什么是计算机图形学
cg是什么
cg是什么英文缩写,多指计算机图形。
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。
随着以计算机为主要工具进行视觉设计和生产的一系列相关产业的形成,国际上习惯将利用计算机技术进行视觉设计和生产的领域通称为CG。
1.计算机图形学(Computer Graphics,简称CG,现在常用中文名称为“西橘”),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。
如何在计算机中表示图形,以及如何利用计算机进行图形的生成、处理和显示的相关原理与算法,构成了计算机图形学的主要研究内容。
图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。
从处理技术上来看,图形主要分为两类,一类是由线条组成的图形,如工程图、等高线地图、曲面的线框图等,另一类是类似于照片的明暗图(Shading),也就是通常所说的真实感图形。
清华大学自然景物平台生成的野外场景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,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。
作为一本面向计算机专业本科生和非计算机专业研究生的图形学教材,本书着重讨论与光栅图形生成、曲线曲面造型和真实感图形生成相关的原理与算法2.CG = C for Graphics是为GPU编程设计的高级绘制语言,由NVIDIA和微软联合开发,微软版本叫HLSL,CG是NVIDIA版本。
Cg极力保留C语言的大部分语义,并让开发者从硬件细节中解脱出来,Cg同时也有一个高级语言的其他好处,如代码的易重用性,可读性得到提高,编译器代码优化。
3.游戏图片或过场动画4.Dota英雄发条地精CG视屏等多指第三条。
图形学复习提纲
图形学复习提纲图形学复习提纲2010.10.10第1章引言1.1 计算机图形学及其相关概念计算机图形学(Computer Graphics)计算机图形学是研究怎样利用计算机来显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的一门学科。
IEEE定义:Computer graphics is the art or science of producing graphical images with the aid of computer.计算机图形学的研究对象——图形通常意义下的图形:能够在人的视觉系统中形成视觉印象的客观对象都称为图形。
两类图形要素:1.几何要素:点,线,面,体等;2.非几何要素:明暗,灰度,色彩等计算机图形学中所研究的图形:从客观世界物体中抽象出来的带有颜色及形状信息的图和形。
图形的两种表示方法:点阵法是用具有颜色信息的点阵来表示图形的一种方法,它强调图形由哪些点组成,并具有什么灰度或色彩。
参数法是以计算机中所记录图形的形状参数与属性参数来表示图形的一种方法。
通常把参数法描述的图形叫做图形(Graphics)把点阵法描述的图形叫做图象(Image)1.4 计算机图形系统1.4.2 计算机图形系统的结构课后作业:习题一(p19)1.1 名词解释:图形、图象、点阵法、参数法。
1.2 图形包括哪两方面的要素,在计算机中如何表示它们?1.3 什么叫计算机图形学?分析计算机图形学、数字图象处理和计算机视觉学科间的关系。
1.7 一个交互性计算机图形系统必须具有哪几种功能?其结构如何?第2章图形设备计算机图形系统包含哪些外部设备?图形输入设备:概念、特点图形显示设备:概念、结构原理、工作方式、特点图形绘制设备:概念、特点课后作业:习题二(p63)2.2. PC图形显示卡主要有哪几种?2.4. 试列举出你所知道的图形输入与输出设备。
2.5. 说明三维输入设备的种类以及应用范围。
2.6. 阴极射线管由哪几部分组成?它们的功能分别是什么?2.16. 什么是象素点?什么是显示器的分辨率?第3章交互式技术如何设计一个好的用户接口为什么要定义逻辑输入设备交互式绘图技术有哪些?设备的评价三个层次:⒈设备层: 硬件性能最优化⒉任务层:单任务:选择最佳的交互设备⒊对话层:多任务:比较优劣3.2.2 输入模式1. 请求方式(request mode)输入设备在应用程序的控制下工作:2. 取样方式(sample mode)应用程序和输入设备同时工作:输入设备不断地产生数据,并送入数据缓冲区;当程序遇到采样语句要求输入时,从数据缓冲区中读取数据。
