计算机图形学第5章习题
计算机图形学智慧树知到答案章节测试2023年中国地质大学(武汉)
第一章测试1.计算机图形学产生图形，计算机图像学产生图像。
（）A:对B:错答案:B2.下列哪项不属于计算机图形学的应用领域？（）A:虚拟现实B:游戏实时显示C:科学计算可视化D:计算机辅助设计E:数字电影制作F:识别图片中的动物答案:F3.本课程将讲不讲解以下哪个内容？（）A:动画生成B:真实感图像生成C:曲线生成D:游戏制作答案:D4.使用OPENGL画带颜色的直线，需要调用不同的函数，分别指定颜色和起始点坐标。
（）A:错B:对答案:B5.在OPENGL中定义的结点仅包含位置信息。
（）A:对B:错答案:B第二章测试1.四面体的表面建模中，可用四个三角形来描述四面体的表面，每个三角形包含三个点，因此，四面体中点的总个数为（）。
A:12B:6C:4D:9答案:C2.三次BEZIER曲线有几个控制点？（）A:3B:5C:4D:6答案:C3.三次BEZIER曲线经过几个控制点？（）A:3B:4C:2D:1答案:C4.不经过Y轴的斜线绕Y轴旋转得到的曲面是（）A:半球面B:球面C:柱面D:圆台面答案:B5.BEZIER曲线上的所有点都是由控制点经过插值得到的。
（）A:错B:对答案:A第三章测试1.通过变换可以将单位圆变成长半轴2短轴0.5的椭圆，具体实施步骤是（）。
A:水平方向做平移变换，竖值方向做平移变换B:水平方向做拉伸变换，竖值方向做平移变换C:水平方向做收缩变换，竖值方向做拉伸变换D:水平方向做拉伸变换，竖值方向做收缩变换答案:B2.变换前后二线夹角保持不变的保角变换有（）A:镜像B:旋转C:平移D:缩放答案:D3.水平方向的剪切变换，如果表达为x’=ax+by y’=c x+dy,则有（）。
A:b=1,c=1,d=0B:a=0,b=1,c=1C:a=1,b=0,d=1D:a=1,c=0,d=1答案:D4.正交变换不包括（）。
A:剪切B:镜像C:旋转D:平移答案:A5.变换的复合运算不满足交换律。
《计算机图形学》习题与解答
《计算机图形学》习题与解答第一章概述1. 试描述你所熟悉的计算机图形系统的硬软件环境。
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。
2. 计算机图形系统与一般的计算机系统最主要的差别是什么？3. 图形硬件设备主要包括哪些？请按类别举出典型的物理设备?图形输入设备：鼠标、光笔、触摸屏和坐标数字化仪，以及图形扫描仪等。
图形显示设备：CRT、液晶显示器（LCD）等。
图形绘制设备：打印机、绘图仪等。
图形处理器：GPU（图形处理单元）、图形加速卡等等。
4. 为什么要制定图形软件标准？可分为哪两类？为了提高计算机图形软件、计算机图形的应用软件以及相关软件的编程人员在不同计算机和图形设备之间的可移植性。
图形软件标准通常是指图形系统及其相关应用系统中各界面之间进行数据传送和通信的接口标准，另外还有供图形应用程序调用的子程序功能及其格式标准。
5. 请列举出当前已成为国际标准的几种图形软件标准，并简述其主要功能。
（1）CGI(Computer Graphics Interface)，它所提供的主要功能集包括控制功能集、独立于设备的图形对象输出功能集、图段功能集、输入和应答功能集以及产生、修改、检索和显示以像素数据形式存储的光栅功能集。
（2）GKS(Graphcis Kernel System)，提供了应用程序和图形输入输出设备之间的接口，包括一系列交互和非交互式图形设备的全部图形处理功能。
主要功能如下：控制功能、输入输出功能、变换功能、图段功能、询问功能等。
6. 试列举计算机图形学的三个应用实例。
（1）CAD/CAM（2）VISC（3）VR.第二章光栅图形学1. 在图形设备上如何输出一个点？为输出一条任意斜率的直线，一般受到哪些因素影响？若图形设备是光栅图形显示器，光栅图形显示器可以看作是一个像素的矩阵，光栅图形显示器上的点是像素点的集合。
计算机图形学chapter5
图5.8 引力场
19
6. 标尺和导向线 • 为了能用比较准确的尺寸来绘图, 可以在屏幕上
