2024年大学试题(计算机科学)-计算机图形学历年考试高频考点试题附带答案

2024年大学试题(计算机科学)-计算机图形学历年考试高频考点试题附带答案（图片大小可自由调整）第1卷一.参考题库(共25题)1.光栅扫描显示系统中，是依靠（）对屏幕图形进行刷新的。A、显示处理器B、电子枪C、显示文件D、帧缓存2.边界表示法3.使用下列二维图形变换矩阵： 产生变换的结果为（）A、沿X坐标轴平移1个绘图单位，同时，沿Y坐标轴平移－1个绘图单位B、绕原点逆时针旋转90度C、沿X坐标轴平移－1个绘图单位，同时，沿Y坐标轴平移1个绘图单位D、绕原点顺时针旋转90度4.多边形填充时，下述论述错误的是（）A、多边形被两条扫描线分割成许多梯形，梯形的底边在扫描线上，腰在多边形的边上，并且相间排列；B、多边形与某扫描线相交得到偶数个交点，这些交点间构成的线段分别在多边形内、外，并且相间排列；C、在判断点是否在多边形内时，一般通过在多边形外找一点，然后根据该线段与多边形的交点数目为偶数即可认为在多边形内部，若为奇数则在多边形外部，而且不需考虑任何特殊情况；D、边的连贯性告诉我们，多边形的某条边与当前扫描线相交时，很可能与下一条扫描线相交；5.三点透视总共能产生三个灭点。6.计算机图形学与计算几何之间的关系是（）A、学术上的同义词B、计算机图形学以计算几何为理论基础C、计算几何是计算机图形学的前身D、两门毫不相干的学科7.本影8.视口/区9.等轴投影10.计算机图形标准11.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、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.12.将物体先旋转再平移和先平移再旋转，两者结果相同。13.画直线的DDA算法，当直线斜率不存在时是不适合的。14.下列有关物体的几何表示法的叙述语句中，正确的论述为（）A、在计算机图形学中，通常所谓"物体"是三维欧氏空间点的集合B、一组三维欧氏空间点的集合都可看成一个（组）"物体"C、单个孤立的点是"物体"D、一根直线段或单张曲面都是"物体"15.简述环境反射、漫反射和镜面反射的区别。16.透视投影变换后，图形中的不平行于观察平面的各组平行线的延长线，能够汇聚成最多3个灭点。17.B样条曲线不具有变差缩减性。18.X-扫描线算法涉及到哪些主要的操作步骤？（）A、求交；B、排序；C、建立多边形表；D、区间添色；E、交点配对；19.纵横比（Aspectratio）20.Bezier曲线具有对称性质。21.以下哪一项不是计算机图形学的研究内容（）A、图形硬件B、计算机动画C、光栅图形生成算法D、图像压缩算法22.如下图所示四边形ABCD，求绕P（5，4）点逆时针旋转90度的变换矩阵，并求出各端点坐标，画出变换后的图形。 23.透视投影按主灭点个数分为一点透视、二点透视和三点透视。24.图元的扫描转换算法是指（）A、扫描图元的算法B、将矢量图形转换为像素点图形的算法C、像素点图形的算法D、矢量图形的算法25.物理交互设备包括输入板，光笔，游戏杆，（），控制旋钮，功能开关和按钮，数据手套，触摸屏以及最常用的字母数字键盘等等第2卷一.参考题库(共25题)1.边填充算法中是将扫描线与多边形交点左方的所有象素取补。2.对三维图形中的几何元素的定义中，以下说法正确的是（）A、面是二维几何元素，是形体上一个有限、非零的区域，由一个外环和若干个内环界定其范围。B、一个面可以没有内环，但必须有且只有一个外环。C、环是有有序的有向边（直线段或曲线段）组成的面的封闭边界，环中的边可以相交。D、体素是可以用有限个尺寸参数定形和定位的立体。3.PHIGS4.什么是插值？什么是逼近？5.