《计算机图形学》试题-A卷及参考答案.pdf

计算机图形学试题 A 计算机图形学试题 A 一 选择题 20 分 1 种子填充算法中 正确的叙述是 C A 按扫描线的顺序进行象素点的填充 B 四连接算法可以填充八连接区域 C 四连接区域内的每一象素可以通过上下左右四个方向组合到达 D 八连接算法不能填充四连通区域 2 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 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 3 透视投影中主灭点最多可以有几个 D A 0 B 1 C 2 D 3 4 灰度等级为 256 级 分辨率为 1024 1024 的显示器 至少需要的帧缓存容量 为 B A 512KB B 1MB C 2MB D 3MB 5 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 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 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 6 计算机图形显示器一般使用什么颜色模型 A A RGB B CMY C HSV D HLS 7 对于由P0P1P2三点所决定的二次B样条曲线 下列叙述中错误的是 D A 起始点位于 P0 P1 2 处 B 终止点位于 P2 P1 2 处 C 若P0P1P2三点共线时 该曲线是一条线段 D 起始点的切矢为 2 P1 P0 8 下列不属于计算机图形学中三维形体表示模型的是 C A 线条模型 B 表面模型 C 粒子模型 D 实体模型 9 下列不属于消隐算法的是 C A z buffer 算法 B 画家算法 C 编码法 D 光线投射算法 10 光线跟踪算法中包含了哪些光照效果 C A 仅有光反射 B 仅有光透射 C 光反射和光透射 D 都没有 二 判断题 20 分 1 计算机图形生成的基本单位是线段 F 2 DDA 微分方程法 是 Bresenham 算法的改进 F 3 Bezier 曲线具有对称性质 T 4 齐次坐标系不能表达图形中的无穷远点 F 5 在数学上 理想的直线是有宽度的 由无数个点构成的集合 F 6 二点透视中 透视面不平行于任何一个坐标轴 F 7 区域填充即给出区域边界 对边界内的所有象素单元赋予指定的颜色代码 T 8 投影 project 是一种使三维对象映射为二维对象的变换 T 9 深度缓存算法最大优点是缓存占用的存储单元少 F 10 在圆的转换时 只要能生成 8 分圆 圆的其它部分可通过对称变换得到 T 三 填空题 10 分 1 常用的直线生成算法 Bresenham 和 DDA 中点 2 编码法是一种适合于裁剪线段的裁剪算法 3 曲线 曲面的表示有显式 隐式和参数三种形式 4 投影根据投影线的方向可以分为平行投影和透视投影 5 根据消隐空间的不同 消隐算法分为物体空间的消隐和图象空间的消隐 四 综合题 50 分 1 请写出三维变换矩阵 并说明各子矩阵的功能 产生比例 对称 旋转 错切四种变换 jih fed cba 产生沿三个坐标轴方向的平移变换 nml 透视投影变换 T rqp s 全比例变换 2 给定四点P0 0 0 0 P1 1 1 1 P2 2 1 1 P3 3 0 0 用其做为特征多边形来 构造一条三次Bezier曲线 并计算参数t为 0 1 3 1 2 2 3 1 的P t 值 其中 Bezier曲线的定义式P t 为 1 0 ttBPtPni n i 0 i 2 1 0 1 nitt ini n tB ini ni 0 0 1 0 1 其中 做题思路 根据 Bezier 曲线的定义式得到三次 Bezier 曲线参数式为 P t 1 t 3p 0 3t 1 t 2P 1 3t 2 1 t P 2 t 3P 3 P0 3 P1 P0 t 3 P0 2P1 P2 t 2 P0 3P1 3P2 P3 t3 写成分量形式 X t X0 3 X1 X0 t 3 X0 2X1 X2 t 2 X0 3X1 3X2 X3 t3 Y t Y0 3 Y1 Y0 t 3 Y0 2Y1 Y2 t 2 Y0 3Y1 3Y2 Y3 t3 Z t Z0 3 Z1 Z0 t 3 Z0 2Z1 Z2 t 2 Z0 3Z1 3Z2 Z3 t3 将P0 0 0 0 P1 1 1 1 P2 2 1 1 P3 3 0 0 各点坐标代入得 X t 3t Y t 3t 9t 2 6t3 Z t 3t 9t 2 6t3 将 t 分别等于0 1 3 2 3 1 代入上述参数曲线 得 P 0 0 0 0 P 1 3 1 2 9 2 9 P 1 2 3 2 0 0 P 2 3 2 2 9 2 9 P 1 3 0 0 3 试证明二维点相对 x 轴作对称 紧跟着相对 y x 直线作对称变换 完全等价 于该点相对坐标原点作旋转变换 证明 先对 x 轴作对称 再与 y x 直线作对称变换 得变换矩阵为 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 图形绕原点顺时针宣旋转 90 度 得到变换矩阵 cos90 o sin90o 0 0 1 0 sin90 o cos90o 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 所以等价 4 给定多边形 P1P2P3P4P5 和裁剪矩形 ABCD 请写出采用多边形逐边裁剪法的 裁剪过程 解 根据多边形逐边裁剪法原理 裁剪窗口 ABCD 分别用各边界裁剪多边形 P1P2P3P4P5 裁剪过程如下 左边界裁剪 假设左边界与多边形交点为 I1 I2 输入顶点 P1P2P3P4P5 输出顶点 I1P2P3P4P5I2 下边界裁剪 假设下边界与多边形交点为 I3 I4 输入顶点 I1P2P3P4P5I2 输出顶点 I1P2I3I4P4P5I2 右边界裁剪 假设右边界与多边形交点为 I5 I6 输入顶点