。
7. 需要哪两个步骤判断给定的点P 1（x 1,y 1,z 1）是否遮挡了另一个点P 2(x 2,y 2,z 2)?
答： 需要判断（1） 两个点是否在同一投影线上，（2）如果是，再比较两个点在观察坐标系下的深度Z 值，从而确定两点之间存在的遮挡关系。（『评分说明』这两个步骤分别为3分和4分）
二、算法分析和计算题（前三题每题9分，后二题每题12分，共计51分）
1. 根据抛物线的正负性和对称性，当y ∈[-24，24]时，推导中点
算法中的判别式。
答：本题抛物线关于x 轴对称，y ∈[-24，24]时，x ∈[-5，19] 若P （x,y ）在曲线上，则P ’（x,-y ）也在曲线上
因此，只需要考虑设计y>=0部分的曲线生成算法(y ∈[0，24]，x ∈[-5，
524),(2
=+-
=y x y x f
R
y x SE x E i i i 82020)(812
12800-=+-==+=??
?
???+-=
???
???-=
2
22222exp 21
2exp 21
),(σπσσπσy x d y x w ???
?
???
?
?????
???=????????????????1242125652
468642565221421
8812524
23
22
21
2019181716151413121110987
654321
w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w
设计中点画线算法时： 构造判别式如下：（2分）
??
?
??<=>=--=）曲线下方,点（0在曲线上
),点（0在曲线上方
),(点012024),(2
y x y x y x x y y x F 考虑到曲线上点的斜率是变化的：（1分）
??
?
??><==<>==12
112112112y y y y dx dy 因此，以点P(1,12)为分界，将y>=0部分的抛物线分为两部分： （1） （3分）点P 左边部分抛物线，点的斜率>=1, 因此
当y=y+1时,中点M （x+0.5,y+1）的判别式为：
D 1(M)=F(x+0.5,y+1)=（y+1）2-24(x+0.5)-120=y 2+2y-24x-131 若D 1(M)>0 取点（x+1,y+1）,且D 1(M ’)=F(x+1.5,y+2)=D 1(M)+2y-21 若D 1 (M)<0 取点（x,y+1），且D 1(M ’)=F(x+0.5,y+2)= D 1(M)+2y+3 若D 1 (M)=0 一致地取点（x+1,y+1）或者（x,y+1） D 1 (M)的初值为-12，
（2） （3分）点P 右边部分抛物线，点的斜率<1, 因此
当x=x+1时,中点M （x+1,y+0.5）的判别式为：
D 2 (M)=F(x+1,y+0.5)=（y+0.5）2-24(x+1)-120=y 2+y-24x-143.75 若D 2 (M)>0 取点（x+1,y ） ,且D 2 (M ’)=F(x+2,y+0.5)=D 2 (M)+y-47.25 若D 2 (M)<0 取点（x+1,y+1）,且D 2 (M ’)=F(x+2,y+1.5)=D 2 (M)+3y-44.25 若D 2 (M)=0 一致地取点（x+1,y ）或者（x+1,y+1）
D 2 (M)的初值为-11.75
为消除浮点运算，右边部分抛物线的判别式可以用4×D 2 (M)代替D 2 (M)的计算。 『评分说明』
（1）本题答案不唯一。另一种计算方法为，取用判别式为524
),(2
+-
=y x y x F ，虽然与上述计算步
骤类似，计算公式不一样，但比较复杂。若计算步骤完整，同样视为有效。 （2）若过程步骤正确，但计算存在非原则错误者，每步可酌情扣分1分。
（3）没有按斜率>=1或<1将y>=0部分抛物线分成两部分进行分别处理的，至少扣4分。 （4）判别式递推式未给出或有计算错误的情况，不扣分。
?????
????
???=10
00
000000
000),,(z y x z y x s s s s s s S （5）回答用参数曲线的方法生成抛物线，虽然可行，但不符合题目要求，不能得分。
2. 在坐标系Oxyz 中，计算将矢量P(1,1,1)Q(2,2,2)变换到矢量P’(0,0,0) Q’(0,0,1)的变换矩阵。
答：先平移，将 P 平移到P ’，经绕 y 旋转-45度 和 x 轴旋转θ角，即使矢量 PQ 与 z 轴正方向重合。 沿z 坐标轴比例变换，比例系数1/31/2 因此，包括以下四个步骤： （1）(2分)平移变换T （-1，-1，-1）
??
???
?
???
???---=---100
11001010
1001
)1,1,1(T （2） (2分)绕y 轴顺时针旋转45度得到R y (-45)使得
PQ 落在YOZ 平面。
?????
?
?
??
?
?
?-----=-10
000)45cos(0)45sin(0010
0)
45sin(0)45cos()45(y R （3） (2分)绕x 轴旋转θ(sin=1/31/2
，cos θ=(2/3)1/2
)使得PQ 与Z 轴重合，方向相同。
(4) (2分)比例变换S （1，1，1/31/2
）
(1分)最后得到复合变换矩阵为S （1，1，1/31/2
）?R x (θ)?R y (-45)?T （
-1，-1，-1） 『评分说明』
（1）本题答案不唯一，还存在另一种答案，即第1步和最后步骤相同，第2步为绕x 轴旋转45度，第3步绕y 轴转θ，可判为有效。
（2）若只回答出4>=4分。 3. 如图所示，一多边形P 4P 5和裁剪窗口ABCD ，
试写出用逐次多边形裁）
算法裁剪的过程。
?????
??
??
