计算机图形学总复习

计算机图形总复习题型及分值一、单项选择题（10*2=20%）二、填空题（10*2=20%）三、判断题（10*1=10%）四、简答题（4*5=20%）五、综合题（3*10=30%）一、单项选择题1、在以下表达语句中，正确的为（）A、一个计算机图形系统起码应拥有计算、储存、输入、输出四个方面的基本功能B、在图形系统中，图形办理速度取决于CPU的性能C、在图形系统中，储存容量指的是计算机的内存D、在图形系统中，图形办理精度主假如指图形收集输入质量和显示输出质量2、假如一幅512×512像素的图像，每一像素用4位表示，那么储存此图像起码需要的容量为（）A、512KBB、1MBC、2MBD、3MB500T0503、假如一个长方形使用右侧二维图形变换矩阵：501,将产生变换的结果为（）A、图形放大5倍；同时沿X坐标轴方向挪动5个画图单位B、图形放大25倍，同时沿X坐标轴方向挪动5个画图单位C、图形放大5倍，同时沿Y坐标轴方向挪动5个画图单位D、图形放大25倍，同时沿Y坐标轴方向挪动5个画图单位4、以下有关Bezier曲线性质的表达语句中，错误的为（）A、Bezier曲线可用其特色多边形来定义B、Bezier曲线一定经过其特色多边形的各个极点C、Bezier曲线两头点处的切线方向一定与其特色多边形的相应两头线段走向一致D、Bezier曲线拥有凸包性5、以下有关二维几何变换的表达语句中，正确的为（）A、几何变换就是把一个图形从一个地点移到其余地点B、几何变换后图形连线序次发生改变C、一个正方体经几何变换后可能会变为长方体D、几何变换使图形都产生了变形6、以下对于B样条的表达正确的选项是（）--1A、B样条曲线不拥有凸包性B、给定n个型值点的三次B样条曲线可由n-2段三次B样条曲线段构成C、B样条曲线经过每一个给定的型值点D、二次B样条曲线的起点落在其B特色多边形的第一条边的中点0101007、使用二维图形变换矩阵：T=001假如图形的一个极点坐标为A（6，8），则变换后的坐标A’为()A、(8,－6);B、（－6，8）;C、（－8，6）;D、（6，－8）。9、在透视投影中，主灭点的最多个数是（C）A、1B、2C、3D、410、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、不一样的学科，研究对象和数学基础都不一样，但它们之间也有可变换部分C、同一学科在不一样场合的不一样称号而已D、完整不一样的学科，二者绝不相关12、以下有关反走样的表达，错误的选项是（）A、减少或战胜图形失真的技术叫做反走样B、提升分辨率是反走样的方法之一C、半色彩技术是利用多级光强提升视觉分辨率的技术D、对于多灰度或多彩色显示器，图形的边沿可采纳模糊技术而改良锯齿显示成效13、计算机画图设施一般使用什么颜色模型？()A、RGBB、CMYC、HSVD、HLS14、使用以下二维图形变换矩阵，将产生变换的结果为（）200A、沿Y坐标轴方向放大2倍，同时沿X、Y坐标轴方向各平移2个画图单位T010B、图形放大2倍，同时沿X、Y坐标轴方向各挪动1个画图单位221C、沿X和Y坐标轴方向各挪动2个画图单位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2个画图单位15、下面对于深度缓存消隐算法(Z-Buffer)的论断哪一条不正确?()A、深度缓存算法不需要开拓一个与图像大小相等的深度缓存数组B、深度缓存算法不可以用于办理对透明物体的消隐C、深度缓存算法能并行实现D、深度缓存算法中没有对多边形进行排序16、双二次Bezier曲面的4条界限都是抛物线，其特色网格有（）个极点。