17春《计算机图形学》
《计算机图形学》课件
光照模型与阴影生成算法的应用广泛，例如在游戏开发、虚拟现实和 电影制作等领域。
纹理映射算法
纹理映射算法用于将图像或纹理贴图映射到三维物体 的表面。
输标02入题
常用的纹理映射算法包括纹理坐标、纹理过滤和纹理 压缩等。
01
03
纹理映射算法的应用广泛，例如在游戏开发、虚拟现 实和数字艺术等领域。
04
工业设计
使用CAD等技术进行产品设计和原型制作 。
游戏开发
创建丰富的游戏场景和角色，提供沉浸式 的游戏体验。
科学可视化
将复杂数据以图形方式呈现，帮助人们理 解和分析数据。
虚拟现实与增强现实
构建虚拟环境，实现人机交互，增强现实 感知。
02
计算机图形学基础知识
图像与图形的关系
图像
由像素组成的二维或三维数据，通常 用于表示真实世界或模拟的视觉信息 。
全息投影技术
总结词
全息投影技术能够实现三维立体显示，为观众提供沉浸式的 观影体验。
详细描述
全息投影技术利用干涉和衍射原理，将三维物体以全息图像 的形式呈现出来，使观众能够从不同角度观察到物体的立体 形态。这种技术将为电影、游戏和其他娱乐领域带来革命性 的变化。
增强现实技术
总结词
增强现实技术能够将虚拟信息与现实世界相结合，提供更加丰富的交互体验。
HSL和HSV模型
基于色调、饱和度和亮度（或 明度）来描述颜色。
RGBA模型
在RGB基础上增加透明度通道 。
图像处理技术
滤波和锐化
通过改变图像的像素值 来减少噪声、突出边缘
或细节。
色彩调整
改变图像中颜色的分布 和强度，以达到特定的
视觉效果。
图像分割
《计算机图形学》练习试题及参考答案(八)
《计算机图形学》模拟试卷二一、【单项选择题】(本大题共10小题，每小题2分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在答题卷相应题号处。
1、触摸屏是（）设备。
[A] 输入[B] 输出[C] 输入输出[D] 既不是输入也不是输出2、下列有关平面几何投影的叙述语句中，正确的论述为（）。
[A] 透视投影与平行投影相比，视觉效果更有真实感，而且能真实地反映物体的精确的尺寸和形状[B] 透视投影变换中，一组平行线投影在与之平行的投影面上，可以产生灭点[C] 在三维空间中的物体进行透视投影变换，可能产生三个或者更多的主灭点[D] 在平面几何投影中，若投影中心移到距离投影面无穷远处，则成为平行投影3、对于由P0P1P2三点所决定的二次B样条曲线，下列叙述中错误的是（）。
[A] 起始点位于（P0+P2）/2处[B] 终止点位于（P2+P1）/2处[C] 若P0P1P2三点共线时，该曲线是一条线段[D] 起始点的切矢为：P1-P04、分辨率为1024×1024的显示器需要多少字节位平面数为16的帧缓存？（）[A] 512KB[B] 1MB[C] 2MB[D] 3MB5、下列不是常见位图文件类型的是哪一项？（）[A] PCX[B] TIFF[C] HSV[D] BMP6、n次B样条曲线具有（）阶参数连续性。
[A] n-2 [B] n-1 [C] n [D] n+17、用编码裁剪法裁剪二维线段时，判断下列直线段采用哪种方法？假设直线段的两个端点M、N的编码分别为0101和1010（）。
[A] 直接保留[B] 直接舍弃[C] 对MN再分割求交[D] 无法判断8、包围盒的主要用途在于（）。
[A] 多边形裁剪[B] 区域填充[C] 消隐[D] 几何变换9、三维旋转变换的旋转轴（）。
[A] 仅限于X轴[B] 投影平面及景物之外[C] 景物上[D] 空间任意点10、计算机图形显示器一般使用什么颜色模型？（）[A] RGB[B] CMY[C] HSV[D] HLS二、【判断题】(本大题共5小题，每小题2分，共10分)正确的填T，错误的填F，填在答题卷相应题号处。
华师17年9月课程考试《计算机图形学》作业考核试题
正确答案：B
华师17年9月课程考试《计算机图形学》作业考核试题
二、多选题（共 15 道试题，共 30 分。）
1. 下列哪些不是计算机图形学与计算机图象学的关系()。
A. 计算机图形学是基础，计算机图象学是其发展
B. 不同的学科，研究对象和数学基础都不同，但它们之间也有可转换部分
华师17年9月课程考试《计算机图形学》作业考核试题
一、单选题（共 20 道试题，共 40 分。）
1. 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
正确答案：B
2. 下面关于深度缓存消隐算法(Z-Buffer)的论断哪一条不正确?