使用标尺。用户可用适当的命令在屏幕上显示 标尺, 如图5.9, 利用标尺来决定长度或位置。 • 图5.10说明导向线的用法。图中希望两个矩形的 左端能对齐, 用户命令系统显示一导向线,达到目 的后用命令去掉导向线。 7. 坐标显示 为了能把点定位定得准确, 可以在坐标附近显示 出点的坐标值, 如图5.11。
4
5.2 基本交互任务
1. 定位 – 此任务是确定平面上或空间的一个点: (x,y) 或(x,y,z)。一个直接的办法便是从键盘上输 入二个或三个代表坐标的数。 – 在选定一个子图、菜单等操作时, 常常并不 需要很精确的定位。这时, 我们可用在上一 节中说明的各种定位设备和屏幕上的光标 来实现。
5
11
β α
图5.3 控制对象旋转的角α及β
12
5.3 高级的交互技术
1.几何约束 – 第一种几何约束是对定位的约束。在屏幕上定 义一个不可见的网格, 有时也可用点的形式显 示网格结点的位置。对用任何方式输入一个点 都用离它最近的一个网格结点来代替。 – 第二种几何约束为方向约束。例如, 要绘制的 线只能是垂直或水平两个方向, 当给定的起点 和终点连线和水平线的交角小于45。时,便绘出 一条水平线, 否则就绘垂直线。如图5.4所示。
橡皮筋也可以做成矩形, 如图5.7所示, 这时用一个 矩形代替直线。
15
光
标
拖
选
动
图
图
元
元
图5.5 拖动
到目 的地 按一 下按 钮开 关
16
.
＋
＋
＋ ＋
图5.6 橡皮筋技术
计算机第五章测验及答案
第五章测验(金陵学院)一、判断1. GIF格式图像可形成动画效果，因而在网页制作中大量使用。
( )2. JPEG图像压缩比是用户可以控制的。
压缩比越高，图像质量越好。
( )3. 超文本中的超链可以指向文字，也可以指向图形、图像、声音或动画节点。
( )4. GB2312国标字符集由三部分组成：第一部分是字母、数字和各种符号；第二部分为一级常用汉字；第三部分为二级常用汉字。
( )5. 图像数据压缩，即使是无损压缩，重建的图像与原始图像也还有一定误差。
( )6. 在一个字节中存放一个ASCII字符，该字节最高位为0。
( )7. GB2312共有10000多个不同的汉字符号。
( )8. GBK字符集兼容GB2312字符集，但字符数量增多。
( )9. GBK字符集不包括繁体字。
( )10. USC-2采用双字节编码。
( )11. UCS与GB2312不兼容。
( )12. GB18030-2000兼容GB2312、GBK。
( )13. 汉字键盘输入编码没有区位码直接输入法，因此，汉字不可以用区位码直接输入。
( )14. 超文本是一种线性网状结构。
( )15. Windows中的“帮助”文件是一种超文本。
( )16. PDF格式文本是电子出版领域事实上的标准。
( )17. 字符形状描述分为点阵描述和轮廓描述。
( )18. TrueType字库采用的就是轮廓描述方法。
( )19. PhotoShop是一种流行的图形处理工具。
( )20. DVD使用的是MPEG-2标准。
( )21. MP3 与MIDI 均是常用的数字化记录或者表示音乐，一般情况下，用它们表示或记录同一首电子琴乐曲时，前者的质量比后者好。
()22. MP3 与MIDI均是常用的数字化记录或者表示音乐，一般情况下，用它们表示或记录同一首电子琴乐曲时，前者的数据量比后者大得多。
( )23. 视频信号的数字化比声音的数字化要复杂的多，每处理一帧画面都要花费若干秒。
(完整版)计算机图形学基础第五章课后习题答案
5.3 试用中点Bresenham 算法画直线段的原理推导斜率在[-1,0]之间的直线段绘制过程（要求写清原理、误差函数、递推公式以及最终画图过程）。
解：原理：每次在最大位移方向上走一步，而另一个方向是走步还是不走步取决于误差项的判别。
∵斜率k 在[-1,0]之间∴x 为最大位移方向，每次在x 加1，而y 或减1或减0。
设直线段的方程F(x,y)=y-kx-b ，假设当前点是P(x i ,y i )，则下一点在P u (x i +1,y i )与P d (x i +1,y i -1)中选一。