A、8B、9C、10D、1617、种子填补算法中，正确的表达是（）A、它是按扫描线的次序进行象素点的填补--2B、四连通算法能够填补八连通地区C、四连通地区内的每一象素能够经过上下左右四个方向组合抵达D、八连通算法不可以填补四连通地区18、以下有关曲线和曲面观点的表达语句中，错误的为（）A、实体模型和曲面造型是CAD系统中常用的主要造型方法，曲面造型是用参数曲面描述来表示一个复杂的物体B、参数形式和隐含形式都是精准的分析表示法，在计算机图形学中，它们相同好用C、从描述复杂性和形状灵巧性考虑，最常用的参数曲面是3次有理多项式的曲面D、在曲线和曲面定义时，使用的基函数应有两个重要性质：凸包性和仿射不变性19、在简单光反射模型中，由物体表面上点反射到视点的光强下述哪几项之和？（）（1）环境光的反射光强；（2）理想漫反射光强；（3）镜面反射光强；（4）物体间的反射光强。A、（1）和（2）B、（1）和（3）C、（1）（2）和（3）D、（1）（2）（3）和（4）20、下面给出的四个选项中，（）不是Bezier曲线拥有的性质。A、局部性B、几何不变性C、变差减少性D、凸包性21、反射光是由（D）构成的A、漫反射光和环境光B、透射光和散射光C、镜面反射光和环境光D、漫反射光、环境光和镜面反射光22、以下图，扫描线y=1、y=2、y=3分别与多边形的极点A、B、C订交，则交点的个数按扫描线y=1、y=2、y=3的次序挨次为（）A、0、0、1B、2、2、1C、0、0、2D、2、0、123、当用n+1个控制多边形的极点来结构Bezier曲线和B样条曲线时，所结构的Bezier曲线和B样条曲线的次数挨次是（）A、n次、n次B、n+1次、n+1次C、n次、n-1次D、n次、与控制多边形的极点个数没关24、下面给出的四个选项中（）是绕Z轴负向旋转θ的三维旋转变换矩阵。

Cy=3By=2Ay=11000cos0sin00cossin00100Asincos0B0cos00sin00010001--3cossin00cossin00sincos00sincos00C01D01000000010001二、填空题1、目前常用的PC图形显示子系统主要由3个零件构成：帧缓冲储存器、显示控制器、ROMBIOS。2、地区填补有种子填补和扫描变换填补，地区填补属性包含填补式样、填补颜色和填补图案。3、平面图形在内存中有两种表示方法，即栅格表示法和矢量表示法。4、形体的定义和图形的输入输出都是在必定的坐标系下进行的，往常这些坐标系分为：建模坐标系，用户坐标系，察看坐标系，规格化设施坐标系和设施坐标系。5、在多边形的扫描变换过程中，主假如经过确立穿越多边形地区的扫描线的覆盖区间来填补，而地区填补则是从给定的地点开始涂描直到指定的界限条件为止。6、在扫描线算法中，每次用一条扫描线进行填补，对一条扫描线填补的过程可分为4个步骤：（求交）、（排序）、（交点配对）、（区间填色）。7、一个交互式计算机图形系统应拥有计算、储存、对话、输入和输出等五个方面的功能。8、将三维物体变为二维图形的变换称为（投影变换），其有两种基本方式：（平行投影）、（透视投影）。9、用一组型值点来指定曲线曲面的形状时，形状完整经过给定的型值点列，用该方法获得的曲线曲面称为曲线曲面的（拟和），而用控制点列来指定曲线曲面的形状时，获得的曲线曲面不必定经过控制点列，该方法称为曲线曲面的（迫近）。10、对于基本几何变换，一般有平移、旋转、反射和错切等，这些基本几何变换都是相对于（坐标原点）和（坐标轴）进行的几何变换。11、直线的属性包含线型、线宽和颜色。12、颜色往常用红、绿和蓝三原色的含量来表示。对于不拥有彩色功能的显示系统，颜色显示为灰度级（或亮度级）。13、字符作为图形有点阵字符和矢量字符之分。--414、地区的表示有内点表示和界限表示两种形式。15、地区的内点表示法列举地区内的所有像素，经过给地区内的像素给予同一属性值来实现内点表示。16、地区的界限表示法列举地区界限上的所有像素，经过给地区界限的像素点给予同一属性值来实现界限表示。17、地区填补有种子填补和扫描变换填补。18、地区填补属性包含填补式样、填补颜色和填补图案。