请简要比较贝塞尔曲线和B样条曲线的优缺点。6.下列图元的光栅化算法中，在第一个四分之一象限内，哪种图元按照（直线/法线）斜率分别处理时，不是在八分之一象限处进行分界？（）A、直线的中点画线法；B、直线的DDA方法；C、圆的中点画线法；D、椭圆的中点画线法；7.在处理图形时常常涉及的坐标有模型坐标系、（）、世界坐标系和（）。8.在斜投影中，当投影面与三个坐标轴都不垂直时，所形成的投影称为正轴测。9.1985年，第一个国际计算机图形信息标准是（）A、OpenGLB、CGIC、GKSD、DXF10.以下列出的四种显示器中，哪一种和其他三种类型不同（）A、阴极射线管显示器B、液晶显示器C、等离子显示器D、激光显示器11.用Weiler-Atherton多边形裁剪算法进行外裁剪时，当被裁剪多边形和裁剪窗口的顶点序列都按顺时针方向排列时，裁剪思想为：碰到入点沿裁剪窗口按逆时针方向搜索顶点序列，碰到出点沿被裁剪多边形按顺时针方向搜索顶点序列。12.平面几何投影可分为哪两大类？13.顶点（Vertex）14.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。15.B样条曲线16.彩色图形的实现可以通过下列哪些方式实现（）A、直接存储颜色数据；B、颜色查找表实现；C、直接通过电子枪存储相应的电子颜色；D、上述都可以；17.下述绕坐标原点逆时针方向旋转a角的坐标变换矩阵中哪一项是错误的（） A、AB、BC、CD、D18.透视变换功能是把三维景物变为二维图形。19.视区20.已知一直线段起点（0，0），终点（-8，-3），利用Bresenham算法生成此直线段，写出生成过程中坐标点及误差ε的变化情况。 21.斜等轴投影22.斜交投影23.区域细分算法是在（）空间中实现的。A、图像B、对象C、实体D、三维24.用DDA算法生成圆周或椭圆不需要用到三角运算，所以运算效率高。25.关于光栅扫描式图形显示器，具有这样的特点（）A、桢缓存和光栅显示器均是数字设备B、不需要足够的位面和桢缓存才能反映图形的颜色和灰度C、对于彩色光栅显示器的R.G，B三原色需要三个位面的桢缓存和三个个电子枪D、对原色配置颜色查找颜色查找表的目的是为了提高显示的速度第3卷一.参考题库(共25题)1.齐次坐标表示点并不能有效防止溢出。2.裁剪3.在下列有关B样条曲线的叙述语句中，错误的叙述为（）A、B样条曲线的形状和位置与坐标系的选择无关。B、B样条曲线的凸包区域比同一组控制顶点定义的Bezier曲线的凸包要小。C、由平面内n+1个控制点构成的B样条曲线p（t）的特征多边形，在该平面内的任意一条直线与p（t）的交点个数不多于该直线和特征多边形的交点个数。D、若一节点向量中的各节点均不相同，则k次B样条曲线在节点处为k次连续。4.扫描线多边形填充算法中，对于扫描线同各边的交点的处理具有特殊性。穿过某两条边的共享顶点的扫描线与这两条边的交点数只能计为（）交点。A、0个B、1个C、2个D、3个5.规格化变换6.曲线、曲面的表示有显式、（）和参数三种形式。7.双线性法向插值法（PhongShading）有何优点（）A、法向计算精确B、高光域准确C、对光源和视点没有限制D、速度较快8.如何作空间中的点相对于任意平面的对称变换？9.图形数据按照目的不同一般可以分为图形的（）数据和图形的显示数据。10.已知三角形平面的顺序三个顶点为：（3，2，1），（1，3，2），（2，1，3），由矢量的叉积法求出平面的法矢量为（）A、n{1，1，1}B、n{2，2，2}C、n{3，3，3}D、n{4，4，4}11.裁剪12.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（）和（）进行的几何变换。