设M 为P u 和P d 的中点，则M 点的坐标为(x i +1,y i -0.5)。
构造误差判别式：d i =F(x M ,y M )=F(x i +1,y i -0.5)=y i -0.5-k(x i +1)-b若d i ≥0，取P d (x i +1,y i -1)；若d i ＜0，取P u (x i +1,y i )；即有x i+1=x i +1,y i+1=y i -1(d i ≥0)或y i (d i ＜0)。
误差函数的递推：d i ≥0时，取P d (x i +1,y i -1)，再判断下一像素取哪个时，应计算d i+1=F(x i +2,y i -1.5)= y i -1.5-k(x i +2)-b=d i -1-k ，增量为-1-k 。
d i ＜0时，取P u (x i +1,y i )，再判断下一像素取哪个时，应计算(x 0,yd i+1=F(x i+2,y i-0.5)= y i-0.5-k(x i+2)-b=d i-k，增量为-k。
判别式的初值：从(x0,y0)点出发，下一个像素的选取计算d0=F(x0+1,y0-0.5)= y0-0.5-k(x0+1)-b=-0.5-k取的是误差判别式的符号，因此可进行如下变换：D=d*2∆x∆x=x1-x0，根据选取的起点和绘制方向，∆x＞0，因此，D与d同号。
第五章习题
一、选择题1．下列________图像文件格式大量用于扫描仪和桌面出版。
A．BMP B．TIF C．GIF D．JPEG2．若计算机中连续2个字节内容的十六进制形式为34和51，则它们不可能是________。
A．2个西文字符的ASCII码 B．1个汉字的机内码C．1个16位整数 D．一条指令3．下面关于图像的叙述中错误的是________。
A．图像的压缩方法很多，但是一台计算机只能选用一种B．图像的扫描过程指将画面分成m×n个网格，形成m×n个取样点C．分色是将彩色图像取样点的颜色分解成三个基色D．取样是测量每个取样点每个分量（基色）的亮度值4．使用16位二进制编码表示声音与使用8位二进制编码表示声音的效果不同，前者比后者________。
A．噪音小，保真度低，音质差 B．噪音小，保真度高，音质好C．噪音大，保真度高，音质好 D．噪音大，保真度低，音质差5．下列关于计算机合成图像（计算机图形）的应用中，错误的是________。
A．可以用来设计电路图B．可以用来生成天气图C．计算机只能生成实际存在的具体景物的图像D．可以制作计算机动画6．下列汉字输入方法中，属于自动识别输入的是________。
A．把印刷体汉字使用扫描仪输入，并通过软件转换为机内码形式B．键盘输入C．语音输入D．联机手写输入7．一个字符的标准ASCII码由________位二进制数组成。
A．7 B．1C．8 D．168．把模拟的声音信号转换为数字形式有很多优点，以下不属于其优点的是________。
A．数字声音能进行数据压缩，传输时抗干扰能力强B．数字声音易与其他媒体相互结合（集成）C．数字形式存储的声音复制时没有失真D．波形声音经过数字化处理后，其数据量会变小9．某显示器的最高分辩率为1024*1024，可显示的不同颜色的总数为65536种，则显示存储器中用于存储图像的存储容量是________。
A．0．5MB B．2MB C．1MB D．16MB10．汉字的键盘输入方案数以百计，能被用户广泛接受的编码方案应________。
计算机图形学第5章课后习题参考答案
}
}
for(w=0;w<1;w=w+0.01)
{
double W0=-w*w*w+3*w*w-3*w+1;
double W1=3*w*w*w-6*w*w+3*w;
double W2=-3*w*w*w+3*w*w;
double W3=w*w*w;
x=W0*a[0][0]+W1*a[1][0]+W2*a[2][0]+W3*a[3][0];
dc.MoveTo(x,y);
dc.SelectObject(&pen1);
double u,w;
for(u=0;u<1;u=u+0.01)
{