19、对于线框图形，往常是以点变换为基础，把图形的一系列极点作几何变换后，连结新的顶点序列即可产生新的变换后的图形。20、裁剪的基本目的是判断图形元素能否部分或所有落在窗口地区以内。21、字符裁剪方法包含矢量裁剪、单个字符裁剪和字符串裁剪。22、图形变换是指将图形的几何信息经过几何变换后产生新的图形。23、从平面上点的齐次坐标，经齐次坐标变换，最后变换为平面上点的坐标，这一变换过程称为规范化过程。24、空间一点的随意邻域内既有会合中的点，又有会合外的点，则称该点为会合的界限点。25、经过实体的界限来表示一个实体的方法称为实体的界限表示法。26、表面由平面多边形构成的空间三维体称为平面多面体。27、扫描表示法的两个重点因素是扫描体和扫描轨迹。28、计算机图形学是研究如何用数字计算机生成、办理和显示图形的一门学科。三、判断题1、所有图形都能够当作是由直线段构成的（）2、图形变换有两种形式：坐标模式变换和图形模式变换（）3、自由曲线能够用一条标准代数方程来描述（）4、齐次坐标可表示图形中无量远点()5、组合变换就是由若干个基本的几何变换组合而成（）6、多边形裁剪实质就是直线段裁剪的简单组合（）7、三维图形的投影变换分为正平行投影和斜平行投影（）8、三视图指的是主视图、仰望图、俯视图（）9、各样几何变换的次序可互换，变换结果不受影响（）10、OpenGL不是一种能够独立使用的编程语言()11、Canvas对象的MoveTo和LineTo方法都会惹起Pen对象目前地点的改变（）12、B样条曲线拥有变差减少性（）13、齐次坐标供给了坐标系变换的有效方法，但仍旧没法表示无量远的点（）14、在种子填补算法中所提到的四向连通地区算法同时可填补八向连通地区（）15、计算机显示设施一般使用的颜色模型是RGB模型（）16、投影变换中主灭点的个数最多为三个（）--517、逐行扫描时帧频比起隔行扫描时超出一倍（）18、在画圆算法中只需计算1/8之一圆弧的点（）19、三维空间的图形不可以进行裁剪（）20、深度缓冲消隐（Z-buffer）算法实现时需开拓一个与图像大小相等的深度缓冲数组（）21、Bezier曲线是一种插值曲线（）22、光栅扫描式图形显示器可看作是点阵单元发生器，可直接从单元阵列中的一个可编地点的象素画一条直线到另一个可编地点的象素（）23、由三个极点能够决定一段二次B样条曲线，若三极点共线时则所获得的曲线褪化为一条直线段。（）24、四连通的地区同时也是一个八连通的地区，因此，四连通地区填补算法也能够用于填补八连通地区。（）25、插值获得的函数严格经过所给定的数据点。（）26、Bezier曲线拥有对称性质。（）27、在光栅扫描图形显示器中，所有图形都按矢量直接描述显示。（）28、齐次坐标供给了坐标系变换的有效方法，但仍旧没法表示无量远的点；（）29、一次Bezier曲线其实就是连结起点到终点的折线段。（）30、参数曲线的表示有代数形式和几何形式两种。（）31、光栅图形显示器中，显示一幅图像使用的时间与图像复杂程度没关。（）32、凡知足C1连续的曲线必然知足G1连续条件，反之则不必定（）四、简答题1、计算机图形学的研究内容是什么？答：几何模型结构，图形生成，图形操作与办理，图形信息的储存、检索与互换，人机交互及用户接口，动画，图形输出设施与输出技术，图形标准与图形软件包的研究等。2、计算机图形学与图像办理有何联系？有何差别？答：计算机图形学与图像办理都是用计算机来办理图形和图像，联合密切且互相浸透，但其属于两个不一样的技术领域。计算机图形学是经过算法和程序在显示设施上结构图形，是从数据到图像的处理过程；而图像办理是对光景或图像的剖析技术，是从图像到图像的办理过程。3、什么是图像的分辨率？答：在水平易垂直方向上每单位长度（如英寸）所包含的像素点的数量。4、局部光照模型和全局光照模型的不一样之处是什么？答：局部光照模型主假如考虑光源发出的光对物体的直接影响。