???-=10
00
0cos sin 00sin cos 000
01
)(θθθθ
θx R
P1
P2
P3
P4
（2分）对于左边AD 输入P0P1P2P3P4P5
输出 P0P1P2P3P4P5
（2分）对于上边AB 输入P0P1P2P3P4P5
输出 P0I7I6P2I5I4P4P5
（2分）对于右边BC 输入 P0I7I6P2I5I4P4P5
输出P0I7I6P2I5BI3P5
（2分）对于右边CD 输入 P0I7I6P2I5BI3P5
输出P0I7I6P2I5BI3I2I1
（1分）最后输出为P0I7I6P2I5BI3I2I1
『评分说明』若未给出每步输入输出，则至少扣4分，若输入输出的顶点序列局部错误，每步错误酌情
扣1分；
若未写出多边形裁剪规则的应用过程，若裁剪边的顺序改为相反（即逆时针）的情况，均不扣分。
4. 现有P
、P
1
、P
2
、P
3
和P
4
五个控制点，如下图所示。回答下列问题：
①构造一条包含此5个点的Bezier曲线是几次？
并写出此Bezier曲线函数及其矩阵形式。
②试根据Bezier曲线的可分割性，在图上画出
t=0.5时，对应曲线上的点P(t)。
③若前面三点P
P
1
P
2
和后面三点P
2
P
3
P
4
分别拟合一
段Bezier曲线，前后两段之间满足GC1连续的条件，
这些控制点应该满足什么几何关系？
答：
（1）4次Bezier曲线，曲线函数为
]1,0[
,)
(
BEZ
)
(
4
4,
∈
=∑
=
t
t
P
t
P
i
i
i
P 3
)
1()0(12p p '?='α
i=0,4
『评分说明』本小题3分，曲线表示未能正确写出矩阵形式，但正确写出代数形式，可酌情扣1分。 若P(t)写成列向量的形式,则上式改为矩阵的转置形式，结果有效。 （2）曲线上的点P(1/2)，如图所示。 本小题1分。
（3）
根据Beizer 曲线的性质，可知：
在两段二次Bezier 曲线间得到GC 1
连续性
由于
其中α为常数 所以，P 1P 2P 3三点的几何关系为共线
『评分说明』本小题8分，其中，若正确写出切线方程和连续性条件，得分4分；若正确给出几何关系，得分4分。
5. 已知三维观察坐标系Ouvn ，n = 0为投影平面，P 0
（0，1，0）、P 1
（0，-1，0）
及P 2
（2，0，0）为投影平面上的三个点，投影参考点为（0，0，1）。计算解答下列问题：
（1）采用透视投影时，线段Q 1
（1，-1，-1）Q 2
（1，-2，-1）的投影是否完全落在三角形
? P 0
P 1
P 2
内？为什么？
[]??
??
???
?
????????????????????
???
??-----?=4
3243
2101146410412124006
12600044
00001)(t t t t P P P P P t P )
(2)0()(2)1(232121P P p P P p -='-=')
(1223P P P P -?=-α
（2）假设Q 1
在投影平面上的投影点不变，如何对Q 1Q 2
进行几何变换，使得Q 1Q 2
在投影平面
上的投影落在三角形? P 0
P 1
P 2
内？给出这一几何变换矩阵及Q 1Q 2
变换后线段的投
影。
答：
（1） 根据已知条件得到透视变换矩阵为
?????
???????-=11
00
000000100001per
M ?????
???????-=????????????--=20111111'1per M Q Q1的投影为（1/2，-1/2，0）
?????
???????-=????????????--=20211121'2per M Q Q2的投影为（1/2，-1，0） 因Q 1的投影在? P 0
P 1
P 2
内，而Q 2的投影不在? P 0
P 1
P 2
内，所以Q 1Q 2的投影不全部? P 0
P 1
P
2
内。
『评分说明』本小题4分，若透视变换矩阵给出正确，但投影的计算错误或未考虑齐次坐标，可酌情扣1分。仅因计算差错引起的最后结论判断错误，可酌情扣1分。
（2） 让Q 1Q 2的投影在Q 1投影点绕u 轴旋转180度可以使得Q 1Q 2投影全部落在? P 0
P 1
P 2
内。依次应用
如下变换步骤： 坐标系原点平移到Q1
??
???
?
???
???-=-100
11001010
1001)1,1,1(T 绕u 轴旋转180度：
????
??
??--=??????
?
?-=010*******
010180cos 180sin 00180
sin 180cos 00001)180(u
R
坐标系原点由Q 1平移回到原来（0，0，0）
??
???
?
???
???--=--100
11001010
1001)1,1,1(T 复合几何变换矩阵为
=-??--=)1,1,1()180()1,1,1(T R T T u ????
?
???????----1000210020100001
变换后：Q 1变为 TQ 1=（1，-1，-1，1） 投影为（1/2，-1/2，0）（不变）
Q 2变为 TQ 2=（1，0，-1，1） 投影为（1/2，0，0）（在三角形内） 因此，几何变换后的投影均落在? P 0
P 1
P 2
内。
『评分说明』
本小题共8分，答案不唯一，评价的标准为计算思路和结果是否简洁、正确。 除了上述思路外，可能的比较简洁求解思路还有以下2种：
（1） 考虑到Q 1的投影在三角形内，将Q 1Q 2线段按Q 1点平移到投影线上离投影参考点足够远处，利用
透视投影近大远小的效果，再进行投影可使得线段落在三角形内，其中几何变换矩阵为平移变换，平移变换的参数要根据估计预先确定。这一方法虽然简单，但不利之处在于需要检测平移达到的点是否足够远。
（2） 考虑到线段Q 1Q 2平行于投影平面uov ，考虑到Q 1的投影在三角形内，Q 1Q 2的投影又平行于坐标轴
v ，可以考虑先做平移变换，将Q 1平移到原点，然后沿v 轴做缩小比例变换，最后再做平移变换的逆变换。这三个基本变换的复合变换即为几何变换，最后再做投影变换。这一方法比较简单有效。
本小题若只写出正确的解题思路，则扣3分;在思路正确的前提下，若几何变换矩阵有差错，则扣2分，若变换后的投影未计算者，则扣1分。
计算机图形学考试简答题复习.
计算机图形学考试简答题复习 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与图像的处理技术，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: 三维图形与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 应用。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
机电专业毕业设计
机械与电子工程系毕业设计 Graduation Design 设计项目：忐忑坦克 姓 名： 宋文东 专 业： 机电一体化技术 班 级： 09机电一体化三班 学 号： 0911743327 指导教师： 杜国华 职 称： 完成时间：2012年05月—2012年06月 晋城职业技术学院 JINCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY
毕业设计（创作）作品简介 作者基本信息 姓名：宋文东性别：男 出生日期：1990.12.22 政治面貌：团员 民族：汉籍贯：河北省沧州市新华区 手机： 1513377493 3 E-mail：543917536@https://www.wendangku.net/doc/f63776053.html, QQ: 543917536 实习单位及岗位：中铁装备材料有限公司1780轧钢厂磨床工班级：09机电一体化三班同组人 作品图片 忐 忑 坦 克指导教师杜国华行业指导教师谭琳琳
机械与电子工程系毕业设计（创作）评审意见书 机电一体化专业 学生姓名宋文东班级09机电一体化三班学号0911743327课题名称忐忑坦克 课题准备情况内容：基于我们所学的CAD,CAM两款设计软件，和机床的使用知识。综合在学校所学习的理论知识作为基础，设计制作一个坦克模型 作品介绍 简单的坦克模型.是由四个组件组合完成.分别是由两个底座,一个炮台,一个炮管组成,简单小巧的坦克模型,因为在制作时心情十分忐忑,在做完后就命名为忐忑坦克.以表达我在制作它时的心情. 过对二维绘图软件和三维绘图软件的综合运用, 大大加快了设计进程,不但提高绘图时的工作效率，而且也提高设计零件的一次成功率，从而缩短试制周期，降低生产成本，增加产品的市场竞争能力.更重要的是利用斯沃仿真软件系统可以对产品进行设计方案筛选和对零件的特性的分析，进行设计工作部件的动态模拟仿真,对产品进行计算分析、性能预测和优化设计，达到预期的设计效果.
