计算机图形学考试简答题复习.

计算机图形学考试简答题复习

1、简述计算机动画的概念，它经历了哪几个阶段的发展？(2分)

计算机动画是指采用图形与图像的处理技术，借助于编程或动画制作软件生成

一系列的景物画面，其中当前帧是前一帧的部分修改。计算机动画是采用连续播放静止图像的方法产生物体运动的效果。

60年代: 二维计算机辅助动画系统

70年代: 三维图形与动画的基本技术的开发;

80年代: 优化70年代出现的模型和阴影技术;

90年代: 动力学仿真技术、三维仿真演员系统

2、计算机图形学、图象处理、计算机视觉这三者之间有什么联系和区别？(2分)

1. 数字图像处理主要研究的内容

数字图像处理（digital image processing）是用计算机对图像信息进行处理的一

门技术，使利用计算机对图像进行各种处理的技术和方法。

数字图像处理主要研究的内容有以下几个方面：1) 图像变换由于图像阵列很大，直接在空间域中进行处理，涉及计算量很大。因此，往往采用各种图像变

换的方法，如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理技术，将空

间域的处理转换为变换域处理，不仅可减少计算量，而且可获得更有效的处理（如傅立叶变换可在频域中进行数字滤波处理）。目前新兴研究的小波变换在

时域和频域中都具有良好的局部化特性，它在图像处理中也有着广泛而有效的

应用。2) 图像编码压缩图像编码压缩技术可减少描述图像的数据量（即比特数），以便节省图像传输、处理时间和减少所占用的存储器容量。压缩可以在

不失真的前提下获得，也可以在允许的失真条件下进行。编码是压缩技术中最

重要的方法，它在图像处理技术中是发展最早且比较成熟的技术。3) 图像增

强和复原图像增强和复原的目的是为了提高图像的质量，如去除噪声，提高图

像的清晰度等。图像增强不考虑图像降质的原因，突出图像中所感兴趣的部分。如强化图像高频分量，可使图像中物体轮廓清晰，细节明显；如强化低频分量可减少图像中噪声影响。图像复原要求对图像降质的原因有一定的了解，一般讲应根据降质过程建立"降质模型"，再采用某种滤波方法，恢复或重建原来的图像。4) 图像分割图像分割是数字图像处理中的关键技术之一。图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出来，其有意义的特征有图像中的边缘、区域等，这是进一步进行图像识别、分析和理解的基础。虽然目前已研究出不少边缘提取、区域分割的方法，但还没有一种普遍适用于各种图像的有效方法。因此，对图像分割的研究还在不断深入之中，是目前图像处理中研究的热点之一。5) 图像描述图像描述是图像识别和理解的必要前提。作为最简单的二值图像可采用其几何特性描述物体的特性，一般图像的描述方法采用二维形状描述，它有边界描述和区域描述两类方法。对于特殊的纹理图像可采用二维纹理特征描述。随着图像处理研究的深入发展，已经开始进行三维物体描述的研究，提出了体积描述、表面描述、广义圆柱体描述等方法。6) 图像分类（识别）图像分类（识别）属于模式识别的范畴，其主要内容是图像经过某些预处理（增强、复原、压缩）后，进行图像分割和特征提取，从而进行判决分类。图像分类常采用经典的模式识别方法，有统计模式分类和句法（结构）模式分类，近年来新发展起来的模糊模式识别和人工神经网络模式分类在图像识别中也越来越受到重视。

2. 计算机图形学(Computer Graphics，简称CG)是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。

计算机图形学的研究内容非常广泛，如图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法、非真实感绘制，以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。

3. 计算机视觉既是工程领域，也是科学领域中的一个富有挑战性重要研究领域。计算机视觉是一门综合性的学科，它已经吸引了来自各个学科的研究者参

加到对它的研究之中。其中包括计算机科学和工程、信号处理、物理学、应用数学和统计学，神经生理学和认知科学等。

计算机视觉的挑战是要为计算机和机器人开发具有与人类水平相当的视觉能力。机器视觉需要图象信号，纹理和颜色建模，几何处理和推理，以及物体建模。一个有能力的视觉系统应该把所有这些处理都紧密地集成在一起。[Neg91]作为一门学科，计算机视觉开始于60年代初，但在计算机视觉的基本研究中的许多重要进展是在80年代取得的。现在计算机视觉已成为一门不同于人工智能、图象处理、模式识别等相关领域的成熟学科。计算机视觉与人类视觉密切相关，对人类视觉有一个正确的认识将对计算机视觉的研究非常有益。为此我们将先介绍人类视觉。

3、请简述矢量图形与点阵图形相比，有那些不同？(2分)点阵图形是由一个个像素来组成的图形,局部放大图形所看到马赛克就是像素,点阵图形能纪录下图像无规律的微妙层次变化,通常是一些纪实的照片.

而矢量图形的图像是以曲线及节点来标示图形,可以无限放大而不影响其精度,如Coreldraw, Freehand 及Flash 所画出来的图形均属此类,照片要变成矢量图形就必须经过处理.

(矢量图形并不适于纪录真实,层次变化复杂的图像的)

4、请简述计算机图形学与计算机几何的区别之处。(2分)计算几何

研究几何模型和数据处理的学科，着重讨论几何形体的计算机表示、分析和综合，研究如何方便灵活、有效地建立几何形体的数学模型以及如何更好地存储和管理等。

5、请简述计算机图形学与多媒体技术有什么不同之处？(2分)

计算机图形和多媒体，不是用软件，主要是写那些软件。图元映射，编码方式什么的

6、简述虚拟现实技术有哪些特征？(2分)

多感知性（Multi-Sensory）

所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外，还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知，甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。浸没感（Immersion）

又称临场感，指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。

交互性（Interactivity）

指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度（包括实时性）。构想性（Imagination）

强调虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间，可拓宽人类认知范围，不仅可再现真实存在的环境，也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。由于浸没感、交互性和构想性三个特性的英文单词的第一个字母均为I，所以这三个特性又通常被统称为3I特性。

7、试简述计算机图形学在你使用计算机时或从事工作中、经历的生活中，有哪些影响？(2分)

计算机美术与设计

计算机动画艺术

8、试描述你所熟悉的计算机图形系统的硬软件环境。(2分)计算机图形系统是计算机硬件、图形输入输出设备、计算机系统软件和图形软件的集合。例如：计算机硬件采用PC、操作系统采用windows2000，图形输入设备有键盘、鼠标、光笔、触摸屏等，图形输出设备有CRT、LCD等，安装3D MAX图形软件。

9、简述光栅扫描中的电子束有哪两种扫描方式？它们有什么不同？(2分)

隔行、逐行扫描两种方式