计算机考试题目及答案高中
计算机考试题目及答案高中计算机科学与技术已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
而在高中阶段,计算机考试是学生们评估自身计算机知识和技能的重要途径。
下面是一些常见的高中计算机考试题目及答案,以帮助学生们更好地备考。
题目一:什么是计算机的硬件和软件?答案:计算机的硬件是指计算机的实体部分,包括主机、显示器、键盘、鼠标等。
而计算机的软件是指计算机系统中存储着的指令和数据,可以分为系统软件和应用软件两类。
系统软件包括操作系统、编译器和驱动程序等;而应用软件包括各种应用程序,例如字处理软件、电子表格软件和媒体播放器等。
题目二:什么是计算机网络?答案:计算机网络是指通过通信线路和交换设备,将地理位置不同的计算机连接到一起,实现资源共享和信息传输的系统。
计算机网络可以分为局域网、广域网和互联网等不同的类型。
计算机网络的重要性在于,它可以方便地共享文件和数据,提供远程协作和通信的方式。
题目三:什么是计算机编程?答案:计算机编程是指使用特定的编程语言,编写能够在计算机上执行的程序的过程。
计算机编程可以实现各种功能,例如游戏开发、网站设计和数据分析等。
常见的计算机编程语言包括Python、Java和C++等。
通过学习计算机编程,可以培养逻辑思维和问题解决的能力。
题目四:什么是计算机安全?答案:计算机安全是指保护计算机系统和数据免受未经授权的访问、使用、泄漏和破坏的措施。
计算机安全包括防火墙的设置、密码的使用、数据备份和恢复等方面。
随着网络的快速发展,计算机安全问题变得越来越重要,需要重视和加强相关的安全措施。
题目五:什么是计算机图形学?答案:计算机图形学是研究计算机生成和处理图像的学科。
它涉及到图像的表示、处理、压缩和渲染等技术。
计算机图形学在游戏开发、动画制作和虚拟现实等领域有着广泛的应用。
学习计算机图形学可以帮助学生们了解图像处理和计算机视觉的基本原理及方法。
题目六:什么是计算机硬件维护?答案:计算机硬件维护是指对计算机硬件进行保养和修理的过程。
计算机图形学面试题
计算机图形学面试题第一章概述;1、计算机图形学研究的是什么?;计算机图形学研究的是通过计算机将数据转换为图形,;2、计算机图形学处理的图形有哪些?;计算机图形学处理的图形有:专题图件、类似于照片的;3、二维图形的基本操作和图形处理算法包含哪些内容;对图形的平移、缩放、旋转、镜像、错切等操作,此外;4、什么叫科学计算可视化技术?;这是20世纪90年代计算机图形学领域的前沿课题;第一章概述1、计算机图形学研究的是什么?计算机图形学研究的是通过计算机将数据转换为图形,并在专门的设备上输出的原理、方法和技术。
2、计算机图形学处理的图形有哪些?计算机图形学处理的图形有:专题图件、类似于照片的三维逼真图形、实体的视图、抽象图等。
3、二维图形的基本操作和图形处理算法包含哪些内容?对图形的平移、缩放、旋转、镜像、错切等操作,此外还包括二维图形的裁剪、多边形填充以及二维图形的布尔运算(并、交、差)等。
4、什么叫科学计算可视化技术?这是20世纪90年代计算机图形学领域的前沿课题。
研究的是,将科学计算中大量难以理解的数据通过计算机图形显示出来,从而加深人们对科学过程的理解。
例如,有限元分析的结果,应力场、磁场的分布,各种复杂的运动学和动力学问题的图形仿真等。
5、计算机图形学的应用领域有哪些?计算机图形学处理图形的领域越来越广泛,主要的应用领域有:计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)、科学计算可视化、地理信息系统与制图、事务管理和办公自动化、虚拟现实系统、过程控制和指挥系统、计算机动画。
6、计算机图形系统的硬件设备有哪些?硬件设备包括主机、输入设备和输出设备。
输入设备通常为键盘、鼠标、数字化仪、扫描仪和光笔等。
输出设备则为图形显示器、绘图仪和打印机。
7、在彩色CRT的荫罩法技术中,说说每个象素的组成结构?谈谈彩色是如何产生的? 彩色CRT显示器中,每个象素位置上分布着呈三角形排列的三个荧光彩色点,三个荧光点分别发射红光、绿光和蓝光。