《计算机图形学》 试卷A及参考答案
（）4.EGA/VGA为增强图形显示效果的一种图形处理软件的名称。 （）5.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。 （）6.实体的边界由平面多边形或空间曲面片组成。 （）7.平面多面体表面的平面多边形的边最多属于两个多边形，即它的表面具有二维流形的性质。 （）8.观察空间位于前后裁剪面之间的部分称为裁剪空间或视见体。 （）9.找出并消除物体中的不可见部分，称为消隐。 （）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。 三、填空题（将正确答案填入横线上，每空2分，共20分） 1．直线的属性包括线型、和颜色。 2．颜色通常用红、绿和蓝三原色的含量来表示。对于不具有彩色功能的显示系统，颜色显示为。 3．平面图形在内存中有两种表示方法，即和矢量表示法。 4．将三维物体变为二维图形的变换称为，其有两种基本方式：平行投影、。 5.边界点组成的集合称为集合的。 6．对于一个占据有限空间的正则（点）集，如果其表面是，则该正则集为一个实体有效物体。 7．通过实体的边界来表示一个实体的方法称为。 8．表面由平面多边形构成的空间三维体称为。 9.标量：一个标量表示。 四、简答题（每小题5分，共20分） 1.什么是图像的分辨率？
2.局部光照模型和全局光照模型的不同之处是什么？ 3.实体采用八叉树表示法有哪些缺点？ 4.消隐算法有哪些类型，它们各有什么特点？
五、计算题（每小题11分，共22分） 1.写出直线方程b mx y +=''对应的xy 坐标方程，假设''y x 坐标系是由xy 坐标系旋转90°得到。 2.写出从),(111y x P 到),(222y x P 的段与（a ）垂直线x ＝a ， （b ）水平线y ＝b 的交点。
计算机图形学试题附答案完整版
名词解释 将图形描述转换成用像素矩阵表示的过程称为扫描转换。 1．图形 2．像素图 3．参数图 4．扫描线 5．构造实体几何表示法 6．投影 7．参数向量方程 8．自由曲线 9．曲线拟合 10．曲线插值 11．区域填充 12．扫描转换 三、填空 1．图形软件的建立方法包括提供图形程序包、和采用专用高级语言。 2．直线的属性包括线型、和颜色。 3．颜色通常用红、绿和蓝三原色的含量来表示。对于不具有彩色功能的显示系统，颜色显示为。 4．平面图形在内存中有两种表示方法，即和矢量表示法。 5．字符作为图形有和矢量字符之分。 6．区域的表示有和边界表示两种形式。 7．区域的内点表示法枚举区域内的所有像素，通过来实现内点表示。 8．区域的边界表示法枚举区域边界上的所有像素，通过给赋予同一属性值来实现边界表示。 9．区域填充有和扫描转换填充。 10．区域填充属性包括填充式样、和填充图案。 11．对于图形，通常是以点变换为基础，把图形的一系列顶点作几何变换后，
连接新的顶点序列即可产生新的变换后的图形。 12．裁剪的基本目的是判断图形元素是否部分或全部落在之内。 13．字符裁剪方法包括、单个字符裁剪和字符串裁剪。 14．图形变换是指将图形的几何信息经过产生新的图形。 15．从平面上点的齐次坐标，经齐次坐标变换，最后转换为平面上点的坐标，这一变换过程称为。 16．实体的表面具有、有界性、非自交性和闭合性。 17．集合的内点是集合中的点，在该点的内的所有点都是集合中的元素。 18．空间一点的任意邻域内既有集合中的点，又有集合外的点，则称该点为集合的。 19．内点组成的集合称为集合的。 20．边界点组成的集合称为集合的。 21．任意一个实体可以表示为的并集。 22．集合与它的边界的并集称集合的。 23．取集合的内部，再取内部的闭包，所得的集合称为原集合的。 24．如果曲面上任意一点都存在一个充分小的邻域，该邻域与平面上的（开）圆盘同构，即邻域与圆盘之间存在连续的1-1映射，则称该曲面为。 25．对于一个占据有限空间的正则（点）集，如果其表面是，则该正则集为一个实体（有效物体）。 26．通过实体的边界来表示一个实体的方法称为。 27．表面由平面多边形构成的空间三维体称为。 28．扫描表示法的两个关键要素是和扫描轨迹。 29．标量：一个标量表示。 30．向量：一个向量是由若干个标量组成的，其中每个标量称为向量的一个分量。 四、简答题 1. 什么是图像的分辨率？
计算机图形学作业-Display-答案分析
计算机图形学作业I 一．判断题 1．齐次坐标提供了坐标系变换的有效方法，但仍然无法表示无穷远的点；（×） 2．若要对某点进行比例、旋转变换，首先需要将坐标原点平移至该点，在新的坐标系下做比例或旋转变换，然后在将原点平移回去；（√） 3. 相似变换是刚体变换加上等比缩放变换；（√） 4. 保距变换是刚体变换加上镜面反射；（√） 5. 射影变换保持直线性，但不保持平行性。（√） 二、填空题 1.透视投影的视见体为截头四棱锥形状；平行投影的视见体为长方体形状。 2.字符的图形表示可以分为矢量表示和点阵表示两种形式。 3.仿射变换保持直线的平行性 4.刚体变换保持长度 5.保角变换保持向量的角度 三、单项选择题 1. 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？（ D） A. 512KB； B. 1MB； C. 2MB； D. 3MB ; 2. 在透视投影中，主灭点的最多个数是（ C ） A 1; B 2; C 3; D 4 3. 以下关于图形变换的论述不正确的是（ B ） A. 平移变换不改变图形大小和形状，只改变图形位置； B. 拓扑关系不变的几何变换不改变图形的连接关系和平行关系； C.旋转变换后各图形部分间的线性关系和角度关系不变，变换后直线的长度不变 D.错切变换虽然可引起图形角度的改变，但不会发生图形畸变； 4. 使用下列二维图形变换矩阵：将产生变换的结果为（ D ） A. 图形放大2倍； B. 图形放大2倍，同时沿X、Y1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。 5. 下列有关投影的叙述语句中，正确的论述为（B ） A. 透视投影具有近小远大的特点； B. 平行投影的投影中心到投影面距离是无限的； C. 透视投影变换中，一组平行于投影面的线的投影产生一个灭点； T =