A. 深度缓存算法并不需要开辟一个与图像大小相等的深度缓存数组
B. 深度缓存算法不能用于处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
正确答案：B
3. 触摸屏是____设备。
A. 输入
B. 输出
C. 输入输出
D. 既不是输入也不是输出
正确答案：C
C. （1）（2）和（3）
D. （1）（2）（3）和（4）
正确答案：C
20. 下列有关投影的叙述语句中，正确的论述为()
A. 透视投影与平行投影相比，能真实的反映物体的精确的尺寸和形状
B. 平行投影的投影中心到投影面距离是无限的
C. 透视投影变换中，一组平行于投影面的线的投影产生一个灭点
D. 内点为8连通时，边界必须为8连通
计算机图形学复习题及答案
第一章计算机图形学概论1.计算机图形学研究的主要内容有哪些？研究图形图像的计算机生成、处理和显示2 .图形学中的图形特点是什么？图形图像有什么区别？图形主要是用矢量表示，图像则是由点阵表示3.计算机图形学发展的主要阶段包括哪些？字符显示->矢量显示->2D光栅显示->3D显示->新的计算机形式4.计算机图形学主要应用哪些方面？你对哪些领域比较熟悉？计算机辅助设计、可视化技术、虚拟现实、地理信息系统、计算机动画与艺术5.颜色模型分为面向用户和__面向设备__两种类型，分别是什么含义？颜色模型是一种在某种特定的上下文中对颜色的特性和行为解释方法。
6.解释三基色原理。
三基色：任意互不相关（任意两种的组合不能产生三种的另一种颜色）的三种颜色构成颜色空间的一组基，三基色通过适当的混合能产生所有颜色。
7.解释加色模型和减色模型的概念。
加色模型：若颜色模型在颜色匹配时只需要将光谱光线直接组合而产生新的颜色类型这种颜色模型称为加色模型，形成的颜色空间称为加色空间减色模型：若颜色模型在匹配是某些可见光会被吸收而产生新的颜色类型，这种颜色模型称为减色模型，形成的颜色空间称为减色空间。
8.RGB表示模型中（1,0,0）（1,1,1）（0,0,0）（0.5,0.5,0.5）分别表示什么颜色？红白黑灰第二章计算机图形的显示与生成1.有哪两种主流的扫描显示方式？光栅扫描随机扫描2.解释屏幕分辩率的概念。
荧光屏在水平方向和垂直方向单位长度上能识别的最大光点数称为分辨率3.CRT产生色彩显示有哪两种技术？分别进行解释。
电子束穿透法：用红—绿两层荧光层涂覆在CRT荧光屏的内层，而不同速度的电子束能穿透不同的荧光粉层而发出不同颜色的光。
荫罩法：在荧光屏每个光点处呈三角形排列着红绿蓝三种颜色的荧光点，三支电子枪分别对应三个荧光点，调节各电子枪发出的电子束强度，即可控制各光点中三个荧光点所发出的红绿蓝三色光的强度。
计算机图形学课程设计-孟芸
《计算机图形学》课程设计教学大纲作者：孟芸审核：李印清课程代码：课程名称：《计算机图形学》课程设计英文名称：Course Exercise in Computer Graphics课程类型: （选修课、必修课、公共选修课、专业基础课、专业选修课等等）总学时：1周讲课学时：实验学时：学分：1分一、课程说明（一）课程设计书写规范1.题目内容及要求2.设计思路---工作原理图、功能规划3.具体实现---类设计、功能设计、关键代码4.运行调试与分析讨论---给出运行屏幕截图，分析运行结果，改进想法。
5.设计体会与小结---设计遇到的问题及解决办法，通过设计学到了哪些新知识，巩固了哪些知识，有哪些提高。
6.参考文献（必须按标准格式列出）7.报告按规定排版打印，要求装订平整，否则要求返工；（二）课程设计报告的装订顺序封面---任务书---中文摘要---目录----绪论----正文----设计小结----参考文献----附录等（三）课程实际时间10周-16周（四）要求课程设计论文页数控制在20页以内。
每个题目每班只可以允许一组人选（第一题除外）。
（五）适用专业计算机科学技术、网络工程二、题目要求：（一）简易图形编辑软件（1~4人）（可以有四组人选则）1.编写一个简易图形编辑软件，可以是一个应用程序，也可以是基于WEB环境，主要功能有：2.具有菜单，通过菜单执行各种操作；3.采用图元的扫描转换算法绘制各种基本图元，如直线、圆、圆弧、多边形；4.实现图形的平移、缩放、旋转、对称、错切及组合变化；5.能够拾取图形，并修改所选的图形的颜色、线型等；6.能够采用各种算法填充多边形、圆、扇形区域；7.能够采用各种算法实现直线裁剪或多边形裁剪；8.能够绘制各种样条曲线。
9.能够绘制三维图形的投影图，包括：三视图、轴侧图、透视图；10.能够绘制分形图形，例如，Koch 雪花曲线、Bracketed L系统等；11.能够实现重做与撤销；12.能够保存和打开图形文件。
计算机一级考试理论题与答案
计算机一级考试1必做题[1]. 著名的计算机科学家尼.沃思提出了。
A．数据结构＋算法=程序B．存储控制结构C．信息熵D．控制论[2]. 下面有关扫描仪的叙述中，错误的是。
A．分辨率是扫描仪的一项重要性能指标B．扫描仪能将照片、图片等扫描输入计算机C．扫描仪的工作过程主要基于光电转换原理D．滚筒式扫描仪价格便宜、体积小[3]. 电信部门提供多种分组交换网服务，其中速度最慢的是。
A．（帧中继）B．X.25[4]. 以下关于局域网和广域网的叙述中，正确的是。