double U0=-u*u*u+3*u*u-3*u+1;
double U1=3*u*u*u-6*u*u+3*u;
double U2=-3*u*u*u+3*u*u;
给定一个单位立方体一个顶点在000相对的另一个顶点在111过这两个顶点连接一条直线将单位立方体绕该直线旋转角试导出变换矩阵
第五章
1．试编写一个绘制Bezier曲面的程序。
解答：
void CMyView::OnAppBezier()
{
// TODO: Add your command handler code hij(I=1,2,…n,j=1,2,…m)，试编写一个输出三次B样条曲面的程序。
解答：
void CMyView::OnAppSpline()
{
// TODO: Add your command handler code here
计算机图形学第三版答案
计算机图形学第三版答案【篇一：《计算机图形学》第1-5章课后习题参考答案】计算机图形学研究的基本内容？答：见课本p5-6页的1.1.4节。
2、计算机图形学、图形处理与模式识别本质区别是什么？请各举一例说明。
答：计算机图形学是研究根据给定的描述，用计算机生成相应的图形、图像，且所生成的图形、图像可以显示屏幕上、硬拷贝输出或作为数据集存在计算机中的学科。
计算机图形学研究的是从数据描述到图形生成的过程。
例如计算机动画制作。
图形处理是利用计算机对原来存在物体的映像进行分析处理，然后再现图像。
例如工业中的射线探伤。
模式识别是指计算机对图形信息进行识别和分析描述，是从图形（图像）到描述的表达过程。
例如邮件分捡设备扫描信件上手写的邮政编码，并将编码用图像复原成数字。
3、计算机图形学与cad、cam技术关系如何？答：见课本p4-5页的1.1.3节。
4、举3个例子说明计算机图形学的应用。
答：①事务管理中的交互绘图应用图形学最多的领域之一是绘制事务管理中的各种图形。
通过从简明的形式呈现出数据的模型和趋势以增加对复杂现象的理解，并促使决策的制定。
②地理信息系统地理信息系统是建立在地理图形基础上的信息管理系统。
利用计算机图形生成技术可以绘制地理的、地质的以及其它自然现象的高精度勘探、测量图形。
③计算机动画用图形学的方法产生动画片，其形象逼真、生动，轻而易举地解决了人工绘图时难以解决的问题，大大提高了工作效率。
5、计算机绘图有哪些特点？答：见课本p8页的1.3.1节。
6、计算机生成图形的方法有哪些？答：计算机生成图形的方法有两种：矢量法和描点法。
①矢量法：在显示屏上先给定一系列坐标点，然后控制电子束在屏幕上按一定的顺序扫描，逐个“点亮”临近两点间的短矢量，从而得到一条近似的曲线。
尽管显示器产生的只是一些短直线的线段，但当直线段很短时，连成的曲线看起来还是光滑的。
②描点法：把显示屏幕分成有限个可发亮的离散点，每个离散点叫做一个像素，屏幕上由像素点组成的阵列称为光栅，曲线的绘制过程就是将该曲线在光栅上经过的那些像素点串接起来，使它们发亮，所显示的每一曲线都是由一定大小的像素点组成的。
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习题5.6/P149
5.6 试用中点Bresenham算法扫描转换圆心在原点、 半径为8的园。 已知d0=1-R=-7
i 0 1 2 3 4 5 6 (xi yi) (0, 8) (1, 8) (2, 8) (3, 7) (4, 7) (5, 6) (6, 5) di -7 -4 1 -6 3 2 5 2x+3 3 5 9 2(x-y)+5
12-16=-4 8-16=-8 4-16=-12 12-16=-4
习题5.3/P149
5.3 试用中点Bresenham算法画直线段的原理，推导斜率在 [-1,0]之间的直线段绘制过程。 yi ∵k[-1,0]，即|k|1 ∴取|dx|=1 ①取dx=1,dy=-k yi-1 设di=F(xi+1,yi-0.5) =yi-0.5-k(xi+1)-b yi-2 当di0,下一点(xi+1,yi) di+1=F(xi+2,yi-0.5)=di-k xi xi+1 xi+2 当di0,下一点(xi+1,yi-1) 第四象限 di+1=F(xi+2,yi-1.5)=di-1-k d0=F(x0+1,y0-0.5)=-(k+0.5) 令Di=2dxdi,得D0=-(dx+2dy),D与d同号 当Di0,下一点(xi,yi-1),Di+1=Di-2dy 当Di0,下一点(xi+1,yi-1),Di+1=Di-2(dx+dy)