计算机图形学复习题及答案
计算机图形学复习题及答 案 Newly compiled on November 23, 2020
中南大学现代远程教育课程考试模拟复习试题.及参考答案 计算机图形学 一、名词解释 1．图形 2．像素图 3．参数图 4．扫描线 5．构造实体几何表示法 6．投影 7．参数向量方程 8．自由曲线 9．曲线拟合 10．曲线插值 11．区域填充 12．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个点，整个屏幕分为m╳n个点，其中每个点称为一个像 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．齐次坐标表示法用n维向量表示一个n＋１维向 量。―――――――――――――（） 9．实体的边界由平面多边形或空间曲面片组成。―――――――――――――――（） 10．平面多面体表面的平面多边形的边最多属于两个多边形，即它的表面具有二维流形的性 质。―――――――――――――――――――――――――――――――（） 11．实体几何性质包括位置、长度和大小 等。―――――――――――――――――（）
计算机毕业论文浅析计算机图形学在实践中的应用
浅析计算机图形学在实践中的应用摘要：本文对计算机图形在实践中的应用进行了论述。 关键词：图形学；发展；应用 1 计算机图形学的发展计算机图形学是利用计算机研究图形的表示、生成、处理，显示的科学。经过30多年的发展，计算机图形学已成为计算机科学中最为活跃的分支之一，并得到广泛的应用。1950年，第一台图形显示器作为美国麻省理工学院（MIT）旋风一号——（Whirlwind）计算机的附件诞生．该显示器用一个类似示波器的阴极射线管（CRT）来显示一些简单的图形。在整个50年代，只有电子管计算机，用机器语言编程，主要应用于科学计算，为这些计算机配置的图形设备仅具有输出功能。计算机图形学处于准备和酝酿时期，并称之为：“被动式”图形学。 2 计算机图形学在曲面造型技术中的应用曲面造型技术是计算机图形学和计算机辅助几何设计的一项重要内容，主要研究在计算机图象系统的环境下对曲面的表示、设计、显示和分析。它肇源于飞机、船舶的外形放样工艺，经三十多年发展，现在它已经形成了以Bezier和B样条方法为代表的参数化特征设计和隐式代数曲面表示这两类方法为主体，以插值（Intmpolation）、拟合（Fitting）、逼近（Ap-proximation）这三种手段为骨架的几何理论体系。随着计算机图形显示对于真实性、实时性和交互性要求的日益增强，随着几何设计对象向着多样性、特殊性和拓扑结构复杂性靠拢的趋势的日益明显，随着图形工业和制造工业迈向一体化、集成化和网络化步伐的日益加快，随着激光测距扫描等三维数据采样技术和硬件设备的日益完善，曲面造型在近几年来得到了长足的发展。 2．1 从研究领域来看，曲面造型技术已从传统的研究曲面表示、曲面求交和曲面拼接，扩充到曲面变形、曲面重建、曲面简化、
《计算机图形学》复习试题
计算机图形学模拟试卷 计算机图形学课程试卷(卷) 注意：1、本课程为必修（表明必修或选修），学时为 51 ，学分为 3 2、本试卷共 3 页；考试时间 120 分钟；出卷时间：年 12 月 3、姓名、学号等必须写在指定地方；考试时间：年 1 月 11 日 4、本考卷适用专业年级：任课教师： （以上内容为教师填写） 专业年级班级 学号姓名 一、名词解释(15分) 1．国际标准化组织（ISO）对计算机图形学的定义
2． 象素图 3． 正投影 4． 纹理 5． 位图 二．单项选择题(1.5×10＝15分) （ ）1、在TC 环境下编译绘图程序进行图形初始化时，要寻找文件的格式是？______。 A ）.DOC B ）.CPP C ）.C D ）.BGI （ ）2、图形系统是由四部分组成，分别为 A).应用系统结构；图形应用软件；图形支撑软件；图形设备。 B).计算机；显示器；打印机；图形应用软件。 C).计算机；图形设备；图形支撑软件；图形应用软件。 D).计算机；图形软件；图形设备；应用数据结构。 （ ）3、使用下列二维图形变换矩阵： T=???? ??????111020002 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 ）上述答案都不对。 （ ）4、图形显示器的工作方式为 A ）.文本方式 B ）.图形方式 C ）.点阵方式 D ）.文本与图形方式 （ ）5、透视投影中主灭点最多可以有几个? A) 3 B)2 C)1 D)0 （ ）6、在用射线法进行点与多边形之间的包含性检测时,下述哪一个操作不正确? A) 当射线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在射线的一侧时,计数0次 B) 当射线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在射线的一侧时,计数2次 C) 当射线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在射线的两侧时,计数1次 D) 当射线与多边形的某边重合时,计数1次 （ ）7、下列有关平面几何投影的叙述语句中，正确的论述为
计算机图形学教程课后习题参考答案.
