计算机图形学复习题

计算机图形学复习题

一、简答题与名词解释：

1. 什么是图形？在计算机中，图形是如何表示的？计算机图形学的主要研究的内容是什么？2．列举三个你接触过的计算机图形学的应用实例。

3．设有两个显示分辨率分别为640×480及1280×1024的光栅扫描系统，如果每个象素12位，这两个系统各需多大的帧缓存？可显示的颜色数有多少种？如果每个象素为24位情况又如何？

答:(1)每个象素12位时：

可显示颜色数＝212＝4096（种）

第一个系统所需缓存大小＝640×480×12/8＝460800(B)＝450(KB)

第二个系统所需缓存大小＝1280×1024×12/8＝1966080(B)＝1920(KB)＝1.875(MB)

(2)每个象素24位时：

可显示颜色数＝224＝16777216（种）

第一个系统所需缓存大小＝640×480×24/8＝921600(B)＝900(KB)

第二个系统所需缓存大小＝1280×1024×24/8＝3932160(B)＝3840(KB)＝3.75(MB) 4．计算机图形显示器和绘图设备表示颜色的方法各是什么颜色系统？它们之间的关系如何？

答：计算机图形显示器是用RGB方法表示颜色，而绘图设备是用CMY方法来表示颜色的。它们之间的关系是：两者都是面向硬件的颜色系统，前者是增性原色系统，后者是减性原色系统，后者是通过在黑色里加入一种什么颜色来定义一种颜色，而后者是通过指定从白色里减去一种什么颜色来定义一种颜色。

5．试列举出你所知道的图形学输入与输出设备。

6．试述CRT的基本工作原理。

7．阴极射线管由哪几个部分组成？它们的功能分别是什么？

8．什么叫刷新？刷新频率与荧光物质的持续发光时间的关系如何？

9．什么是像素？什么是CRT的分辨率？

10．与随机扫描系统相比，光栅扫描显示系统有哪些优点和缺点？

11．什么是光栅图形的扫描转换？

12．由于接受输入的取样方式和事件驱动方式各自的工作原理是什么？

13．裁剪的目的是什么？什么是内裁剪，什么是外裁剪？

14．封闭的图元有哪两种绘制方式？

15．改进扫描转换直线段的中点算法，使之能处理斜率为任意的直线段。

16．生成图元是指？

17．线宽控制常用的主要有哪些？

18．扫描转换多边形，常见算法有哪些？

19．4连通区域与8连通区域对边界的要求有何不同？

20．扫描转换多边形与区域填充的区别是什么？

21．什么是混淆与反混淆？

22．反混淆方法有哪些？

23．光栅图形系统中，混淆现象有哪写表现形式？产生混淆的原因是什么？

24．试列举发生在你身边的混淆现象。

25．平面几何投影分类

26．什么是透视投影，主灭点是由什么决定的，按主灭点的个数分为哪几类？

27．什么是三视图？

28．什么是实体？

29．写出下列术语的中文含义

（1）GKS/PHIGS-----图形核心系统\程序员级层次结构图形系统

（2）CAD/CAM-----计算机辅助设计\计算机辅助制造

（3）CAGD/CIMS ------计算机辅助几何设计\计算机集成制造系统

（4）API/DPI-----应用程序员编程界面\每英寸点数

（5）CPU/DPU------图形化用户界面\显示处理器

30．写出几种线裁剪算法；写出几种多边形裁剪算法。

答案：1、矢量裁剪法2、编码裁剪法3、中点分割裁剪法

多边形的裁剪算法：1、逐边裁剪法2、双边裁剪法

31．简述Cohen-Sutherland裁剪方法的思想，并指出与之相比，中点裁剪方法的改进之处，及这种改进的理由。

Cohen-Sutherland裁剪算法的思想是：对于每条线段P1P2分为三种情况处理。（1）若P1P2完全在窗口内，则显示该线段P1P2简称"取"之。（2）若P1P2明显在窗口外，则丢弃该线段，简称"弃"之。（3）若线段既不满足"取"的条件，也不满足"弃"的条件，则在交点处把线段分为两段。其中一段完全在窗口外，可弃之。然后对另一段重复上述处理。

中点分割算法的大意是，与Cohen-Sutherland算法一样首先对线段端点进行编码，并把线段与窗口的关系分为三种情况: 全在、完全不在和线段和窗口有交。对前两种情况，进行同样的处理。对于第三种情况，用中点分割的方法求出线段与窗口的交点。即从P0点出发找出距P0最近的可见点A和从P1点出发找出距P1最近的可见点B，两个可见点之间的连线即为线段P0P1的可见部分。从P0出发找最近可见点采用中点分割方法：先求出P0P1的中点P m,若P0P m不是显然不可见的，并且P0P1在窗口中有可见部分，则距P0最近的可见点一定落在P0P m上，所以用P0P m代替P0P1；否则取P m P1代替P0P1。再对新的P0P1求中点P m。重复上述过程，直到P m P1长度小于给定的控制常数为止，此时P m收敛于交点。

改进之处在于，对第三种情况，不直接解方程组求交，而是采用二分法收搜索交点。

这种改进的理由是：计算机屏幕的象素通常为1024×1024，最多十次二分搜索即可倒象素级，必然找到交点。而且中点法的主要计算过程只用到加法和除2运算，效率高，也适合硬件实现。

二、填空题

1．CRT图形显示器由、和三部分组成

2．表示图形的方法有两种，即参数法和点阵法。用参数法表示的图形，我们称为狭义上的；用点阵法表示的图形，我们称为。

3．图形的运算包括、和

4．逐点比较法算法的基本思想是：在绘制直线的过程中，每绘制一个就与直线进行比较，根据比较的结果决定下一步的走向，这样一步一步逼近直线。

5．如果在多边形内任选两个点，将这两点用线段连接后，此线段上所有的点都在多边形内，这个多边形是多边形。

6. 逐点插补法的基本思想是：在输出圆弧的过程中，每当走完一个之后，就与的圆弧进行比较，根据比较的结果决定下一步的走向。

7. 图形的填充的算法有：算法、算法和算法等。8．常用的图形输入设备包括、、等。

9．区域可以由内部点或边界来定义，在种子填充算法中假设区域采用___________________定义。10．在裁剪算法中主要解决两个问题：第一是判断______________________在区域内部或外部，第二