习题5.3/P149
yi+2 ②取dx=-1,dy=k 设di=F(xi-1,yi+0.5) yi+1 =yi+0.5-k(xi-1)-b yi 当di0,下一点(xi-1,yi) xi-2 xi-1 xi di+1=F(xi-2,yi+0.5)=di+k 第二象限 当di0,下一点(xi-1,yi+1) di+1=F(xi-2,yi+1.5)=di+1+k d0=F(x0-1,y0+0.5)=0.5+k 令Di=2dxdi,得D0=dx+2dy,D与d异号 当Di0,下一点(xi-1,yi),Di+1=Di+2dy 当Di0,下一点(xi-1,yi+1),Di+1=Di+2(dx+dy)
计算机图形学基础
华东理工大学计算机系· 谢晓玲
习题5.2/P149
5.2 用DDA算法、中点Bresenham算法和改进 Bresenham算法扫描转换直线段P1P2，其中P1为 (0,0)、 P2为(8,6)。 i xi yi (xi,yi) ①DDA算法： 0 0, 0 (0,0) 1 1, 0.75 (1,1) 已知P1(0,0)、P2(8,6)， 2 2,1.5 (2,2) 则：dx=8, dy=6 3 3, 2.25 (3,2) 4 4,3.0 (4,3) ∵dx>dy并且k<1 5 5,3.75 (5,4) ∴取Δx=1,Δy=k=6/8=0.75 6 6,4.5 (6,5) ∴xi+1= xi+1,yi+1=yi+0.75 7 7,5.25 (7,5)
1, 3, 1/2
7,5,0
AET表 ∴按p119的规则1 ，得交点： (1,1)(7,1)、(2,2)(3,2)、(3,2)(7,2)、 (4,3)(7,3)、(4,4)(6,4)、(6,4)(7,4)、 (4,5)(5,5)
1
1,1,∞
7,5,0
补充题，扫描线种子填充算法
栈：
3
S
1
12
2
9
11
-7
-1 3 7
习题5.11/P149
5.11 采用扫描转换算法对图所示多边形进行填充， 试写出ET表和当扫描线y=4时的有效边表AET表。 设节点的数据结构：xmin ymax 1/k next
6 5 4 3 2 1 3,3,-1 1, 3, 1/2 3,6,1/4 1,1,∞ 7,5,0 6,6,-1 6,5,1
Hale Waihona Puke 7134 5 6 8
10
s 2，3，1 4，3，1 5，3，1 6，3，1 8，9，7，3，1 10，9，7，3，1 9，7，3，1 12，11，7，3，1 11，7，3，1 7，3，1 13，3，1 3，1 1
0-12=-12
习题5.2/P149
③改进Bresenham算法： dx=8,dy=6,2dx=16,2dy=12,e0=-dx=-8
i (xi yi) ei 0 (0, 0) -8 1 (1, 1) -12 2 (2, 1) 0 3 (3, 2) -4 4 (4, 3) -8 5 (5, 4) -12 6 (6, 4) 0 7 (7, 5) -4 ei+2dy -8+12=4 -12+12=0 0+12=12 -4+12=8 -8+12=4 -12+12=0 0+12=12 -4+12=8 (xi+1,yi+1) (1,1) (2,1) (3,2) (4,3) (5,4) (6,4) (7,5) (8,6) ei-2dx 4-16=-12
7
6
5
8 (xi+1,yi+1) (xi,yi+1) (xi,yi-1) (xi-1,yi-1) (xi-1,yi+1) (xi,yi+1) (xi,yi-1) (xi+1,yi-1)
习题5.4/P149
推而广之： 如果k>1，则将x,y位置对调； 如果x<0，则dx取负数 如果y<0，则dy取负数 已知1(0≤k≤1)时的中点Bresenham算法函数：
