计算机图形学期末考试题库

I .选择题1.计算机图形显示通常使用什么颜色模型？(二)(一)RGBCMY；单纯疱疹病毒；高级法律服务2.哪个图形标准未经国际标准化组织批准？(四)(a)GKS；(b)PHIGS；(三)综合治理；D)DXF3.下列哪个C语言子程序使用数值微分法画一条斜率绝对值小于1的直线是错误的？(一)void DrawLineWidtha(int x1，int y1，int x2，int y2，int color)A) int x，y；b)浮动k=(浮动)(y2-y1)(x2-x1)；c)对于(x=x1，y=y1x=x2x)绘图像素(x，y，颜色)；D ) y=k。4.以下哪个绕坐标原点旋转角度的坐标变换矩阵是错误的？(二)|甲乙类| C D |a)成本a；b)罪a；c)罪a；d)成本a5.以下哪条边不是非均匀有理B样条的优点？(四)与均匀B样条相比，NURBS可以表示更多的曲面b)对于不等间距的数据点，NURBS拟合的曲线比均匀b样条拟合的曲线更平滑NURBS提供了一种权重控制方法，它可以比控制点更有效地控制曲线的形状NURBS可以提高曲面的显示效率。6.透视投影中可以有多少个主要消失点？(四)a)0；b)1；c)2；D)37.当使用扫描线法检测点和多边形之间的包含时，下列哪项操作是不正确的？(四)a)当一条射线和一个多边形在一个顶点相交并且该点的两条相邻边在该射线的一边时，计数0次b)当光线和多边形在一个顶点相交并且该点的两条相邻边在光线的一边时，计算2次c)当光线和多边形在一个顶点相交并且该点的两条相邻边都在光线的两侧时，计数一次d)当光线与多边形的一边重合时计数一次8.在简单的光反射模型中，从物体表面的点反射到视点的光强度的下列哪一个总和？(三)(1)环境光的反射光强度；(2)理想漫反射强度；(3)镜面反射光强度；(4)物体间反射光强。A)(1)和(2)B)(1)和(3)C)(1)(2)和(3)D)(1)(2)(3)和(4)9.下列关于NURBS的陈述中哪一个是错误的？(二)A.形状可以通过控制顶点和权重因子来改变；b仅具有仿射不变性，但不具有透射不变性；非有理b样条、有理和非有理贝塞尔曲线和曲面是NURBS的特例；d可以表示标准的分析形状、自由曲线和曲面；10.下列关于贝塞尔曲线的陈述中哪一个是错误的？()A.如果p处的切向量具有相同的方向和相同的大小，则它们在p处是连续的；B.如果p处的切向量具有相同的方向和相同的大小，则它们在p处是连续的；如果所有顶点的原始位置保持不变，并且顺序颠倒，新贝塞尔曲线的形状将保持不变，但是方向相反。d .曲线的位置和形状仅与要素多边形顶点的位置相关，不取决于坐标系的选择。11.下列关于图形转换的陈述中哪一个是错误的？()A.平移变换不改变图形的大小和形状，而只是改变图形的位置；B.虽然交错变换会引起图形角度的变化，但不会发生图形失真；(c)比例变换不改变图形的连接关系和平行关系；d、旋转变换后各图形部分之间的线性关系和角度关系不变，变换后直线的长度不变；12.使用以下二维图形转换矩阵：转换的结果将是(d)2 0 00 1 01 1 1T=A:外形放大2倍；B:图形放大2倍，并沿x和y坐标轴移动1个绘图单元。C:沿x坐标轴移动2个绘图单位。D:沿x轴方向放大2倍，同时沿x轴和y轴方向平移1个绘图单元。13.在下面关于平面几何投影的陈述中，正确的陈述是(A)在平面几何投影中，如果投影中心从投影平面移动到无穷远处，它就变成平行投影。与平行投影相比，B:透视投影具有更逼真的视觉效果，能够真实反映物体的准确尺寸和形状。在C:透视投影变换中，投影一组平行线D:可以通过三维空间中对象的透视投影变换来生成三个或更多个出生和死亡点。第二，填空1.