此外，全局光照模型除了办理光源发出的光以外，还考虑其余协助光的影响，如光芒穿过透明或半透明物体，以及光芒从一个物体表面反射到另一个表面等。5、二维编码裁剪法如何对线段的端点进行编码？答：将用户域用为9个地区，每个地区都有相应的编码，当线段的端点落在某个地区内时，对该端点进行相应的编码。从高位开始，每位编码以下：--61）第1位，端点在y=ymax上方则取1，不然取0；2）第2位，端点在y=ymin下方则取1，不然取0；3）第3位，端点在x=xmax右方则取1，不然取0；4）第4位，端点在x=xmin左方则取1，不然取0。假如线段两头点的4位编码全为零，则线段所有在窗口内；假如两头点的4位编码按位进行与运算，结果为非零，则此线段所有在窗口以外；其余状况下，线段部分在窗口内，部分在窗口外。编码裁剪法的编码用于判断线段与窗口的关系。000100000010地区编码6、多边形填补扫描线算法包含哪些计算步骤？答：对于一个给定的多边形，用一组水平（垂直）的扫描线进行扫描，求出每条扫描线与多边形边的交点，这些交点将扫描线切割为相间摆列的落在多边形内和外的线段，将落在多边形内的线段上的所有象素点赋以给定的多边形的颜色值。计算过程以下：1）求交：计算扫描线与多边形各边的交点；2）排序：把所有交点按递加次序进行排序；3）交点配对：每对交点表示扫描线与多边形的一个订交区间；4）区间填色：订交区间内的象素置成多边形颜色，订交区间外的象素置成背风景。7、为何需要隐蔽面消影法？答：需要用隐蔽面消影法来判断哪些物体和表面遮挡了放在它们后边的物体和表面，进而产生更传神的图像。8、消隐算法有哪些种类，它们各有什么特色？答：消隐算法能够分为两大类：对象空间方法（ObjectSpaceMethods）和图象空间方法（imageSpaceMethods）。对象空间方法是经过剖析对象的三维特征之间的关系来确立其能否可见。比如，将三维平面作为剖析对象，经过比较各平面的参数来确立它们的可见性。图象空间是对象投影后所在的二维空间。图象空间方法是将对象投影后分解为象素，依据必定的规律，比较象素之间的z值，进而确立其能否可见。9、深度缓存（Z-buffer）消隐算法包含哪些步骤？答：深度缓存（Z-buffer）算法是一种典型的、简单的图象空间面消隐算法。该算法需要一个深度缓存数组ZB，其余还需要一个颜色属性数组CB，它们的大小与屏幕上像素点的个数相同。Z-buffer算法的步骤以下：（1）初始化ZB和CB，使得ZB(i,j)=Zmax,CB(i,j)=背风景，i=1,，m;j=1,，n;--7（2）对多边形P，计算它在点（i,j）处的深度值zi,j,（3）若zi,j<ZB(i,j),则ZB（i,j）=zi,j,CB(i,j)=多边形P的颜色；4）对每个多边形重复（2）、（3）两步，最后在CB中寄存的就是消隐后的图形。这个算法的重点在第（２）步，要赶快判断出哪些点落在一个多边形内，并赶快求出一个点的深度值。这里需要应用多边形点与点之间的有关性，包含水平有关性和垂直有关性。10、什么叫察看空间？答：在透视投影中，从投影中心出发，过察看窗口边线的射线所围成的四棱锥称为透视投影的察看空间；在平行投影中，从投影参照点到察看窗口中心的方向为投影方向，过察看窗口边线且平行于投影方向的直线包围的四棱柱称为平行投影的察看空间。11、走样与反走样的定义是？反走样技术包含那些？答：走样指的是用失散量表示连续量惹起的失真。为了提升图形的显示质量。需要减少或除去因走样带来的阶梯形或闪耀成效，用于减少或除去这类成效的方法称为反走样。其方法是①前滤波，以较高的分辨率显示对象；②后滤波，即加权地区取样，在高于显示分辨率的较高分辨率下用点取样方法计算，而后对几个像素的属性进行均匀获得较低分辨率下的像素属性。12、简述图像办理、模式辨别与计算机图形学的关系。