计算机图形学总复习
第一章:(蓝色字体为部分答案)●计算机图形学的定义?计算机图形学是研究通过计算机将数据转换为图形,并在专门显示设备上显示的原理、方法和技术的学科。
●计算机图形学常见的应用领域有哪些?(应用领域的标题)●计算机图形学的相关学科有哪些?和计算机图形学互逆的学科是?●CRT中为什么需要刷新?刷新频率是什么?由于荧光物质存在余晖时间,为了让荧光物质保持一个稳定的亮度值,电子束必须不断的重复描绘出原来的图形,这个过程叫做刷新刷新频率:每秒钟重绘屏幕的次数(次/秒、HZ)●彩色CRT和单色CRT的区别:⏹在荧光屏的内表面安装一个影孔板,用于精确定位像素的位置⏹CRT屏幕内部涂有很多组呈三角形的荧光粉,每一组由三个荧光点,三色荧光点由红、绿、蓝三基色组成(一组荧光点对应一个像素)⏹三支电子枪, 分别与三基色相对应●光栅扫描显示器中帧缓存是什么?位面是什么?⏹存储用于刷新的图像信息。
也就是存储屏幕上像素的颜色值。
⏹帧缓存的单位是位面。
⏹光栅扫描显示器屏幕上有多少个像素,该显示器的帧缓存的每个位面就有多少个一位存储器●1024×1024像素组成的24位真彩色光栅扫描显示器所需要的最小帧缓存是多少?第二章●什么是CDC?在微软基类库MFC中,CDC类是定义设备上下文对象的基类,所有绘图函数都在CDC基类中定义。
⏹简述CDC的4个派生类的名称,以及作用CClientDC类:显示器客户区设备上下文类CClientDC只能在窗口的客户区(不包括边框、标题栏、菜单栏以及状态栏的空白区域)进行绘图CMetaFileDCCMetaFileDC封装了在一个Windows图元文件中绘图的方法CPaintDC类该类一般用在响应WM_PAINT消息的成员函数OnPaint()中使用CWindowDC类整个窗口区域的显示器设备上下文类,包括客户区和非客户区(即窗口的边框、标题栏、菜单栏以及状态栏)⏹什么是映射模式?映射模式定义了Windows如何将绘图函数中指定的逻辑坐标映射为设备坐标输出到显示器或者打印机上。
计算机图形学
第一章1.计算机图形学的主要研究内容是什么?答:计算机中图形的表示方法,以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法,构成了计算机图形学的主要研究内容。
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,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。
2.列举三个以上图形学的应用领域。
答:计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)、可视化、真实感图形实时绘制与自然景物仿真、计算机动画、用户接口、计算机艺术等。
3.一个图形系统通常由哪些图形设备组成?答:一个图形系统通常由图形处理器、图形输入设备和图形输出设备构成。
4.有哪些常用的图形输入设备?答:键盘、鼠标、光笔和触摸屏等。
第二章1.字符串裁剪可按哪三个精度进行?答:串精度,字符精度,笔画或像素精度。
2.简述裁剪方法和中点裁剪方法的思想,并指出中点裁剪方法的改进之处及这种改进的理由。
答:(1)裁剪就是确定图形中哪些部分落在显示区之内,哪些落在显示区之外,最后只需显示落在显示区内的那部分图形,以便提高显示效率的过程。
一般的裁剪方法是:先裁剪再扫描转换。
(2)中点裁剪方法的思想是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,即在全在窗口内、完全不在窗口内和线段与窗口有交。
对第一种情况,显示该线段;对第二种情况,丢弃该线段;对第三种情况,用中点分割法求出线段与窗口的交点,即从线段的一端的端点出发找出距该端点最近的可见点,并从线段的另一端点出发找出距该端点最近的可见点,两个可见点之间的连线即为线段的可见部分。
(3)中点裁剪方法改进之处: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。
这样改进的理由是:计算机屏幕的像素通常为 1024×1024,最多十次二分搜索即可到像素级,必然能找到交点,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。
