图形学练习题

图形学练习题第一章（1）图形与图像的关系：图形与图像间无本质区别，其主要区别是表示方法不同：图形是用矢量表示的；图像是用点阵表示的。

矢量表示法是用图形生成所必需的坐标、形状、走向、颜色等几何与非几何属性来描述图形，并表示图形的内在联系；点阵表示法是用图像生成的各个像素点的颜色值来描述图像。

矢量和点阵可以互相转化。

（2）针对不同的光栅显示系统，分辨率分别是640*480像素，1024*768像素，2560*2048像素。

将每像素用12位来存储，这些系统各需要多大容量的帧缓存？如果每个像素都用24位存储呢？1）对于640*480像素，每像素用12位来存储，则需要帧缓存容量为640*480*12/8/1024=450KB。

2）对于1024*768像素，每像素用12位来存储，则需要帧缓存容量为1024*768*12/8/1024=1152KB。

3）对于2560*2048像素，每像素用12位来存储，则需要帧缓存容量为2560*2048*12/8/1024=7680KB=7.5MB。

（3）常用的颜色模型有哪些，比较各模型的特点及应用场合。

A) 绘图仪B) 数字化仪C) 扫描仪D) 键盘解：A2、在光栅扫描显示器中，帧缓存中，对应每个像素的单元有i位，则可以表示多少种颜色。

A、2*iB、i2C、2iD、i i解：C3、图形的________表示法在放大或缩小时会产生失真。

解：点阵4、CRT中电子枪中的控制栅，通过控制________，控制荧光屏上相应点的亮度。

解：通过的电子数量5、光栅显示器的帧缓存中，存放的是_________________。

解：相应像素点的色彩或灰度信息。

6、彩色阴极射线管中，广泛应用于光栅扫描系统中的产生彩色显示的方法是________。

解：影孔板法（荫罩法）7、图形的输出可分为_______、_________两种解：显示输出，硬拷贝输出8、列举图形输入设备从逻辑上可分哪几种设备解：定位设备，笔画设备，数值设备，选择设备，拾取设备，字符串设备。

9、列举出常用的输入设备。

解：键盘，鼠标，数字化仪，光笔，操纵杆，触模屏等。

10、简述CRT的工作原理解：由电子枪发出的电子束（阴极射线）通过聚集系统、加速系统和磁偏转系统射向荧光屏指定位置产生图像。

第二章1.直线的属性包括_________、_________和颜色。

解：线型，线宽2.字符的图形表示可以分为_________和_________两种形式。

解：点阵，矢量3.常见的直线生成算法有_________、_________和_________。

解：DDA算法，中点画线算法，Bresenham画线算法。

4.在图形软件中，除了要求能生成_________、_________等基本图形元素外，还要示能生成其他曲线图元、_________及符号等多种图元。

解：直线，圆弧，多边形5.常用的线宽控制方法有_________、_________和_________等。

解：垂直线刷子，水平线刷子，方形刷子。

6. 在扫描线填充算法中，对水平边忽略不予处理的原因是_________。

解：水平边在此算法中不起任何作用，所以可以在算法的预处理中将水平边去掉。

7．圆的正负划分性中，当将点的坐标(x,y)代入F(X，Y)得出>0时，说明此点在圆的_______。

解：外侧8．为了能够区分ASCII码与汉字编码，采用字节的最高位来标识：最高位为_____表示ASCII码；最高位为_____表示表示汉字编码。

解：0，19．先将区域的一点赋予指定的颜色，然后将该颜色扩展到整个区域的过程是_______算法。

解：种子填充算法10．各象素在水平、垂直及四个对角线方向都是连通的称为__________。

解：八连通11．一个八连通区域的边界是__________，一个四连通式的区域的边界是__________。

解：四连通的，八连通的12．在射线法中计算射线与多边形所有边的交点个数，若交点个数为奇数，则被测点在多边形__________。

解：内部13．直线DDA算法，当斜率m<=1时，x方向的增量△x和y方向的增量△y分别是____。

A. ±m和±1B. ±1和±1/mC. ±1和±mD. ±1/m 和±1解：C14．用于减少或克服在“光栅图形显示器上绘制直线、多边形等连续图形时，由离散量表示连续量引起的失真”的技术叫____________________。

解：反走样技术15．下面关于反走样的论述错误的是（）A. 提高分辨率B. 简单区域采样C. 加权区域采样D. 增强图象的显示亮度解：D16．在种子填充算法中所提到的八向连通区域算法同时可填充四向连通区。

（×）17．在多边形扫描转换中，对于一条扫描线，多边形的填充过程可分为_________，_________，_________，_________。

解：求交，排序，配对，填充18．有效边表中存放的是_________。

解：与当前扫描线相交的边的信息。

19. 多边形填充时，下述哪种论述是错误的？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，而且不需要考虑任何特殊情况。