答：图像办理、模式辨别与计算机图形学是计算机应用领域发展的三个分支学科，它们之间有必定的关系和差别，它们的共同之处就是计算机所办理的信息都是与图有关的信息。它们实质上是不一样的：图像办理是利用计算机对原存在物体的映象进行剖析办理，而后再现图像；模式辨别是指计算机对图形信息进行辨别和剖析描述，是从图形到描述的表达过程；计算机图形学是研究依据给定的描述用计算机生成相应的图形、图像。13、简述直线段生成的数值微分算法基本思想。答：设（x1，y1）和（x2，y2）分别为所求直线的端点坐标，选定x2－x1和y2－y1中较大者作为步进方向（假定x2－x1较大），取该方向上的Dx为一个象素单位长，即x每次递加一个象素，然后计算相应的y值，把每次计算出的（Xi＋1，Yi＋1）经取整后次序输出到显示器，则获得光栅化后得直线。14、写出二维几何变换的变换矩阵，各功能子矩阵及作用是什么？答：abp二位图形齐次坐标变换矩阵的一般表达式：T＝cdq，这3×3矩阵中各元素功能一共可分lms成四个模块，此中ab[lm]能够实现图c能够实现图形的比率、对称、错切、旋转等基本变换；d形平移变换；[pq]能够实现图形透视变换；[s]能够实现图形全比列变换。15、简述直线段的编码裁剪方法。（同5题）--8答：裁剪窗口的四条边所在的直线把二维平面分红九个地区，每个地区给予一个四位编码c0c1c2c3，代码中的每一位分别是0或许1，是依据窗口边线来确立，第一地点为1，则表示该端点位于窗口左则；第二地点为1，则表示该端点位于窗口右则；第三地点为1，则表示该端点位于窗口下面；第四地点为1，则表示该端点位于窗口上面；直线端点所在地点为端点地区所在的代码。算法步骤以下：1）当线段的两个端点的编码为零时，表示直线在窗口内；2）当线段的两个端点的编码的逻辑“与”为非零时，明显不行见；3）对于那些非完整可见、又非完整不行见的线段，需要求交。16、什么是三维投影变换。答：往常图形输出设施都是二维的，用这些二维设施来输出三维图形，就得把三维坐标系以下图形上各点的坐标转变为某一平面坐标系下的二维坐标，也就是将（x,y,z）变换为（x’,y’）或（x’,z’）或（y’,z’）。这类把三维物体用二维图形表示的过程称为三维投影变换。17、考虑三个不一样的光栅系统，分辨率挨次为640480，12801024，25602048。欲储存每个像素12位，这些系统各需要多大的帧缓冲器（字节数）？答：640480需要的帧缓存为64048012/8450KB12801024需要的帧缓存为1280102412/81920KB25602048需要的帧缓存为2560204812/87680KB18、简述内定义地区种子填补算法的步骤答：确立种子、种子压栈、弹出种子并着新色、以该种子进行相邻像素四连通或八连通搜寻。若相邻像素在地区内且非新色则压栈，对地区内的像素着新色。若栈空结束，不然转弹出种子并着新色。19、CRT显示器由哪几部分构成？各部分功能是什么？答：CRT由五部分构成：电子枪、聚焦系统、加快系统、磁偏转系统和荧光屏。电子枪：发射电子流并控制其强弱；聚焦系统：将电子流聚焦成很窄的电子；加快系统：使电子束加快到应有的速度；磁偏转系统：将电子束引向荧光屏特定的地点；荧光屏：荧光粉发出可见光。--9样条方法是在保存Bezier方法的长处，同时战胜其因为整体表示带来不拥有局部性质的弊端，及解决在描述复杂形状时带来的连结问题下提出来的。常用的cad设计中之因此采纳3次B样条而不用更高次是因为次数越高，控制点影响的曲线段数就越多，不利于局部控制；而三次Bezier曲线意味着一定有4个控制极点。他们的差别主要有以下4点：1、Bezier曲线的基函数次数等于控制极点数减1。B样条曲线基函数次数与控制极点数没关；2、Bezier曲线的基函数是Beinstein基函数，它是个多项式函数。B样条曲线的基函数是多项式样条。3、Bezier曲线是一种特别表示形式的参数多项式曲线。B样条曲线则是一种特别表示形式的参数样条曲线。