CG是什么
英文缩写,多指计算机图形。
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。
随着以计算机为主要工具进行视觉设计和生产的一系列相关产业的形成,国际上习惯将利用计算机技术进行视觉设计和生产的领域通称为CG。
计算机动画(Computer Animation),是借助计算机来制作动画的技术。
计算机动画也有非常多的形式,但大致可以分为二维动画和三维动画两种。
二维动画也称为2D动画。
借助计算机2D位图或者是矢量图形来创建修改或者编辑动画。
现在的2D动画在前期上往往仍然使用手绘然后扫描至计算机或者是用数写板直接绘制作在计算机上,然后在计算机上对作品进行上色的工作。
而特效,音响音乐效果,渲染等后期制作则几乎完全使用计算机来完成。
一些可以制作二维动画的软件有包括Flash,AfterEffects,Premiere等,三维动画也称为3D动画。
基于3D计算机图形来表现。
有别于二维动画,三维动画提供三维数字空间利用数字模型来制作动画。
给予动画者更大的创作空间。
精度的模型,和照片质量的渲染使动画的各方面水平都有了新的提高,也使其被大量的用于现代电影之中。
3D动画几乎完全依赖于计算机制作,在制作时,大量的图形计算机工作会因为计算机性能的不同而不同。
3D动画可以通过计算机渲染来实现各种不同的最终影像效果。
包括逼真的图片效果,以及2D动画的手绘效果。
三维动画主要的制作技术有:建模,渲染,灯光阴影,纹理材质,动力学,粒子效果(部分2D软件也可以实现)、布料效果、毛发效果等。
软件则包括3Dmax,Maya,LightWave 3D,Softimage XSI等。
计算机动画制作技术通过计算机得到了很大的延伸。
很多技术不仅用在动画制作上,还用在电视、电影的制作上。
这些技术包括卡通渲染动画(cel-Shading/Toon Shading Animation)动作捕捉(motion capture),蓝屏(blue screen),非真实渲染(non-photorealistic rendering),骨骼动画(skeletal animation),目标变形动画(morph target animation),模拟(simulation、模拟风,雨,雷,电等)使用位图或矢量平面图形。
图形学复习大纲
图形学复习大纲计算机图形图像学复习大纲:第一章1.关于计算机图形学的含义(填空、选择、判断)2.关于图形分类及举例3.关于图形的表示方法(两种)<概念、区别>4.图形与图像的区别5.图形学的另一种解释6.阴极射线管组成(五部分)7.什么是分辨率及特性8.习题3(图形、图像含义)第二章1.什么是CDC类(P31下)设备上下文对象的基类2.例2.4、例2.5(P35、P38)第三章1.什么是直线的扫描转换2.程序:利用中点Bresenham绘直线第四章1.多边形定义及分类,三种。
(P73)2.多边形表示方法有哪两种(顶点、点阵)及其概念3.什么是多边形扫描转换4.什么是多边形填充5.有效边表填充原则(下闭上开、左闭右开)6.什么是有效边、有效边表7.分析题:分析某个多边形关于某条扫描线的有效边表8.什么是桶表(又名边表)9.什么是边缘填充?[P80]10.什么是种子填充算法?11.什么是四/八邻接点(连通域)。
简答第五章二维变换和裁剪1.什么是图形几何变换?分为几种?2.什么是(规范化)齐次坐标?点的表达式3.三维变换矩阵的形式,和子矩阵功能:T1、T2、T3、T4形式、作用4.二维图形基本几何变换5.什么是平移(比例)变换,概念和过程?6.如何使用比例变换改变图形形状(P92中)7.什么是旋转变换(概念、结论)8.什么是反射变换(概念、3个结论矩阵)9.错切变换(概念)10.例1、例2(P95、97)11.什么是用户、观察、设备、规格化设备坐标系12.窗口、视区的关系,概念13.什么是裁剪、算法原理14.习题1.2.4(P106)第六章三维变换和投影1.三维几何变换矩阵2.平移、比例矩阵3.什么是平行投影,特点和分类?4.什么是三视图、哪三个,加以区分5.透视投影的特点6.什么是透视投影、视心、视点、视距7.透视变换坐标区包含3个(区别)8.什么是灭点、性质是什么?P1259.什么是主灭点、性质?10.什么是一、二、三点透视第七章自由变换曲线和曲面1.什么是样条曲线/面2.曲线曲面的表示形式3.