常见的线生成算法：布雷森哈姆和DDA。2.在计算机图形学中，裁剪的对象可以是线段、多边形和字符。3.曲线和曲面以三种形式表示：显式、隐式和参数式。4.深度缓冲算法是消除隐藏的最简单的算法。5.将三维对象转换成二维图形表示的过程称为投影转换。6.计算机图形的生成过程一般可分为图形表示、图形表示的数据准备和图形显示。7.物理交互设备包括输入板、光笔、操纵杆、鼠标、控制旋钮、功能开关和按钮、数据手套、触摸屏和最常用的字母数字键盘等。图形通常指用数学方法描述的几何图形。计算机图形系统由图形硬件系统和图形软件系统组成。10，_ _ _ _ _ _ _ _ _ _是最基本的图形元素。11.这三个视图包括前视图、侧视图和俯视图。12.每一点的无限细节和一个物体的整体和局部特征之间的自相似性是分形物体的两个最基本的特征。13、图像是指人眼或仪器记录的_ _视图_ _。14.图形软件通常分为两种类型：通用编程软件包和专用应用软件包。15.齐次坐标是用_ _ n 1 _ _个向量表示维度向量的一种形式。16.分辨率是指屏幕在水平和垂直方向上可以区分的最大点数。17.交互式计算机图形系统是由用户、计算机和软件组成的协同操作系统。18.生成直线的算法要求：绘制的线段应该是直线，直线的末端位置应该正确，直线的集中度应该均匀，生成速度应该快。19.在交互输入过程中，常用的控制方式有请求、采样和事件。20.贝塞尔曲线有很多优点，但它有两个缺点：一是缺乏局部修改，即改变某个控制点会影响整条曲线；第二，当n较大时，特征多边形的边数较多，对整个曲线的控制减弱。点距离是指荧光屏上相同颜色的两个荧光点之间的距离。相干性意味着相邻像素具有几乎相同的特性。Iii .简短回答问题什么是计算机图形学？计算机图形学是一门研究如何使用计算机来表示、生成、处理和显示图形的原理、算法、方法和技术的学科。它是计算机科学中最活跃、应用最广泛的分支之一。什么是图形，什么是图像？图像：在计算机中用带有颜色信息的点阵表示的图形。它强调图形由哪些点组成、记录点及其灰度或颜色。图形：计算机中的图形，由场景的几何模型和场景的物理属性表示。他更强调场景的几何表示，并记录图形的形状参数和属性参数。它的显示形式是基于线条信息的矢量图和基于阴影的图像图。计算机图形学主要研究什么？计算机图像处理的主要研究是什么？计算机图形学的主要研究是利用计算机技术生成、显示和处理图形。计算机图像处理主要包括图像增强、分割、去噪、重组、特征提取和存储。试着列出计算机图形学的五个应用。计算机辅助设计、用户界面、图形表示、计算机动画、可视化什么构成了计算机图形系统？计算机图形系统由图形硬件系统和图形软件系统组成。什么是屏幕领域？视野是什么？图形设备用来输出图形的最大区域成为屏幕区域用户在屏幕区域内指定的用于显示图形的区域。什么是齐次坐标？引入齐次坐标有什么好处？物体在n维空间中的齐次表示是物体在n-1维空间中的表示。n维空间中的一个坐标称为原始坐标，而n-1维空间中的坐标称为齐次坐标。其优点是：在三维空间中提供了包括平移、旋转、透视、投影、反射、错位和比例的统一表达，从而可以以相同的矩阵形式进行物体的变换。8写出三维图形几何变换矩阵的一般表达式，并说明每个子矩阵的变换函数。画直线的算法是什么？画弧线的算法是什么？直线：DDA，中点线绘制，布雷森汉算法圆弧：逐点比较法、角度DDA法、Bresenham算法解释消失点、一点透视、两点透视和三点透视的含义。对于透视投影，平行于投影平面的一束平行线的投影可以保持平行，而不平行于投影平面的平行线的投影将会聚到一个点，该点称为消失点。消失点可以看作是投影平面上无穷远点的投影。透视投影根据主要消失点的数量进行分类，可分为一点透视、两点透视和三点透视。