A．广域网只是比局域网覆盖的地域广，它们所采用的技术是相同的B．家庭用户拨号入网，接入的大多是广域网C．现阶段家庭用户的机只能通过电话线接入网络D．单位或个人组建的网络，都是局域网，国家建设的网络才是广域网[5]. 在网络中通常把提供服务的计算机称为，把请求服务的计算机称为客户机。
[6]. 是地理信息系统的缩写，它可应用于测绘，制图及环境管理等领域。
[7]. 算法一定要用“伪代码”（一种介于自然语言和程序设计语言之间的文字和符号表达工具）来描述。
[8]. 光盘是一种能够多次读出和反复修改已写入数据的光盘。
[9]. 汉字从键盘录入到存储，涉及汉字输入码和。
A．码B．码C．区位码D．机内码[10]. 计算机病毒是一种人为编制的程序，许多厂家提供专门的杀毒软件产品，下列不属于这类产品。
A．金山毒霸B．3000[11]. 文本编辑的目的是使文本正确、清晰、美观，从严格意义上讲，下列操作属于文本编辑操作。
A．添加页眉和页脚B．统计文本中字数C．文本压缩D．识别并提取文本中的关键词[12]. 计算机中使用的计数制是进制。
[13]. 在计算机中，西文字符最常用的编码是。
A．原码B．反码C．码D．补码[14]. 中包含了几十个用来临时存放操作数和中间运算结果的存储装置，这种装置称为。
A．运算器B．控制器C．寄存器组D．前端总线[15]. 是数据库系统的核心软件，具有对数据定义、操纵和管理的功能。
计算机图形学完整课件
由于我们使用的只是d的符号，而且d的增量都是整数，只是其初始值包含小数。因此，我们可以用2d代替d，来摆脱小数，写出仅包含整数运算的算法：
void MidpointLine(x1,y1,x2,y2,color) int x1,y1,x2,y2,color; { int a,b,d1,d2,dx,y; a=y1-y2; b=x2-x1; d=2*a+b; d1=2*a; d2=2*(a+b); x=x1; y=y1;
setpixel(x,y,color); while(x<x2) { If(d<0) {x++;y++d+=d2;} else {x++;d+=d1;} setpixel(x,y,color); }
2.1.3 Bresenham 画线算法
算法分析
算法推导
可视化效果图
2.1.4 图形环境的设置
1.2 计算机图形学的发展
1.2.1 计算机图形学的发展简史 ５０年代准备阶段 ６０年代发展阶段 ７０年代推广应用阶段 ８０年代系统实用化阶段 ９０年代标准化智能化阶段
1.2.2 计算机图形学的发展方向 造型技术的发展 真实图形生成技术的发展 人—机交互技术的发展 模拟艺术的仿真 计算机动画
另外，为了方便起见，我们只考虑中心在原点，半径为整数R的圆x2+y2=R2。对于中心不在原点的圆，可先通过平移变换，化为中心在原点的圆，再进行扫描转换，把所得的像素坐标加上一个位移量即得所求像素坐标。
1.3 计算机图形学的应用
1.用户接口 2.计算机辅助设计与制造（CAD/CAM） 3.地形地貌和自然资源图 4.计算机动画和艺术 5.件 计算机图形系统软件 计算机图形显示原理 光栅扫描式图形显示器
计算机图形学基础期末练习题
1.计算机图形学是研究怎样用计算机表示、生成、处理和显示图形的一门学科。
2.构成图形的要素包括几何要素：刻画对象的轮廓、形状等和非几何要素：刻画对象的颜色、材质等。
3.图形主要分为两类，基于线条信息表示和明暗图(Shading) 。
4.20世纪60年代末和70年代初，美国Tektronix公司发展了存储管技术，后来由于大规模集成电路技术的发展和专用图形处理芯片的出现，光栅扫描型显示器的质量越来越好，价格越来越低，已成为图形显示器的常规形式。
5.图形输入和输出设备可以分为矢量型和光栅扫描型两类。
6.为了在帧缓存单元的位数不增加的情况下，具有大范围内挑选颜色的能力，可以采用颜色查找表；高分辨率和高刷新频率要高带宽，解决方法可以采用隔行扫描（现在已经基本不用，主流显示器都采用逐行扫描方式）。
7.在计算机图形学中，字符可以用不同的方法表达和生成，常用的描述方法有点阵式字符、矢量式字符、方向编码式字符和轮廓字形技术。
8.求交问题可以分为两类：求交点和求交线。
9.图形变换及可以看作是图形不动而坐标系变动，变动后该图形在新的坐标系下具有新的坐标值；也可以看作是坐标系不动而图形变动，变动后的图形在坐标系中的坐标值发生变化。
10.用户域是程序员用来定义草图的整个自然空间(WD)，窗口区是用户指定的任一区域(W)，屏幕域是设备输出图形的最大区域(DC)，视图区是任何小于或等于屏幕域的区域(v)。
11.屏幕坐标系统也称设备坐标系统，它主要用于某种特殊的计算机图形显示设备的表面的点的定义。
12.平行投影根据标准线与投影面的交角不同可以分为正交平行投影和斜交平行投影。
13.在交互输入过程中，图形系统中有_请求、采样、事件和它们的组合形式等几种输入（控制）模式。
14.图段是GKS图形标准中采用的基本数据结构，结构则是PHIGS图形标准中所采用的基本数据结构。
15.线消隐是以场景中的物体为处理单元，将一个物体与其余的k－1个物体逐一比较，仅显示它可见的表面以达到消隐的目的。
公共基础知识计算机图形学基础知识概述
《计算机图形学基础知识概述》一、引言计算机图形学是一门研究如何利用计算机生成、处理和显示图形的学科。
它涉及到数学、物理学、计算机科学等多个领域，广泛应用于游戏开发、电影制作、工程设计、虚拟现实等众多领域。