第一章 1、试述计算机图形学研究的基本内容？ 答：见课本P5-6页的1.1.4节。 2、计算机图形学、图形处理与模式识别本质区别是什么？请各举一例说明。 答：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，且所生成的图形、图像可以显示屏幕上、硬拷贝输出或作为数据集存在计算机中的学科。计算机图形学研究的是从数据描述到图形生成的过程。例如计算机动画制作。 图形处理是利用计算机对原来存在物体的映像进行分析处理，然后再现图像。例如工业中的射线探伤。 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（图像）到描述的表达过程。例如邮件分捡设备扫描信件上手写的邮政编码，并将编码用图像复原成数字。 3、计算机图形学与CAD、CAM技术关系如何？ 答：见课本P4-5页的1.1.3节。 4、举3个例子说明计算机图形学的应用。 答：①事务管理中的交互绘图 应用图形学最多的领域之一是绘制事务管理中的各种图形。通过从简明的形式呈现出数据的模型和趋势以增加对复杂现象的理解，并促使决策的制定。 ②地理信息系统 地理信息系统是建立在地理图形基础上的信息管理系统。利用计算机图形生成技术可以绘制地理的、地质的以及其它自然现象的高精度勘探、测量图形。 ③计算机动画 用图形学的方法产生动画片，其形象逼真、生动，轻而易举地解决了人工绘图时难以解决的问题，大大提高了工作效率。 5、计算机绘图有哪些特点？ 答：见课本P8页的1.3.1节。 6、计算机生成图形的方法有哪些？ 答：计算机生成图形的方法有两种：矢量法和描点法。 ①矢量法：在显示屏上先给定一系列坐标点，然后控制电子束在屏幕上按一定的顺序扫描，逐个“点亮”临近两点间的短矢量，从而得到一条近似的曲线。尽管显示器产生的只是一些短直线的线段，但当直线段很短时，连成的曲线看起来还是光滑的。 ②描点法：把显示屏幕分成有限个可发亮的离散点，每个离散点叫做一个像素，屏幕上由像素点组成的阵列称为光栅，曲线的绘制过程就是将该曲线在光栅上经过的那些像素点串接起来，使它们发亮，所显示的每一曲线都是由一定大小的像素点组成的。当像素点具有多种颜色或多种灰度等级时，就可以显示彩色图形或具有不同灰度的图形。 7、当前计算机图形学研究的课题有哪些？ 答：见课本P10-11页的1.4节。
计算机图形学作业-Display-答案
计算机图形学作业 I 一．判断题 1．齐次坐标提供了坐标系变换的有效方法，但仍然无法表示无穷远的点；（×） 2．若要对某点进行比例、旋转变换，首先需要将坐标原点平移至该点，在新的坐标系下做比例或旋转变换，然后在将原点平移回去；（√） 3. 相似变换是刚体变换加上等比缩放变换；（√） 4. 保距变换是刚体变换加上镜面反射；（√） 5. 射影变换保持直线性，但不保持平行性。（√） 二、填空题 1.透视投影的视见体为截头四棱锥形状；平行投影的视见体为长方体形状。 2.字符的图形表示可以分为矢量表示和点阵表示两种形式。 3.仿射变换保持直线的平行性 4.刚体变换保持长度 5.保角变换保持向量的角度 三、单项选择题 1. 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？（ D） A. 512KB； B. 1MB； C. 2MB； D. 3MB ; 2. 在透视投影中，主灭点的最多个数是（ C ） A 1; B 2; C 3; D 4 3. 以下关于图形变换的论述不正确的是（ B ） A. 平移变换不改变图形大小和形状，只改变图形位置； B. 拓扑关系不变的几何变换不改变图形的连接关系和平行关系； C.旋转变换后各图形部分间的线性关系和角度关系不变，变换后直线的长度不变 D.错切变换虽然可引起图形角度的改变，但不会发生图形畸变； 4. 使用下列二维图形变换矩阵：将产生变换的结果为（ D ） A. 图形放大2倍； B. 图形放大2倍，同时沿X、Y1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。 5. 下列有关投影的叙述语句中，正确的论述为（B ） A. 透视投影具有近小远大的特点； B. 平行投影的投影中心到投影面距离是无限的； C. 透视投影变换中，一组平行于投影面的线的投影产生一个灭点； T =
计算机图形学5套模拟题
组卷规则：每套模拟题5个问答或者计算或者证明题，每题20分。 《计算机图形学基础》模拟试题（1） 1、简述Cohen-Sutherland 裁剪方法的思想，并指出与之相比，中点裁剪方法的改进之处，及这种改进的理由。 答：Cohen-Sutherland 裁剪算法的思想是：对于每条线段分为三种情况处理。（1）若完全在窗口内，则显示该线段简称“取”之。（2）若明显在窗口外，则丢弃该 线段，简称“弃”之。（3）若线段既不满足“取”的条件，也不满足“弃”的条件，则求线段与窗口交点，在交点处把线段分为两段。其中一段完全在窗口外，可弃之。然后对另一段重复上述处理。中点分割算法的大意是，与Cohen-Sutherland 算法一样首先对线段端点进行编码，并把线段与窗口的关系分为三种情况: 全在、完全不在和线段和窗口有交。对前两种情况， 进行同样的处理。对于第三种情况，用中点分割的方法求出线段与窗口的交点。即从点出发找出距最近的可见点A和从点出发找出距最近的可见点B，两个可见点之间的连线即为线段的可见部分。从出发找最近可见点采用中点分割方法：先求出的中点,若不是显然不可见的，并且在窗口中有可见部分，则距最近的可见点一定落在上，所以用代替；否则取代替。再对新的求中点。重复上述过程，直到长度小于给定的控制常数为止，此时收敛于交点。 改进之处在于，对第三种情况，不直接解方程组求交，而是采用二分法收搜索交点。这种改进的理由是：计算机屏幕的象素通常为1024×1024，最多十次二分搜索即可倒象素级，必然找到交点。而且中点法的主要计算过程只用到加法和除2运算，效率高，也适合硬件实现。 2、在Phong 模型 中，三项分别表示何含义？公式中的各个符号的含义指什么？ 答：三项分别代表环境光、漫反射光和镜面反射光。为环境光的反射光强，为理想漫反射光强，为物体对环境光的反射系数，为漫反射系数，为镜面反射系数，为高光指数，L 为光线方向，N 为法线方向，V 为视线方向，R 为光线的反射方向。
计算机图形学作业答案
