计算机图形学复习重点

1：简述计算机图像学与数字图像处理和计算几何以及模式识别等学科之间的区别：计算机图形学研究计算机显示图像,即现实世界在计算机中的表示,其逆过程就是计算机视觉；图像处理：对图像进行处理包括图像变换，图像分析，边缘检测，图像分割等。模式识别：对数据的模式分析,涉及数据分析统计学,模式分类等。

2：第一台图像显示器是起源于：1950年麻省理工的旋风一号。

3：I.E萨瑟兰德被誉为计算机图像学之父，1963年他的SKETCHPAD被作为计算机图像学作为一个新学科的出现的标志。

4：列举计算机图像学的应用领域：计算机辅助绘图设计；事务管理中的交互式绘图；科学技术可视化；过程控制；计算机动画及广告；计算机艺术；地形地貌和自然资源的图形显示。5：计算机图形系统包括哪些组成：硬件设备和相应的程序系统（即软件）两部分组成。6：图像系统的基本功能：计算功能；存储功能；输入功能；输出功能；对话功能。

7：图像系统的分类：用于图形工作站的图形系统；以PC为基础的图形系统；小型智能设备上的图形系统

8：显示器的分类：阴极射线管（CRT）；液晶显示器（LCD）；LED（发光二极管）显示器；等离子显示器。

9：什么是CRT？其组成部分：即阴极射线管。组成有电子枪，加速结构，聚焦系统，偏转系统，荧光屏。

10：彩色阴极射线管生成彩色的方法：射线穿透法。应用：主要用于画线显示器。优点：成本低。缺点：只能产生有限几种颜色；影孔板法。

11：显示器的刷新方式经历了哪几个阶段：随机扫描显示；直视存储管式显示；光栅扫描显示。

12：什么是显示处理器，它与CPU是一回事吗？：显示处理器又称视觉处理器，是一种专门在PC，游戏机和一些移动设备上图像运算工作的微处理器，是显卡中重要组成部分。它的作用是代替CPU完成部分图形处理功能，扫描转换，几何变换，裁剪，光栅操作，纹理映射等。

13：什么是显存，它与内存的区别：显存全称显示内存，即显示卡专用内存。它负责存储显示芯片需要处理的各种数据。电脑的内存是指CPU在进行运算时的一个数据交换的中转站，数据由硬盘调出经过内存条再到CPU。区别：显存是显卡缓冲内存。内存是电脑的内部存储器。是不同的概念。

14：黑白显示器需要1个位平面；256级灰度显示器需要8个，真彩色需要24个位平面。15：OpenGL是什么？它在计算机图形学中的作用？OpenGL是一个工业标准的三维计算机图形软件接口，可以方便的用它开发出高质量的静止或动画三维彩色图形，并有多种特殊视觉效果，如光照，文理，透明度，阴影等。

16：图元：图形元素，可以编辑的最小图形单位。是图形软件用于操作和组织画面的最基本素材，是一组最简单，最通用的几何图形或字符。基本二维图元包括：点，直线，圆弧，多边形，字体符号和位图等。

17：直线的生产算法有：逐点比较法；数值微分法（DDA）；中点画线法；Bresenham算法。18：采用哪种平移方法可以使任意二维直线变为第一和第二象限中的直线：逐点比较法。19：交互式图形系统的基本交换任务包括：定位，选择，文字输入，数值输出。定位任务是向应用程序指定一个点的坐标，定位中考虑的基本问题：坐标系统；分辨率；网格；反馈。选择任务是指从一个被选集中挑选出一个元素来。在作图系统中，操作命令、属性值、物种种类、物体等都可能是被选集。被选集可根据其元素的变化程度分为可变集和固定集。可变集的选择技术：指名和拾取。固定集的选择技术：指名技术、功能键、菜单技术、模式识

别。菜单设计中的问题：菜单顺序、菜单层次、菜单的放置、被选项的着重表示、菜单项的大小和形状。文字输入任务是指向应用程序输入一个字符串。输入一个命令或菜单项不是文字输入的任务。