什么是拟合、逼近4.什么是Bezier曲线及性质?P1375.一次、二次、三次Bezier的形状?6.Bezier性质(简答)第九章动态消隐1.什么是消隐?P1872.什么是图形的几何信息、拓扑信息?3.线框、表面实体模型的区别4.什么是消隐图5.消隐算法分类6.隐线算法原理(简答)7.隐线算法的特性8.凸面体的性质第十章真实感图形1.什么是颜色2.颜色的三要素和概念3.三刺激理论4.三原色性质5.常用颜色模型6.灰度和彩色的区分7.颜色渐变的方法8.关于直线的渐变9.三角形颜色渐变10.什么是材质第一章导论1.关于计算机图形学的含义(填空、选择、判断)?计算机图形学是一种使用图形生成原理和算法将二维或三维图形转化为光栅化的计算机显示的学科。
计算机图形学基础课后部分习题答案
xi+1 xi+2
第四象限
-6-
d0=F(x0+1,y0-0.5)=-(k+0.5) 令 Di=2dxdi,得 D0=-(dx+2dy),D 与 d 同号 当 Di≥0,下一点(xi,yi-1),Di+1=Di-2dy 当 Di≤0,下一点(xi+1,yi-1),Di+1=Di-2(dx+dy)
什么是计算机图形学
什么是计算机图形学计算机图形学是以计算机为工具,利用数学、物理、计算机科学等多个领域的知识与方法,研究如何利用计算机生成、处理、分析图形及图形相关的问题。
计算机图形学在现代工业、医学、娱乐、教育等领域中被广泛应用。
比如,运用计算机图形学,可以制作出逼真的3D模型,用于建筑、工程、汽车、航空航天等行业中的设计和模拟;可以制作出各种立体动画、视频游戏、虚拟现实等等。
计算机图形学还可以通过计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)系统,方便地创建、修改和生产产品或零件。
在医学上,计算机图形学也有很大的用处,可以用于人体的成像,如X光、CT、MRI等成像技术,将人体或器群的内部结构清晰地显示出来,便于医生进行诊断和手术操作。
计算机图形学的发展主要可以分为以下几个阶段:第一阶段是从1963年到1976年,这一时期主要是对二维图形的处理。
随着计算机的发展,人们开始尝试将图形应用到计算机中。
在这个阶段中,人们主要关注的是如何将图形显示在屏幕上。
第二阶段是从1977年到1988年,这一时期主要是三维图形的研究。
随着计算机技术的进步,计算机图形学得到了快速的发展。
在这个阶段中,人们开始研究如何在计算机中呈现三维图形。
同时,人们还发现通过利用光线追踪算法可以实现更真实的图像效果。
第三阶段是从1989年到2002年,这一时期主要是基于物理模拟的研究。
在这个阶段中,人们开始将物理学的理论应用于计算机图形学中。
通过对物质、光线等的物理特性进行计算和模拟,人们可以更加真实地呈现出三维图形。
第四阶段是从2003年到现在,这一时期主要是计算机图形学应用的广泛和发展。
在这个阶段中,计算机图形学不仅通过游戏、影视等娱乐产业得以广泛应用,还将其应用于医疗、设计、模拟等工业领域,极大地推进了各行各业的发展。
总的来说,计算机图形学具有很多应用,广泛地应用于不同行业中。
不断创新和发展的计算机图形学技术将会极大地改变我们的生活和工作方式。
计算机图形学考试题及答案
计算机图形学考试题及答案计算机图形学是计算机科学中的一个重要领域,涉及到计算机生成和处理图像、图形和动画等方面的技术。
在学习和应用计算机图形学时,进行考试是一种常见的评估学生知识和能力的方式。
下面是一些常见的计算机图形学考试题及答案,供您参考。
题目一:计算机图形学的基本概念1. 请解释什么是点、线段和多边形。
答案:点是图形学中最基本的元素,具有位置信息;线段是由两个点构成的一条直线;多边形是由若干个线段连接起来的封闭图形。
2. 请解释什么是二维和三维图形学。
答案:二维图形学主要涉及平面上的图像和图形的生成和处理技术,而三维图形学则更加复杂,可以描述和处理具有宽度、深度和高度的物体。
3. 请简要说明计算机图形学的主要应用领域。
答案:计算机图形学广泛应用于计算机游戏、虚拟现实、工程设计、建筑可视化、影视特效等领域。
题目二:光栅化和向量图形的区别1. 请解释什么是光栅化和向量图形。
答案:光栅化是将图形或图像转换成由像素点组成的栅格形式,每个像素点的颜色值可以表示图像的一部分;向量图形则是使用数学公式表示图形,可以无限放大而不失真。