计算机图形学作业答案 第一章序论 第二章图形系统 1．什么是图像的分辨率？ 解答：在水平和垂直方向上每单位长度（如英寸）所包含的像素点的数目。 2．计算在240像素/英寸下640×480图像的大小。 解答：（640/240）×(480/240)或者（8/3）×2英寸。 3．计算有512×512像素的2×2英寸图像的分辨率。 解答：512/2或256像素/英寸。 第三章二维图形生成技术 1．一条直线的两个端点是（0，0）和（6，18），计算x从0变到6时y所对应的值，并画出结果。 解答：由于直线的方程没有给出，所以必须找到直线的方程。下面是寻找直线方程（y ＝mx＋b）的过程。首先寻找斜率： m ＝⊿y/⊿x ＝（y 2－y 1 ）/（x 2 －x 1 ）＝（18－0）/(6－0) ＝ 3 接着b在y轴的截距可以代入方程y＝3x＋b求出 0＝3（0）＋b。因此b＝0，所以直线方程为y＝3x。 2．使用斜截式方程画斜率介于0°和45°之间的直线的步骤是什么？ 解答： （1）计算dx：dx＝x 2－x 1 。 （2）计算dy：dy＝y 2－y 1 。 （3）计算m：m＝dy/dx。 （4）计算b: b＝y 1－m×x 1 （5）设置左下方的端点坐标为（x，y），同时将x end 设为x的最大值。如果 dx < 0，则x＝x 2、y＝y 2 和x end ＝x 1 。如果dx > 0,那么x＝x 1 、y＝y 1 和x end ＝x 2 。 （6）测试整条线是否已经画完，如果x > x end 就停止。 （7）在当前的（x，y）坐标画一个点。 （8）增加x：x＝x＋1。 （9）根据方程y＝mx＋b计算下一个y值。 （10）转到步骤（6）。 3．请用伪代码程序描述使用斜截式方程画一条斜率介于45°和－45°（即|m|>1）之间的直线所需的步骤。
计算机图形学复习资料
计算机图形学复习指导 一、考试大纲 要求掌握计算机图形学和图形系统所必须的基本原理，其主要内容包括：（一）计算机图形学和图形系统基本知识 计算机图形学研究对象及应用领域；图形系统的硬软件及图形标推接口。(二)二维基本图形生成算法 直线和二次曲线生成的常用算法；字符和区域填充的实现方法。 (三)图形的剪裁和几何变换 窗口视图变换；二维图形的裁剪的原理与方法；二维和三维图形的各种几何变换及其表示。 (四)三维物体的表示方法与输出显示处理 各种不同类型曲面的参数表示；实体的定义、性质及各种几何表示方法；投影变换原理与实现；观察空间的定义和转换；三维裁剪。 (五)常用的光学模型及其算法实现 (六)消隐显示和阴影生成等实现真实感图形的常用技术 二、复习指南 (一)计算机图形学和图形系统基本知识 1．计算机图形学研究对象及应用领域 2．图形硬件设备 3．图形软件系统 4．图形标准接口 (二)二维图形生成 1．直线的生成算法 (1)生成直线的常用算法---逐点比较法、数字微分(DDA)法和Bresenham 算法。 (2)直线属性——线型、线宽和线色。 2．曲线的生成算法 (1)二次曲线的生成算法---圆弧的逐点比较插补法、圆/椭圆弧的角度数字微分(DDA)法、Bresenham 画圆算法和参数拟合法。 (2)自由曲线的设计---抛物线参数样条曲线、Hermite 曲线、三次参数样条曲线、Bezier 曲线和B 样条曲线。 3．字符 (1)字符编码---ASCII 码和汉字国标码。 (2)矢量字符的存储与显示。 (3)点阵字符的存储与显示。 4．区域填充 (1)种子填充算法。 (2)扫描转换填充算法。 (3)区域填充属性---式样、颜色和图案。 (三)图形的剪裁和几何变换 1．窗口视图变换
(完整版)安卓游戏毕业设计论文2878264
学习数学是为了探索宇宙的奥秘。如所知，星球与地层、热与电、变异与存在的规律，无不涉及数学真理。如果说语言反映和揭示了造物主的心声，那么数学就反映和揭示了造物主的智慧，并且反复地重复着事物如何变异为存在地故事。数学集中并引导我们地精力、自尊和愿望去认识真理，并由此而生活在上帝地大家庭中。正如文学诱导人们地情感与了解一样，数学则启发人们地想象与推理。 大连民族学院本科毕业设计（论文） 基于安卓的"经营冷饮店"游戏设计
摘要 随着社会与科技的发展 人们越来越注重移动、便携与方便 而随着这股潮流的发展 手机应用游戏应运而生 安卓系统作为一个市场占有超过50%的手机平台 其应用游戏的发展非常迅猛 本论文提出一款基于安卓系统的"经营冷饮店"游戏设计并对其具体开发与实现进行了剖析 在游戏制作过程中 实现了用户与手机之间的良好的人机交互 使用户更好的参与到游戏中去 此款游戏为模拟经营类游戏 其内容主要包含"游戏开始" "选择游戏难度" "玩家进货、定价" "游戏主画面" "游戏结束"这5个模块 主要介绍了每个模块的功能 设计方法 模块和模块之间的逻辑结构和数据处理
本论文主要对此款游戏的总体设计 需求分析和内部数据的具体处理和计算进行了详细的阐述 并对游戏的具体设计与实现进行了简要的说明 在一定安卓理论的基础上 介绍了部分关键代码与关键函数的应用 对游戏中应用到的相关计算机图形学实现应用动画的过程做了具体介绍最后展示成果截图并对其进行简单介绍 然后论文进行整体总结与归纳 关键词：游戏；安卓；人机交互 The Subject of Undergraduate Graduation Project (Thesis) of DLNU Abstract With the development of society and technology growing emphasis as a market share over 50% of the mobile phone system the application of Android （1） 现在第几天 NowdateNum 1 总资金 sum_money 1000 甜甜圈售价 donut_money
计算机图形学模拟题