随着计算机技术的不断发展，计算机图形学也在不断进步，为人们带来了更加逼真、生动的视觉体验。
二、基本概念1. 图形：图形是指由点、线、面等几何元素组成的二维或三维图像。
在计算机图形学中，图形可以分为矢量图形和光栅图形两种类型。
矢量图形是由数学公式描述的图形，具有无限放大不失真的特点；光栅图形则是由像素点组成的图形，在放大时会出现锯齿现象。
2. 像素：像素是构成光栅图形的最小单位，它是一个带有颜色和亮度信息的小方块。
在计算机图形学中，像素的颜色和亮度通常由红、绿、蓝三个颜色通道的值来决定。
3. 分辨率：分辨率是指图像中像素的数量，通常用水平像素数×垂直像素数来表示。
分辨率越高，图像越清晰，但同时也需要更多的存储空间和计算资源。
三、发展历程1. 早期阶段（20 世纪 50 年代 - 60 年代）：计算机图形学的起源可以追溯到 20 世纪 50 年代，当时计算机主要用于科学计算和工程设计。
随着计算机技术的发展，人们开始尝试利用计算机生成简单的图形，如线条图和流程图。
2. 发展阶段（20 世纪 70 年代 - 80 年代）：在这个阶段，计算机图形学得到了快速发展。
出现了许多重要的图形算法和技术，如扫描线算法、区域填充算法、隐藏面消除算法等。
同时，图形硬件也得到了不断改进，出现了专门的图形处理器（GPU），大大提高了图形处理的速度和质量。
3. 成熟阶段（20 世纪 90 年代 - 21 世纪初）：在这个阶段，计算机图形学已经成为一个成熟的学科，广泛应用于各个领域。
出现了许多先进的图形技术，如真实感图形渲染、虚拟现实、动画制作等。
同时，图形软件也得到了极大的发展，出现了许多功能强大的图形软件包，如 3D Studio Max、Maya 等。
《计算机图形学(本科)》17年9月在线作业满分答案
《计算机图形学（本科）》17年9月在线作业一、单选题（共 20 道试题，共 100 分。
）1. ７．下列有关边界表示法的叙述语句中，错误的论述为（）A. 定义了物体的边界也就唯一的定义了物体的几何形状边界B. 物体的边界上的面是有界的，而且，面的边界应是闭合的C. 物体的边界上的面是有向的，面的法向总是指向物体的内部D. 物体的边界上的边可以是曲线，但在两端之间不允许曲线自相交。
正确答案：C2. 17．光线跟踪算法中包含了哪些光照效果? （）A. 仅有光反射B. 仅有光透射C. 有光反射和光透射D. 都没有正确答案：C3. 在计算机图形学中，用矢量表示的图一般称为A. 动画B. 图象C. 图形D. 图片正确答案：C4. ４．下面哪个答案不是定位任务需要考虑的问题（）A. 分辨率B. 坐标系统C. 文字识别D. 反馈正确答案：C5. LCD的含义是A. 计算机辅助设计B. 液晶显示器C. 阴极射线管D. \发光二极管正确答案：B6. ．扫描消隐算法在何处利用了连贯性（相关性Coherence）? （1）计算扫描线与边的交点；（2）计算多边形在其边界上的深度；（3）计算多边形视窗任意点处的深度值；（4）检测点与多边形之间的包含性。
A. 仅在（1）和（2）处B. 仅在（1）和（3）处C. 仅在（1）（2）和（3）处D. 在（1）（2）（3）（4）处正确答案：D7. 19．在物体的定义中对边的哪条限制不存在? （）A. 边的长度可度量且是有限的B. 一条边有且只有两个相邻的面C. 一条边有且只有两个端点D. 如果一条边是曲线,那么在两个端点之间不允许曲线自相交正确答案：C8. １４．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,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.正确答案：A9. ５．下面关于深度缓存消隐算法(Z-Buffer)的论断哪一条不正确?()A. 深度缓存算法并不需要开辟一个与图像大小相等的深度缓存数组B. 深度缓存算法不能用于处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正确答案：B10. １２．DPU的含义是（）A. 图形化用户界面B. 显示处理器C. 所见即所得D. 中央处理器正确答案：B11. 在用射线法进行点与多边形之间的包含性检测时,下述哪一个操作不正确?A. 当射线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在射线的一侧时,计数0次B. 当射线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在射线的一侧时,计数2次C. 当射线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在射线的两侧时,计数1次D. 当射线与多边形的某边重合时,计数1次正确答案：D12. 20．下述哪一条边不是非均匀有理B样条(NURBS)的优点?（）A. )NURBS比均匀B样条能表示更多的曲面B. 对于间距不等的数据点,用NURBS拟合的曲线比用均匀B样条拟合的曲线更光滑C. NURBS提供的权控制方法比用控制点更能有效的控制曲线的形状D. 使用NURBS可以提高对曲面的显示效率正确答案：D13. １３．在三维几何造型方法中，局部操作能力比较弱的方法是（）A. 