void MidBresenhamLine(int x0,int y0,int x1,int y1,int color); 1(0≤k≤1) 2(0≤k≤1) 3(-1≤k≤0) 4(-1≤k≤0) 5(k≥1) 6(k≥1) 7(k≤-1) 8(k≤-1) (x0,y0),(x1,y1) (x0,y0),(x1,y1) (x0,y0),(x1,y1) (x0,y0),(x1,y1) (x0,y0),(x1,y1) (x0,y0),(x1,y1) (x0,y0),(x1,y1) (x0,y0),(x1,y1) MidBresenhamLine(x0,y0,x1,y1,15) MidBresenhamLine(-x0,-y0,-x1,-y1,15) MidBresenhamLine(x0,-y0,x1,-y1,15) MidBresenhamLine(-x0,y0,-x1,y1,15) MidBresenhamLine(y0,x0,y1,x1,15) MidBresenhamLine(-y0,-x0,-y1,-x1,15) MidBresenhamLine(y0,-x0,y1,-x1,15) MidBresenhamLine(-y0,x0,-y1,x1,15)
多边形
ET表
6
5
4 3 2 1 6 5 4 3 2 3,3,-1 1, 3, 1/2 3,6,1/4 6,6,-1 6,5,1
3.75,6,1/4 3.5,6,1/4 3.25,6,1/4 1.5,3,1/2
5,6,-1 6,6,-1 7,5,0 3,3,-1 3,6,1/4 7,5,0 6,5, 1 7,5,0
8 8,6.0 (8,6)
习题5.2/P149
②中点Bresenham算法： dx=8,dy=6,2(dx-dy)=4,-2dy=-12,d0=dx-2dy=-4
i (xi yi) 0 (0, 0) 1 (1, 1) 2 (2, 1) 3 (3, 2) 4 (4, 3) 5 (5, 4) 6 (6, 4) 7 (7, 5) di (xi+1,yi+1) di+2(dx-dy) -4 (1,1) -4+4=0 0 (2,1) -12 (3,2) -12+4=-8 -8 (4,3) -8+4=-4 -4 (5,4) -4+4=0 0 (6,4) -12 (7,5) -12+4=-8 -8 (8,6) di-2dy 0-12=-12
习题5.4/P149
5.4 将中点Bresenham算法画直线段，推广到任意斜率的 直线段。 4 1 |k|≤1 1(0≤k≤1) D0=dx-2dy dx=1,dy>0 Di<0,Di+1=Di+2(dx-dy) Di0,Di+1=Di-2dy 2(0≤k≤1) D0=-dx+2dy dx=-1,dy<0 Di<0,Di+1=Di+2(dy-dx) Di0,Di+1=Di+2dy 3(-1≤k≤0) D0=-dx-2dy dx=1,dy<0 Di<0,Di+1=Di-2dy Di0,Di+1=Di-2(dx+dy) 4(-1≤k≤0) D0=dx+2dy dx=-1,dy>0 Di<0,Di+1=Di+2dy Di0,Di+1=Di+2(dx+dy) 2 (xi+1,yi+1) (xi+1,yi) (xi-1,yi-1) (xi-1,yi) (xi+1,yi) (xi+1,yi-1) 3
(xi-1,yi) (xi-1,yi+1)
习题5.4/P149
|k|≥1 5(k≥1) dx>0,dy=1 D0=2dx-dy Di<0,Di+1=Di+2(dx-dy) Di0,Di+1=Di+2dx 6(k≥1) D0=-2dx+2dy dx<0,dy=-1 Di<0,Di+1=Di-2dx Di0,Di+1=Di+2(dy-dx) 7(k≤-1) D0=2dx+dy dx<0,dy=1 Di<0,Di+1=Di+2(dx+dy) Di0,Di+1=Di+2dx 8(k≤-1) D0=-2dx-dy dx>0,dy=-1 Di<0,Di+1=Di-2(dx+dy) Di0,Di+1=Di-2dx