计算机图形学

名词解释：屏幕分辨率：屏幕分辨率也称为光栅分辨率或物理分辨率，通常用水平方向上的光点数与垂直方向上的光点数的乘积来表示定位设备：定位设备用于在屏幕上交互地指定一个点的坐标位置规则对象;指能用欧氏几何进行描述的形体，如点、直线、曲线、平面、曲面或实体等图形的扫描转换：针对图形的光栅化的情形，给出在光栅扫描显示器等数字设备上确定一个最佳逼近于图形的像素集的过程多边形的扫描转换或多边形的填充：从多边形的顶点信息出发，求出位于其内部的各像素，并将其颜色值写入帧缓存的相应单元中矢量字符：矢量字符采用直线和曲线段来描述字符形状，矢量字符库中记录的是画笔信息走样：用离散量表示连续量而引起的失真就叫走样，也称为图形失真几何变换：图形的几何变换是指对图形的几何信息经过平移、比例、旋转等变换后产生新的图形，即图形在方向、尺寸和形状方面的变换，需要改变图形对象的坐标描述齐次坐标：所谓齐次坐标表示就是用n+1维向量表示n维向量投影变换：把三维立体（或物体）投射到投影面上得到二维平面图形填空：构成图形的要素可以分为两类：一类是几何要素、另一类是非几何要素计算机中表示带有颜色及形状信息的图和形常用两种方法：点阵法和参数法字符的图形表示分为：矢量和点阵两种形式基本几何变换有：平移、旋转、缩放、反射和错切投影变换分为：平面几何投影和观察投影平面几何投影主要指：平行投影和透视投影简答：1.计算机图形学的应用有哪些方面？并举一例说明？答：计算机辅助设计与制造、计算机辅助绘图、计算机辅助教学、办公自动化和电子出版技术、计算机艺术、在工业控制及交通方面的应用、在医疗卫生方面的应用、图形用户界面举例：2.计算机图形系统的功能（每个功能用自己的话总结）（1）计算功能：应包括形体设计、分析的方法程序库和有关描述形体的图形数据库。数据库中应有坐标几何变换、曲线/曲面的生成、图形交点的计算、性能检验等功能（2）存储功能：在计算机的内/外存中存放各种图形数据及图形数据之间的相互关系。可根据设计人人员的要求实现有关信息的实时检索，图形的变更、增加和删除等处理（3）交互功能：决定了用户通过图形显示器和图形输入设备进行人机通信的方式。用户通过显示屏幕观察设计的结果，用鼠标或键盘等图形输入设备对不满意的部分做出修改。此外，还可以由系统追溯到以前的工作步骤，跟踪检索出错的地方，还可以对用户操作中的错误给予必要的提示（4）输入功能：将设计过程中图形的形状、大小和颜色属性等必要的参数和命令输入到计算机中（5）输出功能：用于长期保存计算结果或交互需要的图形信息。由于对输出的结果有精度、形式、时间等要求，因此输出设备是多种多样的3.常用坐标系的分类4.中点Bresenham画圆的步骤（1）输入圆的半径R（2）计算初始值d=1-R,x=0,y=R（3）绘制点（x,y）及其在八分圆中的其他7个对称点（4）判断d的符号。若d<0,则先将d更新为d+2x+3,再将（x,y）更新为（x+1,y）;否则先将d更新为d+2（x-y）+5,再将（x,y）更新为（x+1,y-1）（5）当x<y时，重复步骤（3）和（4），否则结束5.二维变换矩阵从功能上可分为4个区，简述4个区实现的功能6.简述二维观察的流程答：(1)在用户坐标系中生成图形；(2)将用户坐标系下的图形描述变换到观察坐标系下，即进行坐标系间的变换；(3)在观察坐标系下对窗口进行裁剪，保留窗口内的图形；(4)裁剪之后进行窗口到视区的变换，即将观察坐标系中描述的窗口内容变换到规格化设备坐标系的视区中；(5)将视区中的图形内容变换到设备坐标系中输出。计算题：中点Bresenham算法画直线（解答分两步）步骤：(1)输入直线的两端点P0（X0,Y0）和P1（X1,Y1）(2)计算初始值Δx和Δy,d=Δx-2Δy,x=X0,y=Y0(3)绘制点（x,y）。判断d的符号，若d<0,则（x,y）更新为（x+1,y+1）,d更新为d+2Δx-2Δy;否则（x,y）更新为（x+1,y）,d更新为d-2Δy。(4)当直线没有画完时，重复步骤(3)，否则结束。填表（参考）X012345678Y011223445d-24-60-10-42-8-22.Bresenham算法画直线（分两步）步骤：(1)输入直线的两端点P0（X0,Y0）和P1（X1,Y1）(2)计算初始值Δx,Δy,e=-Δx,x=X0,y=Y0(3)绘制点（x,y）。(4)e更新为e+2Δy。判断e的符号，若e>0,则（x,y）更新为（x+1,y+1）,同时将e更新为e-2Δx;否则（x,y）更新为（x+1,y）。(4)当直线没有画完时，重复步骤