2. 请列举光栅化图形和向量图形的优缺点。
答案:光栅化图形的优点是可以准确表示各种颜色和效果,缺点是放大会导致失真;向量图形的优点是可以无限放大而不失真,缺点是对于复杂的细节表达能力有限。
题目三:三维建模与渲染1. 请解释什么是三维建模和渲染。
答案:三维建模是使用计算机生成三维对象的过程,包括创建物体的外形、纹理和材质等属性;渲染则是将三维模型转换成二维图像的过程,添加光照和阴影效果,使其更加逼真。
2. 请列举一些常用的三维建模和渲染软件。
答案:常用的三维建模软件有Autodesk 3ds Max、Maya、Blender 等;常用的渲染软件有V-Ray、Arnold、Mental Ray等。
题目四:计算机图形学中的颜色表示和处理1. 请解释什么是RGB和CMYK颜色模型。
答案:RGB颜色模型使用红、绿、蓝三原色的不同组合来表示颜色,适用于显示器和光栅化图像;CMYK颜色模型使用青、洋红、黄和黑四种颜色的不同组合来表示颜色,适用于打印和印刷。
计算机图形学中的名词解释
计算机图形学中的名词解释计算机图形学是一门研究通过计算机技术来生成、处理和显示图像的学科。
在计算机图形学中,有许多重要的名词和概念需要解释,下面将逐一介绍这些名词,并探讨其在计算机图形学中的作用和意义。
1. 点(Pixel)在计算机图形学中,点是图像的基本单元。
点由一组数据表示,通常用来描述图像在屏幕上的位置和颜色。
屏幕上的每个点都有其特定的坐标和颜色信息,通过组合这些点,可以形成任意复杂的图像。
2. 线(Line)线是由点组成的一系列连续的点的集合。
在计算机图形学中,线通常用于表示直线、曲线和多边形等几何形状。
通过指定线的起始点和终点,可以绘制各种形状的线段。
3. 多边形(Polygon)多边形是由多条线段组成的闭合曲线。
在计算机图形学中,多边形常用于描述平面图形,如矩形、三角形和圆形等。
通过确定多边形的顶点坐标和连接顺序,可以生成各种不同形状的平面图案。
4. 三维模型(3D Model)三维模型是指在三维空间中描述物体形状和结构的数据表示。
在计算机图形学中,三维模型通常由一系列顶点、边和面组成。
通过对三维模型的实时渲染和变换,可以在计算机屏幕上呈现出逼真的三维场景。
5. 渲染(Rendering)渲染是指将图形模型转化为可视图像的过程。
在计算机图形学中,渲染包括光照计算、阴影生成、纹理映射等操作,通过对模型进行逐像素的计算和处理,最终生成逼真的图像。
6. 着色(Shading)着色是指为模型表面分配颜色和光照效果的过程。
在计算机图形学中,着色算法可以根据光照模型和材质特性,为三维模型的表面添加逼真的颜色和明暗效果,以增强图像的真实感。
7. 纹理映射(Texture Mapping)纹理映射是指将一幅二维图像贴到三维模型表面的过程。
在计算机图形学中,通过将具有纹理信息的图像与三维模型进行关联,可以使模型表面展现出复杂的材质和细腻的纹理效果。
8. 光线追踪(Ray Tracing)光线追踪是一种逆向的渲染技术,通过模拟光线在场景中的传播和反射过程,计算出每个像素的颜色和光照效果。
计算机图形学教程课后习题参考答案
答:见课本2.4.5.节。
10、当前主流的图形软件有哪些?
答:见课本2.6.3节。
第三章
1、编写画一正方形程序,并在其中用不同的颜色画15个正方形,每一个都比前一个小。
#include“graphics.h”
#include“conio.h”
4、光栅扫描显示器由哪些部分组成?它们的功能分别是什么?
答:见课本P21页图2.9所展示的组成框图,其后有各部分的介绍及功能。
5、对于分辨率为1024*1024的光栅系统,若每一像素用8位和12位二进制来表示存储信息,各需多大光栅存储容量以及显存?每一屏幕最多能显示多少颜色?若R,G,B灰度都占8位,其显示颜色的总数是多少?
putimage(i-1,200,w,COPY_PUT);
line(2,327,562,327);
delay(10);//自行车行驶动画的实现
}
for(i=0;i<10;i++)
{
pieslice(37,290,start,end,37);
pieslice(175,290,start,end,37);
另一种分类方法:见课本2.1.3节,分为脱机绘图系统、联机绘图系统和交互式绘图系统。
3、阴极射线管由哪些部分组成?它们的功能分别是什么?