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。

解：C20．请用中点算法和Bresenham 算法扫描转换像素点(8,6)到(1,1)的线段时的像素位置。

解：1）中点算法，为了计算方便，将线段的起点终点交换，即从(1,1)到(8,6) a=y0-y1,b=x1-x0, d0=2(a+0.5b)=2a +bd ≥0 di+1= di+2a (取下点) d<0 di+1= di+2(a+b)（取上点） a=-5,b=7(1,1)到(8,6)⎩⎨⎧≥-+<+=-=+ 0)(22 0)(210取上点取下点k k k k k e dx dy e e dy e e dxe21.分析多边形扫描转换，边界填充算法，种子填充算法的特点。

解：多边形扫描转换算法同时利用了多边形的区域、扫描线和边的连贯性，从而避免了反复求交等大量运算，因此是一个效率较高的填充算法。

其缺点是对于各种表的维持和排序的耗费大，适合软件不适合硬件。

边界填充算法按任意顺序处理多边形每条边，适合硬件实现种子填充算法是假设在多边形或区域的内部，至少有一个象素是已知的（此像素称为种子像素），由此出发然后设法到区域内所有其它象素，并对它们进行填充。

22．写出你所知道的几种多边形填充算法。

多边形区域填充，有效边表扫描线填充算法，边缘填充算法，栅栏填充算法，边标志算法，种子填充法。

23．请用中点画圆算法生成圆心为(2,2),半径为4的圆从（2,6）开始的顺时针四分之一圆弧，写出相应的像素位置，并画出图形。

解：首先求出圆心在坐标原点，半径为4的八分之一圆弧。

起点（0，4）d0＝-3<0 (1,4)d1=-3+2*0+3=0 (2,3)先根据对称原理可求得另八分之一的像素点坐标为(3,2),(4,1),(4,0)将其点x坐标加2，y坐标加2,所以得到八分之一圆弧像素点为(2,6),(3,6),(4,5),(5,4),(6,3),(6,2)24．用有效边表填充法将顶点为P0 (2，5)， P1(2，10)，P2(9，6)，P3(16，11)，P4(12，第三章1.在线段AB的编码裁剪算法中，如A，B两点的码_________，则该线段位于窗口内，如A，B两点的码_________，则该线段在窗口外。

解：都为0。

按位与不等于0。

3.字符串可按_________、_________和_________3种精度裁剪。

解：字符串，字符，笔画4.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4种情况，分别须输出一些顶点。

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。

C.S在不可见一侧，P在可见一侧，则输出线段SP与裁剪线的交点与P。

解：A，应输出P5. 多边形的Weiler-Atherton裁剪算法可以实现对任意多边形的裁剪。

√6.多边形的剪裁可以看作是线段裁剪的组合。

×7.对于线段来说，中点分割裁剪算法要比其他线段裁剪算法的裁剪速度快。

×8. 二维线段裁剪算法有_________、_________和_________方法。

解：直接求交法，编码裁剪法，中点分割算法9.把每一个字符都看作是一些短直线的组合，每一笔划都必须个别地进行裁剪是______裁剪法。

解：笔画10.下图中A点在编码裁剪法中的编码是多少A、1001B、0010C、0000D、1000解：A11.用Sutherland-Cohen编码裁剪法裁剪二维线段时，判断下列直线段采用哪种处理方法。

假设直线段两个端点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) 不能判断解：C12.在区域编码算法中，设端点P1和P2的区域编码分别是code1和code2，若（B），则P1和P2同在窗口的上方、下方、左方或右方。

A. code1=0且code2=0B.code1&code2≠0C.code1&code2=0D.code1≠code2解：B13.简述线段的编码裁剪法和中点裁剪法的基本思想。

解：编码裁剪法：①对线段两个端点P1，P2根据所在区域编码②若P1P2完全在窗口内code1=0,且code2=0,则“取”③若P1P2明显在窗口外code1&code2≠0，则“弃”④对不能判断为完全在窗口外或窗口内的线段，则要测试与窗口边界的交点。

首先，对一条线段的外端点与一条裁剪边界进行比较，从而确定应裁剪掉多少线段。

然后对线段的剩余部分与其他裁剪边界进行比较，直到完全舍弃该线段或者找到位于窗口内的一段线段为止。

我们可设按左、右、上、下的顺序，并使用裁剪边界检查线段的端点。

中点裁剪法：①对线段两个端点P1，P2根据所在区域编码②若P1P2完全在窗口内code1=0,且code2=0,则“取” ③若P1P2明显在窗口外code1&code2≠0，则“弃” ④对不能判断为完全在窗口外或窗口内的线段，将线段分割成相等的两段，然后对每一小段重复上述的检查，直至找到每段与窗口边界的交点或分割小段的长度充分小，可以视为一点时为止。