20：在基本交互任务的基础上，可以形成三种形式的组合交互任务：对话框（用来设定多个参数）；构造（用来构造需要两个或多个位置的形体）；操作（修改已有的几何形体的形状，调整物体之间的相对位置。

21：文件编辑器中文件存储的是字符图形。字符：在计算机中，字符是由数字编码来唯一识别的图案。该编码所显示的字符图形是由该编码所属的字符集决定。最基本的字符编码是ASCII码，它可以表示128个基本字符，包括英文字母、数字、标点符号，另一类字符是各国的语言文字字符。根据存储与显示方式的不同，字库主要有：存储字库和显示字库。22：Linux下的字体效果与windows下的不同原因是：系统的字体库中字符的图形信息的不同。把Linux下的字体变得和windows下的一样的方法：在Linux系统下下载安装windows 的字体库。

23：图形的走样现象表现形式有：倾斜的直线和区域边界处呈现阶梯状、锯齿状；图形细节失真；非常细的线或很小的店由于低分辨率而不能被显示出来。走样：对图形进行光栅化时，用离散的像素表示连续直线和区域边界时引起的失真现象。反走样：用于减少或消除走样的技术。常用的反走样技术：超采样法；线段反走样技术。

24：判断一个像素是否落在某一多边形内的包含性检查方法有：射线法和弧长法。射线法：由被测点向某方向做射线，计算此射线与多边形所有边的交点个数。奇数在内部，偶数在外部。计左边不计右边。弧长法：以被测点为圆心作单位圆，将全部有向边向单位圆作镜像投影，并计算其在单位圆上弧长的代数和。为0则在外部，为2*pi则在内部。

25：扫描线种子填充算法的步骤：（1）初始化时，向堆栈压入一个种子像素，并在堆栈为空时结束。While（栈不空）{}（2）从堆栈中推出一个种子像素（3）沿着扫描线，对种子像素的左右象素进行填充，直到遇到边界象素为止（4）区段内最左和最右象素记为Xl和XR，在Xl<x<XR中，检查与当前扫描线相邻的上下两条扫描线是否全为边界象素或已被填充过（5）如果经过测试，这些扫描线上的象素段需要填充，则在Xl<x<XR中，把每一个象素段的最右象素作为种子象素，并压入堆栈。

26：某矩阵绕着其中心逆时针旋转θ角，需要用到的交换步骤：将矩形的顶点用齐次坐标系矩阵表示T；平移坐标系，使中心点成为原点，写出平移矩阵T1；相对于原点（中心点）逆向旋转θ，写出变换矩阵T2；作T1的逆变换，使坐标系复原，T3。变换后的矩阵为T*T1*T2*T3。

27：平移变换矩阵【1 0 0；0 1 0；L M 1】缩放变换矩阵【A 0 0；0 D 0；0 0 1】旋转变换矩阵【cosθ sinθ 0; sinθ cosθ 0; 0 0 1】。

28：实体的表示方法：多边形表示和细分表示。

29：简述CSG法的基本原理：CSG法即构造实体几何法，是用计算机进行实体构造的一种构造表示方法，也是一种新的构形思维方式。它把复杂的实体看成由若干较简单的最基本实体经过一些有序的布尔运算而构造出来，这些简单的最基本的实体称为体素。

30：简述八叉树表示法的基本原理：八叉树是四叉树的继续扩展。它设想将空间通过三个坐标平面XY，XZ，YZ划分为八个子空间。八叉树中的每一个结点对应着每一个子空间。优点：便于局部修改、进行集合运算和简化消隐算法。缺点：占用存储空间大。

31：投影：投影是将n维的点变换成小于n维的点。投影变换：将三维空间中的物体变换到二维平面上的过程。平面几何投影的分类：透视投影（一二三点透视）、平行投影（正（三视图、正轴测（等轴测、正二、三测））、斜（斜等测、斜二测）投影）。等轴测：投影面与三个坐标轴之间的夹角都相等。中心透视投影的矩阵：【1 0 0 0；0 1 0 0；0 0 1 1/d；0 0 0