计算机图形学试题B 2011/2012学年第一学期期末试题 一、选择题（每小题5分，共30分） 1. 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) 2MB D)3MB 2. 在直线的 Bresenham 算法中，若直线的斜率 |m|>1 ，且 y1 计算机图形学发展综述 报告 专业 班级 学生 学号 计算机图形学发展综述 一、计算机图形学历史 1950年，第一台图形显示器作为美国麻省理工学院（MIT）旋风I（Whirlwind I）计算机的附件诞生了。该显示器用一个类似于示波器的阴极射线管（CRT）来显示一些简单的图形。1958年美国Calcomp公司由联机的数字记录仪发展成滚筒式绘图仪，GerBer公司把数控机床发展成为平板式绘图仪。在整个50年代，只有电子管计算机，用机器语言编程，主要应用于科学计算，为这些计算机配置的图形设备仅具有输出功能。计算机图形学处于准备和酝酿时期，并称之为：“被动式”图形学。到50年代末期，MIT的林肯实验室在“旋风”计算机上开发SAGE空中防御体系，第一次使用了具有指挥和控制功能的CRT显示器，操作者可以用笔在屏幕上指出被确定的目标。与此同时，类似的技术在设计和生产过程中也陆续得到了应用，它预示着交互式计算机图形学的诞生。 1962年，MIT林肯实验室的Ivan E.Sutherland 发表了一篇题“Sketchpad：一个人机交互通信的图形系统”的博士论文，他在论文中首次使用了计算机图形学Computer Graphics”这个术语，证明了交互计算机图形学是一个可行的、有用的研究领域，从而确定了计算机图形学作为一个崭新的科学分支的独立地位。他在论文中所提出的一些基本概念和技术,如交互技术、分层存储符号的数据结构等至今还在广为应用。1964年MIT的教授Steven A. Coons提出了被后人称为超限插值的新思想，通过插值四条任意的边界曲线来构造曲面。同在60年代早期，法国雷诺汽车公司的工程师Pierre Bézier发展了一套被后人称为Bézier曲线、曲面的理论，成功地用于几何外形设计，并开发了用于汽车外形设计的 1.计算机图形学的定义 答：计算机图形学是研究在计算机中输入、表示、处理和显示图形的原理、方法及硬件设备的学科。 几何计算专门研究几何图形信息（曲面和三维实体）的计算机表示、分析、修改和综合 2.图形本质上是有线形、宽度、颜色等属性信息的图形元素的组合。因此，抽象的图形的本质可以概括为：图形＝图元 ＋属性。几何计算是计算机图形学的基础。 图形学表示、生成和处理是建模－变换－像素点的几何位置决定的过程，属于几何或者3D问题；显示应该是对客观世界的机内表示的再现，是决定屏幕点的显示属性（可见性和颜色：色调、色饱和度、亮度）属于图像或者2D问题。 计算机图形学所研究的图形是从客观世界物体中抽象出来的带有颜色及其形状信息的图和形 3.计算机图形学主要研究两个问题：一是如何在计算机中构造一个客观世界——几何（模型）的描述、创建和处理，以 “几何”一词统一表述之；二是如何将计算机中的虚拟世界用最形象的方式静态或者动态的展示出来——几何的视觉再现，以“绘制”一词统一描述之。因此可以说：计算机图形学＝几何＋绘制。几何是表示，是输入。绘制是展现，是输出。 4.计算机图形学、图像处理、计算几何之间的关系。 答：计算机图形学的主要目的是由数学模型生成的真实感图形，其结果本身就是数字图像；而图像处理的一个主要目的是由数字图像建立数字模型，这说明了图形学和图像处理之间相互密切的关系。计算机几何定义为形状信息的计算机表示、分析与综合。随着计算机图形学及其应用的不断发展，计算机图形学、图像处理和计算几何等与图相关的学科越来越融合，且与应用领域的学科相结合，产生了诸如可视化、仿真和虚拟现实等新兴学科。 5.一个三维场景视觉实现的基本工作过程 根据假定的光照条件和景物外观因素，依据该光照模型，模拟光能在场景中的传播和分布（包括光线在不同物体间的吸收、反射、折射和散射等过程），计算得到画面上每一点的光强和色彩值后，根据视觉特点转换成适合于显示设备的颜色值，得到画面上每一个像素的属性。这是一个光强与色彩的量化、纹理映射、图像合成、帧缓存等一些基于物理、光学、色彩理论和技术的复杂计算过程 6.计算机图形学开篇之作及其相关信息。 答：1963年MIT的Ivan E. Sutherland在他的博士论文“Sketchpad：一个人－机通信的图形系统”中首次提出“Computer Graphics (计算机图形学)”，使用阴极射线管显示器和光笔，可交互式地生成简单图形。他本人被称为计算机图形学之父 7.计算机图形学的相关应用领域的术语定义及其英文名称和缩略语答：图形用户界面（GUI） 计算机辅助设计与制造（CAD/CAM） 科学计算可视化（visualization in scientific computing） 地理信息系统（GIS） 娱乐 计算机艺术 虚拟现实（VR） 逆向工程（reverse engineering） 8.图形输入设备逻辑分类和输出设备的分类 答：图形输入设备从逻辑上分为6种功能，即定位（locator）、笔画（stroke）、数值（valuator）、选择（choice）、拾取（pick）及字符串（string）；图形的输出设备主要有显示器、打印机和绘图仪两种。 9.图形显示设备的相关术语：像素、分辩率、点距等等。 答：电子枪发射电子束，经过聚焦在偏转系统控制下电子束轰击荧光屏，在荧光屏上产生足够小的光点，光点称为像素(pixel)。阴极射线管在水平和垂直方向单位长度上能识别的最大光点数称为分辨率。点距一般是指显示屏相邻两个像素点之间的距离。 10.CRT显示设备的主要组成部件及其工作原理。 答：CRT显示设备主要由电子枪、聚焦系统、加速电极、偏转系统和荧光屏五部分组成。其工作原理是：高速的电子束由电子枪发出，经过聚焦系统、加速系统和磁偏转系统就会到达荧光屏的特定位置。由于荧光物质在高速电子的轰击下会发生电子跃迁，即电子吸收到能量从低能态变为高能态。由于高能态很不稳定，在很短的时间内荧光物质的电子会从高能态重新回到低能态，这时将发出荧光，屏幕上的那一点就会亮了。 数字图像处理论文 一、数字图像处理的概念与发展概况 数字图像处理（Digital Image Processing）又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。随着图像处理技术的深入发展，从70年代中期开始，随着计算机技术和人工智能、思维科学研究的迅速发展，数字图像处理向更高、更深层次发展。人们已开始研究如何用计算机系统解释图像，实现类似人类视觉系统理解外部世界，这被称为图像理解或计算机视觉。很多国家，特别是发达国家投入更多的人力、物力到这项研究，取得了不少重要的研究成果。其中代表性的成果是70年代末MIT的Marr提出的视觉计算理论，这个理论成为计算机视觉领域其后十多年的主导思想。图像理解虽然在理论方法研究上已取得不小的进展，但它本身是一个比较难的研究领域，存在不少困难，因人类本身对自己的视觉过程还了解甚少，因此计算机视觉是一个有待人们进一步探索的新领域。 图像是人类获取和交换信息的主要来源，因此，图像处理的应用领域必然涉及到人类生活和工作的方方面面。