11n贝塞尔曲线的特征是什么？Iv .问答问题1.写一个画线算法。2.简述中点画圆的算法。，函数是f (x，y)=x2y 2R2来构造圆，圆上的点是F(x，y)=0，圆外的点是F(x，y)0，而圆内的点是F(x，y)0来构造判别式：d=F(M)=F(xp 1，yp0.5)=(XP 1)2(yp0.5)2中点画圆示意图如果d 0，P1应作为下一个像素，下一个像素的判别式为d=F(xp 2，yp0.5)=(XP 2)2(yp0.5)2R2=d 2xp 3如果d0，P2应作为下一个像素，下一个像素的判别式为d=F(xp 2，yp1.5)=(XP 2)2(yp1.5)2R2=D2(XPyp)5我们讨论顺时针方向生成第二个八分圆，然后第一个像素为(0，R)，判别式d的初始值为d0=F(1，R0.5)=1.25R3线生成算法中数字微分分析的原理和步骤答：(仅供参考)DDA算法是基于数字微分思想的线性声学算法。基本思想是知道通过端点P0 (x0，y0)和P1 (x1，y1)的直线ly=kx b |k| 1 (DxDy)这条线的斜率是让xi 1=xi Dx那么yi 1=kxi 1 b=kxi kDx b=(kxi b) kDx=yi kDx当Dx=1时，Yi 1=yi k也就是说，当x增加1时，y增加k(即直线的斜率)；请注意，上面分析的算法仅适用于|k| 1的情况。在这种情况下，x每增加1，y最多增加1。当|k| 1时，x和y的位置必须交换这种方法很直观，但效率很低，因为每一步都需要浮点乘法和舍入运算。4讨论圆的Bresenham算法的原理、方法和步骤答：Bresenham的圆绘制算法检查两个可能的像素点中哪一个在每一步都更接近理论圆，从而推导出沿圆的整数位置。基本思想是通过比较像素和圆之间距离的平方来避免平方运算。基本方法：在每一步中，选择一个最接近实际周长的点Pi(xi，yi)来最小化其误差项。让圆的半径为r。首先，考虑顺时针1/8圆的生成过程，圆心在(0，0)，从x=0，y=r 0和y=r开始。在这种情况下，x每增加1步，从x=0开始，到x=y结束。有：xi 1=xi 1相应的yi 1在两种可能性之间选择：Yi 1=yi，或yi 1=yi-1选择原则是检查精确值y是否接近yi或yi-1，计算公式为：Y2=r2-(xi 1)2d1=yi2-y2=yi2-r2 (xi 1)2d2=y2-(yi-1)2=r2-(xi 1)2-(yi-1)2设pi=d1-d2，代入d1，d2，则有pi=2(xi 1)2 yi2 (yi-1)2-2r2 (1)圆周率称为误差。如果pi0，yi 1=yi，否则yi 1=yi-1。Pi递归表示为：pi 1=pi 4xi 6 2(yi2 1-yi2)-2(yi1-yi)(2)pi的初始值通过将等式(2.6)代入xi=0、yi=r 0和yi=r来获得p1=3-2r (3)根据以上推导，圆生成算法包括以下步骤：1.找到初始误差值，P1=3-2r；I=1；画一个点(0，r)；2.找到下一个光栅位置：Xi 1=Xi 1；如果pi0，yi 1=yi；否则yi 1=yi-1；3.抽签(xi 1，易1)4.计算下一个误差：如果pi0，pi1=pi4xi6。否则pi1=pi4(Xi-易)10；5、I=I 1；如果x=y，则结束；否则返回2。虽然表达式(2)表示pi 1的算法似乎很复杂，因为yi 1只能取值yi或yi-1，但在算法中，步骤4中的公式变得非常简单，只需要4的加法和乘法。因此，圆的Bresenham算法也非常快速，适合硬件实现。请写出二维图形的几何变换矩阵的一般表达式，并解释每个子矩阵的变换函数。让二维图形在变换前的坐标为(x，y，1)，变换后的坐标为(x*，y*，1)二维变换矩阵6当n=3用德