13.在面片的数量非常大的情况下哪一个消隐算法速度最快？（）A、深度缓存算法（Z-Buffer）B、扫描线消隐算法C、深度排序算法（画家算法）D、不知道14.光栅化（Rasterize）15.在光栅显示器上显示斜线的45º角时常会发生锯齿状，请考虑减少锯齿状效果的各种方法并说明采用这些方法的代价？16.简单多边形做三角剖分17.矢量字符表示法用（曲）线段记录字形的边缘轮廓线。18.使用下列二维图形变换矩阵： 产生变换的结果为（）A、图形放大2倍，同时，沿X和Y坐标轴方向各移动1/2个绘图单位B、图形缩小1/2倍，同时，沿X、Y坐标轴方向各移动1/2个绘图单位C、沿X坐标轴方向缩小1/2倍，同时，沿Y坐标轴方向移动1/2个绘图单位D、沿Y坐标轴方向缩小1/2倍，同时，沿X坐标轴方向移动1/2个绘图单位19.请简要描述DDA算法？20.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无关。21.什么是用户域？22.向量：一个向量是由若干个标量组成的一个（），其中每个标量称为向量的一个分量。23.图像24.请问用DDA方法计算象素位置有什么缺点？25.平面图形在内存中有两种表示方法，即（）表示法和矢量表示法。第1卷参考答案一.参考题库1.参考答案:D2.参考答案:把位于给定区域的边界上的象素一一列举出来的方法称为边界表示法。3.参考答案:D4.参考答案:C5.参考答案:错误6.参考答案:B7.参考答案:物体表面上那些没有被光源直接照射的部分。8.参考答案:视口是在设备坐标系中定义的窗口中矩形绘图区。9.参考答案: 投影方向与三个坐标轴的夹角都相等。这种投影能使在三个坐标轴方向上有相等的透视缩短。10.参考答案: 计算机图形标准是指图形系统及其相关应用程序中各界面之间进行数据传送和通信的接口标准。11.参考答案:A12.参考答案:错误13.参考答案:错误14.参考答案:A15.参考答案: 物体对照射到其表面的光线进行反射，反射现象简单地可以分为三类：环境反射、漫反射和镜面反射。 环境反射指从周围环境中均匀入射的光入射至景物表面并等量的向各个方向反射出去的现象。而漫反射和镜面反射都是由特定的光源照射在物体上产生的反射现象。 漫反射指粗糙的物体表面将反射光线向各个方向均匀地散射出去，人眼所接收到的光亮度与观察者的位置无关。通常所说的物体颜色实际上就是物体经漫反射后所表现出来的颜色。 除了漫反射，光源还会在物体上产生高光或强光，也就是镜面反射。镜面反射遵循光的反射定律。在光滑的物体上，这种现象十分明显，但粗糙物体表面上镜面反射效果却很差。16.参考答案:错误17.参考答案:错误18.参考答案:A,B,D,E19.参考答案: 窗口宽度与高度的比率。特别是用窗口的宽度（以像素为单位）除以像素的高度（以像素为单位）。20.参考答案:正确21.参考答案:D22.参考答案:23.参考答案:正确24.参考答案:B25.参考答案:鼠标第2卷参考答案一.参考题库1.参考答案:错误2.参考答案:A,B,D3.参考答案:程序员级分层结构交互图形系统4.参考答案: 插值是指给定一组有序的数据点Pi（i=0，1，…，n），构造一条曲线顺序通过这些数据点，称为对这些数据点进行插值，所构造的插值曲线称为插值曲线。逼近指选择一条次数较低的函数，构造一条曲线使之在某种意义下最接近给定的数据点，所构造的曲线为逼近曲线。插值和逼近统称为拟合。5.参考答案: （1）Bezier曲线有许多优越性（直观性和凸包性等），但有两点不足： 1.特征多边形的顶点个数决定了Bezier曲线的阶次，并且在阶次较大时，特征多边形对曲线的控制将会减弱（基函数的次数等于控制点的次数减一）； 2.