体素造型B. 八叉树造型C. B-rey造型D. 特征造型正确答案：A14. 11．用户定义矢量字符一般分三步，它们的顺序应该是（）A. 存储字符—〉写字模—〉显示字符B. 写字模—〉存储字符—〉显示字符C. 显示字符—〉存储字符—〉写字模正确答案：B15. ６．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. 不知道正确答案：A16. 在光线跟踪(Ray Tracing)算法中,在哪种情况下应继续跟踪光线?A. 光线的光强度已经很弱B. 光线的深度已经很深C. 光线遇到某一物体D. 光线遇到背景正确答案：C17. ２．下面哪个答案不是（4，8）的齐次坐标（）A. （4，8，1）B. （2，4，0.5）C. （1，2，2）D. （8，16，2）正确答案：C18. １．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.正确答案：A19. １６．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。
计算机图形学习题解答
中点Bresenham算法 解: (1)根据题意斜率 k 3 p 1 ,因此x是最大位移方向，每
次在x方向上加1，y方向4上加1或加0。
(2)构造判别式：
d F(xM , yM ) F(xi 1, yi 0.5) yi 0.5 k(xi 1)
y
y y
1
(d 0) (d 0)
(3)误差项递推：
4 2 2
45 2 2
1 1
5-2 2 4-2 2 1
(2)
1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0
T2
0
1 0 • 1 0 0 • 0 1 0 1 0 0
5 4 1 0 0 1 5 4 1 9 -1 1
4 1 1
8 3 1
7 3 1 • T2= 6 6 1
7 7 1
2 6 1
d1的初始值：d1 F a 0.5,1 a2 b2 0.25 a
下面绘制椭圆弧的上半部分. x是最大位移方向,每次走一步,在x方向上减1,y方向上加1或0. 构造判别式:
d2 F (xi 1, yi 0.5) b2 (xi 1)2 a2 ( yi 0.5)2 a2b2
yi1
解：（1）先将p1(x1,y1)平移到原点；
（2）顺时针旋转 ；
1 0 0 cos -sin 0 cos
-sin
0
T
0
1
0
•
sin
cos
0
sin
cos
0
x1 y1 1 0
0 1 -x1cos y1sin x1cos y1sin 1
其中：
arctg
y2 x2
y1 x1
6.7如图所示四边形 ABCD，求绕P（5，4)点分别旋转45和90 的变换矩阵，并求出各端点坐标，画出变换后的图形。
计算机图形学习题参考答案(完整版)
9、使用中点圆算法，绘制圆心为 (0, 0) ，半径 r 10 的圆在第一象限中的部分。 解：
k (x k, yk) (x k ', yk ') pk 0 (0,10) (10, 0) 1r 9 1 (1,10) (10,1) p0 2x 116 2 (2,10) (10, 2) p12x 2 11 3 (3,10) (10, 3) p2 2x 3 2x 4 12y 4 3 5 (5, 9) (9, 5) p4 2x 5 18 6 (6, 8) (8, 6) p5 2x 6 12y6 5 7 (7, 7)
1
度，可以沿着三个方向移动，也可以沿着三个方位旋转，同时还可以建立与其他三维空间的超链接。 因此 VRML 是超空间的。 7、图形的构成要素有哪些？ 解： ① 刻画形状的点、线、面、体等几何要素； ② 反映物体表面属性和材质的灰度、颜色等非几何要素。 8、计算机图形学的最高奖以谁的名字命名，获得第一届和第二届该奖的分别是谁？ 解： 计算机图形学的最高奖是以 Coons 的名字命名的， 获得第一届和第二届 Coons 奖的是 Ivan Sutherland 和 Pierre Bézier。
2
11、已知： A(0, 0) 、 B(1, 1) 、 C(2, 0) 、 D(1, 2) ，请判断多边形 ABCD 是否是凹多边形。 解： 多 边 形 的 边 向 量 为 AB (1,1, 0) ， BC (1, 1, 0) ， CD (1, 2, 0) ， DA(1, 2, 0) 。 因 为
第 2 章 基本图元的显示
1、假设 RGB 光栅系统的设计采用 810 英寸的屏幕，每个方向的分辨率为每英寸 100 个像素。如果 每个像素 6 位，存放在帧缓冲器中，则帧缓冲器需要多大存储容量（字节数）？ 解： 8100101006/8600000 （字节） 。 2、假设计算机字长为 32 位，传输速率为 1 MIP（每秒百万条指令） 。300 DPI(每英寸点数)的激光打 印机，页面大小为 8.511 英寸，要填满帧缓冲器需要多长时间。 解：
计算机图形学课件
具体操作
裁剪和交叠的实现需要用到裁剪面和 视景体等概念，裁剪面是指与图形相 交的面，视景体是指观察者所能看到 的区域。在进行裁剪时，需要判断图 形的各个部分是否在裁剪面内，并根 据情况对图形进行裁剪；在进行交叠 时，需要将图形按照一定的顺序排列 ，以避免重叠遮挡。
应用