答:CRT由四部分组成:电子枪、聚焦系统、偏转系统和荧光屏,这四部分都在真空管内。电子枪由灯丝、阴极和控制栅极组成。灯丝加热阴极,阴极表面向外发射自由电子,控制栅控制自由电子是否向荧光屏发出,若允许电子通过,形成的电子流在到达屏幕的途中,被聚焦系统(电子透镜)聚焦成很窄的电子束,由偏转系统产生电子束的偏转电场(或磁场),使电子束左右、上下偏转,从而控制荧光屏上光点上下、左右运动,使得在指定时刻在屏幕指定位置上产生亮点。
初中计算机会考复习题
初中计算机会考复习题初中计算机会考复习题计算机科学是现代社会中不可或缺的一部分。
随着科技的发展,计算机技术已经渗透到我们生活的方方面面。
对于初中生来说,学习计算机知识是非常重要的。
为了帮助同学们复习计算机会考,下面将介绍一些常见的复习题。
1. 什么是计算机硬件和软件?计算机硬件是指计算机的实体部分,包括主机、显示器、键盘、鼠标等。
计算机软件则是指控制和管理计算机硬件的程序和数据。
软件可以分为系统软件和应用软件。
2. 什么是操作系统?操作系统是一种控制和管理计算机硬件和软件资源的系统软件。
它负责管理计算机的内存、文件系统、输入输出设备等,为用户提供一个友好的界面,使得用户可以方便地使用计算机。
3. 什么是计算机网络?计算机网络是指将多台计算机通过通信线路连接起来,实现资源共享和信息传输的系统。
常见的计算机网络包括局域网、广域网和互联网。
4. 什么是计算机编程?计算机编程是指使用特定的编程语言编写计算机程序的过程。
编程可以让计算机按照人类的指令执行特定的任务,实现各种功能。
5. 什么是算法?算法是解决特定问题的一系列步骤和规则。
在计算机科学中,算法是编写程序的基础,它决定了程序的执行过程和结果。
6. 什么是二进制?二进制是一种计数系统,使用0和1两个数字来表示数值。
计算机内部的所有数据都是以二进制形式存储和处理的。
7. 什么是数据库?数据库是一种用于存储和管理大量数据的系统。
它可以提供高效的数据访问和管理功能,常用于网站、电子商务和企业信息系统等。
8. 什么是计算机安全?计算机安全是指保护计算机系统和数据不受非法侵入和破坏的一系列措施和技术。
包括密码学、防火墙、反病毒软件等。
9. 什么是计算机图形学?计算机图形学是研究如何使用计算机生成、处理和显示图像的学科。
它广泛应用于游戏开发、动画制作和虚拟现实等领域。
10. 什么是人工智能?人工智能是研究和开发用于模拟、扩展和增强人类智能的计算机系统的学科。
它包括机器学习、自然语言处理和专家系统等技术。
图像处理与计算机图形学
图像处理与计算机图形学图像处理与计算机图形学是当今数字时代中至关重要的领域,它们不仅在科学研究中发挥着重要作用,也在日常生活中有着广泛的应用。
从数字摄影、视频编辑到虚拟现实技术,图像处理和计算机图形学贯穿着我们的生活,给我们带来了前所未有的便利和乐趣。
图像处理是利用计算机技术对图像进行处理的过程。
它通过数字信号处理技术,可以改善图片的质量、增强细节、修复损坏、识别模式等。
在医学领域,图像处理技术被广泛应用于CT、MRI等医学影像的分析和诊断,为医生提供了更准确的信息。
在安防领域,监控摄像头通过图像处理技术可以实现人脸识别、车辆追踪等功能,提高了安全性。
在娱乐领域,照片编辑软件如Photoshop等常用的功能也是基于图像处理技术。
计算机图形学则是研究如何利用计算机生成、处理和显示图形的学科。
它包括了三维建模、渲染、动画、虚拟现实等方面,是电影特效、游戏制作等领域的核心技术。
三维建模技术可以将虚拟世界中的物体建模成三维模型,通过渲染技术给予真实的光影效果,再通过动画技术实现物体的运动。
虚拟现实技术则是将计算机模拟的虚拟环境与真实世界结合,给人一种身临其境的感觉。