随着人类活动范围的不断扩大，图像处理的应用领域也将随之不断扩大。，已在国家安全、经济发展、日常生活中充当越来越重要的角色,对国计民生的作用不可低估。 二、图像处理的目的 一般地，图像处理需要完成一下一项或几项任务。 (1)提高图像的视觉质量以提供人眼主观满意度或较满意的效果。例如，图像的增强、恢复、几何变换、代数运算、滤波处理等，有可能使受到污染、干扰等因素产生的低清晰度、变形图像等的质量得到有效改善。 (2)提取图像中目标的某些特征，以便于计算机分析或机器人识别。提取特征或信息的过程是模式识别或计算机视觉的预处理。提取的特征可以包括很多方面,如频域特征、灰度或颜色特征、边界特征、区域特征、纹理特征、形状特征、拓扑特征和关系结构等。 (3)为了存储和传输庞大的图像和视频信息，常常对这类数据进行有效的变换、编码和压缩。如统计编码、预测编码和正交变换等方法。 (4)信息的可视化。信息可视化结合了科学可视化、人机交互、数据挖掘、图像技术、图形学、认知科学等诸多学科的理论和方法，是研究人、计算机表示的信息以及它们相互影响的技术。 (5)信息安全的需要。主要反映在数字图像水印和图像信息隐藏方面。这是新世纪图像工程出现的新热点之一。 三、图像处理的任务与常用方法 图像处理的任务是获取客观世界的景象并转化为数字图像后，进行增强、复原、重建、变换、编码、压缩、分割等处理，从而将一幅图像转化为另一幅具有新意义的图像。图像处理的主要任务与常用方法分成以下几类。 (1)图像获取与数字化。将自然界的图像通过光学系统成像并由电子器件或系统转化为模拟图像信号，再由模拟/数字转换器（ADC）得到原始的数字图像信号。图像的获取也称图像的采集。原始图像的质量高会大大减轻后期处理的负担。 (2) 图像增强和图像复原。图像增强的作用是对视觉不满意的图像进行改 北京语言大学网络教育学院 《计算机图形学》模拟试卷一 注意： 1.试卷保密，考生不得将试卷带出考场或撕页，否则成绩作废。请监考老师负责监督。 2.请各位考生注意考试纪律，考试作弊全部成绩以零分计算。 3.本试卷满分100分，答题时间为90分钟。 4.本试卷分为试题卷和答题卷，所有答案必须答在答题卷上，答在试题卷上不给分。 一、【单项选择题】(本大题共10小题，每小题2分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在答题卷相应题号处。 1、计算机图形学与计算机图像学（图像处理）的关系是（ B ）。 [A] 计算机图形学是基础，计算机图像学是其发展 [B] 不同的学科，研究对象和数学基础都不同，但它们之间也有可相互转换部分 [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 2、多边形填充算法中，错误的描述是（ D ）。 [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 3、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.哪种情况下输出的顶点是错误的?（ C ） [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 4、由k个控制顶点Pi(i=1,… k)所决定的n次B样条曲线，由（ C ）段n次B 样条曲线段光滑连接而成。 [A] k-n-2[B] k-n-1 [C] k-n[D] k-n+1 5、凸多边形窗口的二维线裁剪Cyrus-Beck算法中，若（ C ），说明P1P2与第i 条边平行。 [A] N i·(P2-P1)<0[B] N i·(P2-P1)> 0 [C] N i·(P2-P1)=0[D] N i·(P2-P1) ≠0 计算机图形学复习资料 一、填空题（共20分） 1．计算机图形学是研究利用进行图形处理的原理、方法和技术的学科。 2．在刷新式CRT中，电子枪的基本元件是和，通过调整可以控制荧光屏的亮度。 3．屏幕分辨率是指。屏幕分辨率取决于、、和偏转系统。 4．采用电子渗透法技术的彩色CRT屏幕上任意一点的颜色取决于。 5．图形软件大致可分为两大类，分别是和。 6．中点画圆算法中充分利用了圆的对称性，只需要找出圆弧上的点。 7．扫描线多边形算法的一条扫描线的填充过程包括、、和四步。8．二维观察中窗口是指。 9．分形图形的类型包括、和。 二、选择题（共20分，注意本题既包含多项选择又包含单项选择，选错不倒扣） 1．下列哪些方法能减小屏幕闪烁（） A.采用短余辉荧光物质 B.减小亮度 C.提高刷新频率D．采用隔行扫描技术 2．下列有关颜色查找表机制说法正确的是（） A.帧缓冲区中存储的象素信息直接控制电子枪强度； B.帧缓冲区中存储的象素信息间接控制电子枪强度； C.可以在既不增加帧缓冲区容量又不降低显示分辨率的基础上提高系统支持的色彩数； D．一般而言，象素点占据的帧缓冲区的位数小于颜色查找表表项的宽度； 3. 几何刚体变换包括（） A.平移 B.X轴反射 C.错切 D.旋转 E.变比 4．已知窗口边界值分别是W1=10,W2=20,W3=40,W4=80,视区边界值分别是V1=80，V2=110，V3=10，V4=130，窗口中点P坐标为（15，60），则映射到视区中的点P'坐标为（） A.（-10,50） B.（95,70） C.（80,47） D.（105,130） 5．文本剪裁的三种策略中，速度最快的策略是（） A.全有或全无文本剪裁 B.全有或全无字符剪裁 C.单字符剪裁 6．三维显示技术包括（）。 A.平行投影技术 B.透视投影技术 C.深度提示技术 D.可见线面标识技术 E.表面绘制技术 7．八叉树表示方法属于（） A.边界表示方法 B.空间分区表示方法 8．关于分形图形的特点，下述说法正确的是（） A.任意两点间距离确定 B.自相似性 C.整体与局部之间在功能形态上无相似之处 D.分形曲线与Bezier曲线具有相同维数 9．透视投影的分类中包含下列哪些类型（） A. 等轴测投影 B.斜二测投影 C. 一点透视 D. 三点透视 10．已知某平面方程为 X+2Y+3Z+2=0,观察点坐标为W(－1,－3,2),则该平面是（） A. 可见的 B. 不可见的 三、简答题（共20分，每题5分） 1.光栅系统的显示分辨率为640x480，如果色深为12位，则帧缓冲区的容量为多大？（以字节数为单位）(完整版)计算机图形学发展综述
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