裁剪和交叠广泛应用于计算机图形学 中的图形绘制和渲染等领域，它们能 够提高绘制的效率和效果。
04
计算机图形学高级技术
真实感图形渲染
总结词
通过复杂的算法和计算，将图形渲染为具有高度真实感的图像。
详细描述
真实感图形渲染技术包括对光线的模拟、阴影的处理、反射和折射的效果等 ，以产生具有真实感的图像。
纹理映射和环境贴图
总结词
将纹理和环境贴图映射到三维模型上，增加模型的细节和视觉效果。
详细描述
个基本属性。
光照和阴影
环境光
来自周围环境的均匀照射光。
点光源
从一个点发出的光，可以产生阴影效果。
方向光
纹理映射
来自一个特定方向的光，可以产生阴影效果 。
将纹理图像映射到三维模型表面，增加视觉 效果的真实感。
纹理和材质
纹理贴图
将纹理图像映射到三维模型表面，增加视 觉效果的真实感。
纹理坐标
指定纹理贴图在三维模型表面的位置和方 向。
分类
视图变换分为固定视角和自由视 角两种，固定视角是指观察者视 角固定，只能观察到场景的某一 个固定方向，而自由视角则允许 观察者在场景中自由移动，观察 到场景的任意方向。
应用
视图变换广泛应用于三维游戏、 虚拟现实等领域，它能够提供更 加真实的观察体验。
裁剪和交叠
定义
裁剪是指在绘制图形时，将图形的一 部分隐藏在视景体之外，以避免不必 要的绘制；交叠是指在绘制多个图形 时，将它们按照一定的顺序排列，以 避免重叠遮挡。
《计算机图形学》
《计算机图形学》计算机图形学是一门涉及计算机的二、三维图像处理、图像合成、图像识别、图像压缩、图像实时动画与可视化的学科。
它主要研究以计算机的计算能力和处理效率为基础，通过数学模型与算法，实现对图形图像的数字化处理与优化的过程。
计算机图形学广泛应用于游戏、电影、广告、教育、医疗、工程、建筑、机械等领域，是现代数字化世界中的重要组成部分。
一、计算机图形学的发展与历史计算机图形学的历史可以追溯到20世纪60年代，当时计算机刚刚出现，人们开始尝试将计算机应用于图形图像处理领域。
随着计算机技术的不断发展，计算机图形学得到了快速发展。
20世纪80年代和90年代，计算机图形学进入了一个高速发展的阶段，涌现出许多优秀的、广泛应用的计算机图形学算法和技术，如边缘检测、色彩空间变换、图像域滤波等。
二、计算机图形学的基本概念计算机图形学的主要目标是使用计算机生成、编辑、处理、显示和打印图形图像。
图形学的基本概念包括图像、像素、颜色模型、坐标系统、三维模型等。
其中，像素是最基本的图像处理单位，每个像素对应着图像中的一个点。
颜色模型用于表示图像中的颜色，常见的颜色模型有RGB、CMYK 等。
坐标系统用于确定图像中各点的位置和方向，常见的坐标系统有笛卡尔坐标系、极坐标系等。
三维模型是基于三维坐标系的模型，用于描述三维物体的形状和结构。
三、计算机图形学的应用计算机图形学广泛应用于游戏、电影、广告、教育、医疗、工程、建筑、机械等领域。
在游戏领域，计算机图形学是游戏制作必不可少的环节。
它可以用于场景建模、人物建模、动画制作等。
在电影和广告领域，计算机图形学可以用于特效制作、数字合成、虚拟演员等。
在教育和医疗领域，计算机图形学可以用于模拟和可视化，例如手术模拟、医学图像处理等。
在工程和建筑领域，计算机图形学可以用于机械设计、建筑设计等。
在机械领域，计算机图形学可以用于数字化设计、加工和制造。
四、计算机图形学的未来随着计算机图形学技术的不断发展和应用的不断扩展，计算机图形学在数码世界中的应用前景广阔。
计算机图形学试题及答案完整版
名词解释将图形描述转换成用像素矩阵表示的过程称为扫描转换。
1．图形2．像素图3．参数图4．扫描线5．构造实体几何表示法6．投影7．参数向量方程8．自由曲线9．曲线拟合10．曲线插值11．区域填充12．扫描转换三、填空1．图形软件的建立方法包括提供图形程序包、和采用专用高级语言。
2．直线的属性包括线型、和颜色。
3．颜色通常用红、绿和蓝三原色的含量来表示。
对于不具有彩色功能的显示系统，颜色显示为。
4．平面图形在内存中有两种表示方法，即和矢量表示法。
5．字符作为图形有和矢量字符之分。
6．区域的表示有和边界表示两种形式。
7．区域的内点表示法枚举区域内的所有像素，通过来实现内点表示。
8．区域的边界表示法枚举区域边界上的所有像素，通过给赋予同一属性值来实现边界表示。
9．区域填充有和扫描转换填充。
10．区域填充属性包括填充式样、和填充图案。
11．对于图形，通常是以点变换为基础，把图形的一系列顶点作几何变换后，连接新的顶点序列即可产生新的变换后的图形。
12．裁剪的基本目的是判断图形元素是否部分或全部落在之内。
13．字符裁剪方法包括、单个字符裁剪和字符串裁剪。
14．图形变换是指将图形的几何信息经过产生新的图形。
15．从平面上点的齐次坐标，经齐次坐标变换，最后转换为平面上点的坐标，这一变换过程称为。
16．实体的表面具有、有界性、非自交性和闭合性。
17．集合的内点是集合中的点，在该点的内的所有点都是集合中的元素。
18．空间一点的任意邻域内既有集合中的点，又有集合外的点，则称该点为集合的。
19．内点组成的集合称为集合的。
20．边界点组成的集合称为集合的。
21．任意一个实体可以表示为的并集。
22．集合与它的边界的并集称集合的。
23．取集合的内部，再取内部的闭包，所得的集合称为原集合的。
24．如果曲面上任意一点都存在一个充分小的邻域，该邻域与平面上的（开）圆盘同构，即邻域与圆盘之间存在连续的1-1映射，则称该曲面为。