不能作局部修改，改变一个控制点的位置对整条曲线都有影响（基函数Bernstein的参数u在[0，1]区间内均不为零）。 （2）B样条曲线：除保持了Bezier曲线的直观性和凸包性等优点之外，多项式次数也独立于控制点数目，而且B样条曲线允许局部调整，基函数的次数与控制点无关，更逼近多边形。6.参考答案:A,B,C7.参考答案:模型坐标系；设备坐标系8.参考答案:错误9.参考答案:C10.参考答案:A11.参考答案:错误12.参考答案:透视投影的投影中心到投影面之间的距离是有限的 平行投影的投影中心到投影面之间的距离是无限的13.参考答案: 空间中的一个点。除了用于点和线图元之外，也定义了多边形的两个边相交的点。14.参考答案:正确15.参考答案: 一种自由曲线，它的形状是由曲线的控制点和节点矢量定义的，曲线的性质由B样条基函数决定。16.参考答案:A,B17.参考答案:C18.参考答案:正确19.参考答案: 在规格化设备坐标系上也要指定一个矩形区域与窗口对应，显示窗口里的内容，这个矩形被称为视区。20.参考答案:21.参考答案: 使垂直于投影平面的线段仍保持长度。22.参考答案: 投影方向与投影平面的法向不同。23.参考答案:A24.参考答案:错误25.参考答案:D第3卷参考答案一.参考题库1.参考答案:错误2.参考答案:识别图形在指定区域内和区域外的部分的过程称为裁剪算法，简称裁剪。3.参考答案:D4.参考答案:B5.参考答案: 图形软件根据窗口与视区的一一对应关系，自动实现从世界坐标到规格化设备坐标的转换，这种从窗口到视区的变换，称为规格化变换。6.参考答案:隐式7.参考答案:B8.参考答案:当空间中的点相对于任意平面作对称变换时，应先将此平面旋转成与一坐标面相重合，然后运用基本对称变换，最后再将平面反变换会原来的位置。9.参考答案:表示10.参考答案:C11.参考答案: 识别图形在指定区域内和区域外的部分的过程称为裁剪算法，简称裁剪。12.参考答案:坐标原点；坐标轴13.参考答案:C14.参考答案: 把帧缓冲区中投影的图素和位图转化为像素分段的过程。15.参考答案: 在光栅图形显示器上显示斜线时常会发生锯齿，这是由于直线或多边形边界在光栅图形显示器的对应图形都是由一系列相同亮度的离散象素构成的。这种用离散量表示连续亮引起的失真称为走样，而用于减少或消除这种效果的技术，称为反走样。 一般而言，减少锯齿有三种方法，下面以直线扫描转换为例，分别介绍三种方法： （1）提高分辨率 假设把显示器的分辨率提高一倍，虽然直线经过2倍的象素，锯齿也会增加一倍。但由于每个锯齿在X方向和Y方向都只有低分辨率的一半，所以效果看起来会好一些，这种改进方法是以4倍的存储器代价和4倍的扫描转换时间获得的。因此增加分辨率是不经济的方法，它只能减轻，不能消除锯齿。 （2）简单的区域取样 在直线扫描算法假定象素是数学上的一个点，象素的颜色是由对应于象素中心的图形中一点的颜色决定的。但是，实际上象素不是一个点，而是一个有限区域。屏幕上所画的直线段不是数学意。 义上的无宽度的理想线段，而是一个宽度至少为一个象素单位的线条。因此，把屏幕上的直线看成是长方条形更为合理。在绘制直线条时，所有与该长方条相交的象素都采用适当的宽度给予显示。这要求显示器各象素可以用多灰度显示。例，设象素中心是在网格点上的不相交的正方形，象素的灰度与它落在直线条内的面积成正比。在多灰度黑白显示器上，若一个象素整个落在线条上，则将它置成前景色。若一个象素与线条部分相交，根据相交部分的大小来选择不同的灰度，相交部分大的象素前景色成分更多一些，相交部分小的象素前景色成分更少一些。这种方法将产生模糊的边界，以此来减轻锯齿效应。在实际应用中，常采用盒式滤波器。 （3）加权区域取样 加权区域取样方法采用更为优化的圆锥