计算机图形学复习

1.图像-和图像的定义

答：图形是指由点、线、面、体等几何要素和明暗、灰度（亮度）、色彩等非几何要素构成的，从现实世界中抽象出来的带有灰度、色彩及形状的图或形。

图像是指以点阵图形式呈现，在计算机中以具有颜色信息的点阵来表示的图形，它更强调整体形式，描述一个个点—像素（pixel）或图像单元（pels），记录点及它的灰度或色彩。

2.什么是刷新率

答：显示器的扫描频率，也叫刷新率。

3.什么是分辨率

答：就是屏幕图像的精密度，是指显示器所能显示的像素的多少。由于屏幕上的点、线和面都是由像素组成的，显示器可显示的像素越多，画面就越精细，同样的屏幕区域内能显示的信息也越多，所以分辨率是个非常重要的性能指标之一。可以把整个图像想象成是一个大型的棋盘，而分辨率的表示方式就是所有经线和纬线交叉点的数目。

4.什么是光栅化

确定最佳逼近图形的像素集合,并用指定属性写像素的过程称为图形光栅化(或图形的扫描转换).

5.基本显示设备的成像原理

●向量型：作画机构随着图形输出形状而移动并成像

●光栅扫描型：作画机构按光栅矩阵扫描整张图面，并按输出内容对图面成像。

6.LCD和CRT的构造

CRT由四部分组成：电子枪、聚焦系统、偏转系统和荧光屏，这四部分都在真空管内。电子枪由灯丝、阴极和控制栅极组成。

7.openGL 和D3D在代码中实施时所要的步骤

●OpenGL库是在硬件支持标准基础上，提供的一个硬件图形加速软件库，让应用程

序能够高效地访问硬件的功能。

OpenGL流水线架构

8.走样和反走样，剪裁，消隐

裁剪:确定一个图形的哪些部分在窗口内,必须显示,那些部分落在窗口之外,不用显示的过程.走样:对图形进行光栅化时,由于显示器的空间分辨率有限,对于非水平、垂直、+45O的直线，因像素逼近误差，使所画图形产生畸变的显现称为走样

反走样：用于减少或消除走样的技术称为反走样。

消隐：计算机为了反映真实的图形，把隐藏的部分从图中消除。

9.图形标准，MFC的应用

计算机图形标准：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。MFC是个类库，而不是一个软件。

10.多边形的剪裁的过程和直线的剪裁

例：给定多边形P1P2P3P4和剪裁矩形ABCD，请写出采用多边形逐渐裁剪的过程：解：根据多边形逐边剪裁的原理，剪裁窗口ABCD

分别用各边界剪裁多边形P1P2P3P4。

剪裁过程如下：

上边界剪裁：假设上边界与多边形交点为I1、I2

输入顶点：P1P2P3P4

输出顶点：I1 P2P3P4I2

左边界剪裁：

假设上边界与多边形交点为：I3，I4

输入顶点：I1 P2P3P4I2

输出顶点：I1I3I4P3P4I2

下边界剪裁：

假设下边界与多边形的交点诶I5,I6

输入顶点：I1I3I4P3P4I2

输出顶点：I1I3I5I6P4I2

右边界剪裁：

假设右边界与多边形交点I3,I4

输入顶点：I1I3I5I6P4I2

输出顶点：I1I3I5I6I7I8I2

所以，剪裁后的多边形为：I1I3I5I6I7I8I2

11.三种直线扫描转换算法

<1>DDA：void DDALine(int x0,int y0,int x1,int y1,int color)

{

int x；

float dx, dy, y, k;

dx = x1-x0, dy=y1-y0;

k=dy/dx, y=y0;

for (x=x0; x≤x1, x++)

{drawpixel (x, int(y+0.5), color);

y=y+k;

}

}

<2>中点void Midpoint Line (int x0,int y0,int x1, int y1,int color)

{ int a, b, d1, d2, d, x, y;

a=y0-y1, b=x1-x0, d=2*a+b;

d1=2*a, d2=2* (a+b);

x=x0, y=y0;

drawpixel(x, y, color);

while (x

{ if (d<0) {x++, y++, d+=d2; }

else {x++, d+=d1;}

drawpixel (x, y, color); } /* while */ } /* mid PointLine */ 例：用中点画线法

i xi yi d 1 0 0 1

2 1 0 -

3 3 2 1 3 4

3

1

-1

5 4 2 5

<3> Bresenham 算法：

void Bresenhamline (int x0,int y0,int x1, int y1,int color)

{ int x, y, dx, dy;

float k, e;

dx = x1-x0, dy = y1- y0, k=dy/dx; e=-0.5, x=x0, y=y0; for (i=0; i ≤dx; i++) { drawpixel (x, y, color); x=x+1，e=e+k; if (e ≥0)

{ y++, e=e-1;} }

}

例：Line: P0(0, 0), P1(5,2) k=dy/dx=0.4 x y e 0 0 -0.5 1 0 -0.1 2 1 0.3

3 1 -0.3

4 2 0.1

5 2 -0.5 大于零，y 加一，小于零，不变

12.什么是B 样曲线，什么是贝济埃曲线

答：贝济埃曲线是一条多项式的曲线，近似地表示它的控制点。曲线可以是任何次数的多项式。一条n 次曲线由n+1个控点来控制。曲线对第一个点和最后一个点插值，其形状直接受其他的控制点的影响。三次贝济埃曲线的特点有：端点，切矢，对称，凸包。B 样条曲线用具有C 的k-2次幂连续性的k-1次多项式曲线对n 个控制点集合进行拟合。和贝济埃曲线曲线不同的是，此曲线允许任意阶连续，用来定义非常平滑的曲线。

13.双三次B 样条曲面和双三次贝济埃曲面所需要的网格数目

)

2,5()0,0(10P P -5,20110=-=-=-=x x b y y a 0 1 2 3 4 53

2

1

dx e e **2'=0 1 2 3 4 5

32

1