25．对于一个占据有限空间的正则（点）集，如果其表面是，则该正则集为一个实体（有效物体）。
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17春《计算机图形学》作业_1一、单选题1. 按照所构造的图形对象来分，点、曲线、平面、曲面或实体属于___，而山、水、云、烟等自然界丰富多彩的对象属于___。
A. 规则对象、不规则对象B. 规则对象、属性对象C. 不规则对象、几何对象D. 不规则对象、属性对象答案A2. Bezier特征多边形的第一条边表示了Bezier曲线（）A. 在终点处的切矢量方向B. 在起点处的切矢量方向C. 在任意点处的切矢量方向D. 以上说法都不对答案B3. Bezier曲线不具备的性质有___。
A. 对称性B. 几何不变性C. 局部控制性D. 凸包性答案C4.答案B5. 在直角坐标系下，平面曲线f(x,y)=0可将平面分为___个点集，当f(x,y) 大于0时，表示的点集为其正侧，至于是曲线的外部还是内部则依赖于曲线的方向。
A. 1B. 2C. 3D. 4答案C6. 在判断由P1,P2,P3三个点构成的折线的方向时，可以通过计算___的符号来判断其方向，若其符号为负，则表示折线方向为正。
A. |P1×P2×P3|B. |(P1-P2) ×(P2-P3)|C. |(P2-P1) ×(P3-P1)|D. |(P1-P2)·(P2-P3)|答案B7. 由空间的n+1个控制点生成的k次准均匀B样条曲线是由若干段B样条曲线逼近而成的, （）A. 每个曲线段的形状仅由点列中的k个顺序排列的点所控制B. 每个曲线段的形状仅由点列中的k+1个顺序排列的点所控制C. 每个曲线段的形状仅由点列中的k+2个顺序排列的点所控制D. 每个曲线段的形状仅由点列中的k+3个顺序排列的点所控制答案B8. 用转角法判别点在区域的内外。
将点M与边界上一点P连接，当P沿边界移动一周时，M点处于区域外的是___。
A. MP与给定的某条直线夹角变化值为0B. MP与给定的某条直线夹角变化值为2πC. MP与给定的某条直线夹角的变化值为πD. MP与给定的某条直线夹角的变化值为3π答案A9.答案C10. 以下哪一个不是绘制一个象素宽的直线的常用算法（）A. 数值微分法B. 中点分割算法C. Bersenham算法D. 中点画线法答案B11.答案B12. Bezier曲线上各点均落在（）A. 均落在相应Bezier特征多边形构成的凸包之中B. 均落在相应Bezier特征多边形构成的凸包之外C. 既可落在相应Bezier特征多边形构成的凸包之中，也可落在相应Bezier特征多边形构成的凸包之外D. 均落在相应Bezier特征多边形上答案A13. 下列有关平面几何投影的叙述，错误的是___。
A. 透视投影又可分为一点透视、二点透视、三点透视B. 斜投影又可分为等轴测、斜二测C. 正轴测又可分为等轴测、正二测、正三测D. 正视图又可分为主视图、侧视图、俯视图答案D14. 在三维造型中，不可以使用垂直扫掠造型方法构造的有___。
A. 圆柱B. 长方体C. 三棱锥D. 正十二面体答案D15. 计算机图形学中下列不属于实体表示方法的是___。
A. 内点表示法B. 几何表示法C. 边界表示法D. 八叉树表示法答案A二、多选题1.答案A,B,D2. 就在用交点记数法进行包含性检验时，求出射线与多边形投影各边的交点个数。
点在多边形投影内、外正确的描述是（）A. 当交点数为奇数，点在多边形投影内B. 当交点数为偶数时，点在多边形投影外C. 当射线经过所有多边形顶点时，交点记数加2D. 当射线经过所有多边形顶点时，交点记数加1答案A,B3.答案A,B,D4.答案B,C,E,F5. 种子填充算法中，错误的叙述是（）A. 它是按扫描线的顺序进行象素点的填充B. 四连接算法可以填充八连接区域C. 四连接区域内的每一象素可以通过上下左右四个方向组合到达D. 八连接算法不能填充四连通区域答案A,B,D三、判断题1. 计算机图形生成的基本单位是线段。
答案错误2. 在图形系统中，显示器的分辨率有限，但不限制图形处理运算的精度。
答案正确3.答案错误4. 投影（project）是一种使三维对象映射为二维对象的变换。
答案正确5. 二点透视中，透视面不平行于任何一个坐标轴。
答案错误17春《计算机图形学》作业_2一、单选题1. 灰度等级为256，分辨率为1024×768的显示器，至少需要选用帧缓存的容量为___。
A. 512KB. 1MC. 2MD. 3M答案B2. 下面关于反走样的论述哪个是错误的___。
A. 提高分辨率B. 把像素当作平面区域进行采样C. 采用锥形滤波器进行加权区域采样D. 增强图像的显示亮度答案D3. 由空间的n+1个控制点生成的k次准均匀B样条曲线（）A. 是由n-k-1段B样条曲线逼近而成的B. 是由n-k段B样条曲线逼近而成的C. 是由n-k+1段B样条曲线逼近而成的D. 是由n-k+2段B样条曲线逼近而成的答案C4. 在光亮度插值算法中，下列论述哪个是错误的___。