10--五、综合题1、请用伪代码程序描述使用DDA算法扫描变换一条斜率介于45o和-45o（即|m|>1）之间的直线所需的步骤。答：假定线段的两个端点为x1,y1和x2,y2，而且y1y2intx1,x2.y1,y2,x,y=y1;floatxf=x1,m=(x2-x1)/(y2-y1);while(y<=y2){x=floor(xf+0.5);setPixel(x,y);xf=xf+m;y++;11--}2、使用DDA算法扫描转画直线段P0(0,0)--P1(5,2)，并画出相应的图。解：斜率K=2/5=0.4，因此X方向每次步长为1，Y方向递加K.初始点为（0，0）。xint(y+0.5)y000100.4210.8311.2421.6522.03、利用中点画线算法绘制这样一条直线:两个端点分别为P0(0,0)、P1(5,2)。并画出相应的图。答：赐教材P424、请指出用Bresenham算法扫描变换从像素点（1，1）到（8，5）的线段时的像素地点。并画出相应的图。解：dx=x2-x1=8-1=7dy=y2-y1=5-1=4d1=2*dy-dx=8-7=1td1=2(dy-dx)=2(4-7)=-6td2=2*dy=2*4=8ydxy911181+td2=-5227-5+td1=3323+td2=-343-3+td1=55365+td2=-1645●-1+td1=7747+td2=1854●●3●●●●21●123456789x答：(1,1),(2,2),(3,2),(4,3),(5,3),(6,4),(7,4),(8,5)5、将三角形A(0,0),B(1,1),C(5,2)逆时针旋转45o：a）绕原点；b）绕点P(-1,-1)。001答：三角形矩阵S111，设旋转以后的三角形矩阵为S’52112--00220cos45sin45022逆时针旋转矩阵Rsin450cos450022022001100100100平移矩阵P1010反平移矩阵P2010111111（a）S'SR，得A'(0,0)，B'(0,2)，C'(32,72)，22（b）S'SP1RP2，得A'(-1,21)，B'(1,221)，C'(321,92-1)。226、将三角形A(0,0),B(1,1),C(5,2)放大两倍，保持C(5,2)不变。答：001100200100521S'SP1RP2111010020010301得：521521001521521A'(5,2)，B'(3,0)，C'(5,2)。7、将近似菱形的多边形A(-1,0),B(0,-2),C(1,0),D(0,2)进行以下的反射变换：a）相对于水平线y=2；b）相对于垂直线x=2；c）相对于直线y=x+2。（x-y+2=0）a=tg(-A/B)答：(a)101100100100141061S'SP1RP2021010010010101021001021141021021A'(1,4)，B'(0,6)，C'(1,4)，D'(0,2)(b)13--101100100100511421S'SP1RP2021010010010101201001201301021421A'(5,0)，B'(4,2)，C'(3,0)，D'(4,2)(c)101100010100211421S'SP1RP2021010100010101201001201231021210A'(2,1)，B'(4,2)，C'(2,3)，D'(0,2)8、试按左下右上次序用四向算法，剖析当S1为种子时，以下图地区的填补过程。内定义地区种子填补算法的步骤：确立种子、种子压栈、弹出种子并着新色、以该种子进行相邻像素四连通或八连通搜寻。若相邻像素在地区内且非新色则压栈，对地区内的像素着新色。若栈空结束，不然转弹出种子并着新色。S1—6—7—3—10—11—12—9—2—8—5—43114614--31147311483311482103114829113114