A. Gouraud明暗模型计算中，多边形与扫描平面相交区段上每一采样点的光亮度值是由扫描平面与多边形边界交点的光亮度插值得到B. Phong明暗处理模型中，采用了双线性插值和构造法向量函数的方法模拟高光C. Gouraud明暗处理模型和Phong明暗处理模型主要是为了处理由多个平面片近似表示曲面物体的绘制问题D. Phong明暗模型处理的物体表面光亮度呈现不连续跃变答案C5.答案C6.答案D7.答案B8. 在直线段的参数方程表示方法中，参数t的取值范围为___。
A. [0,1]B. [0,∞)C. [-1,1]D. [-1,0]答案A9.答案D10. 下列有关简单光反射模型的描述语句中，错误的论述是___。
A. 简单光反射模型，又称为Phong模型，它模拟物体表面对光的反射作用B. 在简单光反射模型中，假定光源是点光源，而且，仅仅关注物体表面对光的镜面反射作用C. 简单光反射模型主要考虑物体表面对直射光照的反射作用D. 在简单光反射模型中，对物体间的光反射作用，只用一个环境变量做近似处理答案B11. 判断折线段方向的方法是根据形成这条折线段上每条线段所在___的结果的符号判断。
A. 向量的和B. 向量的差C. 向量的叉积D. 向量的点积答案C12. 下列不属于消隐算法目的的是___。
A. 消除隐藏线B. 消除隐藏面C. 消除二义性D. 简化图形答案D13.答案C14.答案C15. 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再找一点，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. 由边的连贯性知，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也相交答案C二、多选题1. 在各种消隐算法中，下列哪些论述是正确的___。
A. 画家算法的基本思想是先将屏幕赋值为背景色，然后在把物体各个面按其到视点距离远近排序B. Z缓冲算法不仅需要帧缓冲区存放像素的亮度值，还需要一个Z缓冲区存放每个像素的深度值C. 扫描线算法首先按扫描行顺序处理一帧画面，在由视点和扫描线所决定的扫描平面上解决消隐问题D. 区域采样算法是利用图形的区域连贯性在连续的区域上确定可见面及其颜色和亮度答案A,B,C,D2.答案B,D,E3.答案A,B,F4. 在光照模型中，___对于镜面光的处理不好，会形成马赫带效应，针对这一问题，可以采用___算法进行改进。
A. 恒定明暗处理B. 光强插值算法C. 法向插值算法D. 光线跟踪答案B,C5. 任意多面体消隐处理的对象有（）A. 凸多面体B. 凹多面体C. 任意形状的平面立体（组合体）D. 任意形状的几何体答案A,B,C三、判断题1.答案正确2. 平行投影分为正（射）投影和斜（射）投影。
答案正确3. 当投影中心到投影面的距离为有限值时，相应的投影为平行投影。
答案错误4. 插值得到的函数严格经过所给定的数据点。
答案正确5. 如果投影空间为平面，投影线为直线，则称该投影为平面几何投影。
答案正确17春《计算机图形学》作业_3一、单选题1.答案D2.答案D3.答案B4. 光线跟踪算法中包含了哪些光照效果___。
A. 仅有光反射B. 仅有光透射C. 光反射和光透射D. 都没有答案C5. 齐次坐标表示法就是由n+1维向量表示一个（）A. n-1维向量B. n维向量C. n+1维向量D. n+2维向量答案B6. 以计算机中所记录的形状参数与属性参数来表示图形的一种方法叫做___，一般把它描述的图形叫做___，而用具有灰度或颜色信息的点阵表示图形的一种方法是___，它强调图形由哪些点组成，并具有什么灰度或色彩，一般把它描述的图形叫做___。
A. 参数法、图形、点阵法、图像B. 点阵法、图像、参数法、图形C. 参数法、图像、点阵法、图形D. 点阵法、图形、参数法、图像答案A7.答案D8. 分辨率为1024*1024的显示器，其位平面数为24，则帧缓存的字节数应为___。
A. 3MBB. 2MBC. 1MBD. 512KB答案A9. 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”是分维空间点的集合B. 一组三维欧式空间点的集合都可看成一个（组）“物体”C. 单个孤立的点不是“物体”D. 一根直线段或单张曲面都是“物体”答案C10.答案D11. 在三维几何变换中的透视投影中灭点最多可以有___个。
A. 4B. 3C. 2D. 1答案B12. 逐次多边形裁剪算法的基本思想是（）A. 一次用窗口的一条边裁剪多边形B. 一次用窗口的一对边裁剪多边形C. 一次用窗口的所有边裁剪多边形D. 以上说法都不对答案A13.答案A14.答案C15.答案D二、多选题1. 在几何造型中，下列论述中哪些是正确的___。
A. 在形体定义中，允许存在孤立的点B. 面是形体上一个有限、非零的区域，一般由一个外环和若干个内环组成，但也可以没有任何环C. 环是有序、有向边组成的面的封闭边界，环中的边不能相交，相邻的两条边可以共享一个端点D. 形体上任意一点的足够小的邻域在拓扑上应该是一个等价的封闭圆答案C,D2.答案A,C,E3. 以下哪些是常用的线段裁剪方法（）A. Cohen-SutherLand裁剪算法B. 参数化方法C. Casteljau算法D. 中点分割算法答案A,B,D4.答案A,B,D5.答案A,C,D三、判断题1.答案正确2. 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。