图像处理与计算机图形学的发展离不开计算机技术的进步。
随着计算机计算能力的提升和算法的优化,图像处理和计算机图形学在精度和效率上都有了飞跃式的进步。
深度学习技术的运用,更是让图像处理在人脸识别、智能驾驶等领域有着广泛的应用。
在未来,图像处理与计算机图形学将会继续发展壮大。
随着人工智能、大数据等新技术的不断涌现,图像处理与计算机图形学将会实现更广泛的应用,为人类生活和工作带来更多的便利和可能。
我们期待着这两个领域的发展,更期待它们带来的无限可能性。
cg在男女之间是什么意思
cg在男女之间是什么意思
cg,又称computer graphics,计算机图形学,是指使用计算机技术和软件,对图像进行构建、模拟、合成、处理和显示的科学技术。
它可以将摄影机拍摄的事物重新组合,视觉上创造出超出实际视觉效果。
伴随着计算机技术的不断发展,cg在男女之间的文化也逐渐发展起来。
cg在男女之间因为具有真实感、极具表现力的特点而赢得无穷的赞誉。
它扩大了男性与女性共同分享的范围,使他们可以更进一步地了解彼此的情感和期望,从而增进情感交流。
例如,一位男子可以通过令人惊叹的cg故事,与自己的妻子分享他想要的未来,从而增进夫妻之间的亲密感。
另一方面,cg在男女之间也能有效地传达有关两性关系的话题,从而更好地处理和改善一段关系。
cg不再仅仅是男女关系,而是能够展示多种性别关系,同时也能更好地反映出多元文化的差异。
同性恋,双性恋及大众的对于性别的认同,都是cg在男女之间的一个重要元素。
最后,cg在男女之间也可以帮助人们更好地理解彼此。
通过cg,男性和女性更加深奥地理解彼此,可以更好地关系方式,同时也可以帮助人们建立良好的沟通渠道,进而更好地互动和理解彼此。
在当今社会,cg在男女之间发挥着重要的作用,它不仅能提升双方之间的情感,帮助人们更好地接近彼此,也可以更好地看到不同性别之间的差异,为大家构建一个更具包容性的社会环境。
cg的应
用潜力和未来前景可以期待,是一个值得研究和追求的进步技术。
经过长期的发展,cg将会在男女之间发挥更为重要的作用,为男女之间的关系带来更多的可能性。
计算机图形学面试题及答案
计算机图形学面试题及答案计算机图形学是计算机科学中一个重要的分支领域,涉及到了计算机图像的生成、处理以及显示。
在面试中,面试官常常会提出与计算机图形学相关的问题,以了解应聘者对该领域的了解程度和技术能力。
以下是一些常见的计算机图形学面试题及其答案。
一、基础知识1. 请解释什么是图形学?计算机图形学是研究如何使用计算机来生成、表示、处理和显示图像的领域。
它涉及到了图像的几何学、光学、渲染、动画等方面的知识。
2. 什么是光栅化(Rasterization)?光栅化是将连续的图元(如线段、三角形等)转换为离散的像素点的过程。
在计算机图形学中,光栅化是生成二维图像的重要步骤。
3. 请解释什么是顶点着色器(Vertex Shader)和片元着色器(Fragment Shader)?顶点着色器是在图形渲染管线的顶点处理阶段执行的程序,用于对输入的顶点进行变换和处理。
片元着色器是在图形渲染管线的片元处理阶段执行的程序,用于对光栅化后的片元进行颜色计算和处理。
二、光照与阴影1. 请解释什么是光照模型?光照模型是用来计算图形表面上某点的光照效果的方法。
常见的光照模型有冯氏光照模型、Lambert光照模型等。
2. 什么是环境光、漫反射光和镜面光?环境光是指物体表面上因为反射、透射、散射等而达到的均匀的光亮度。
漫反射光是指在物体表面上的所有方向上等强度地反射出去的光线。
镜面光是指在物体表面上特定方向上强烈反射出去的光线。
3. 请解释什么是阴影?有哪些常见的阴影算法?阴影是由光线照射到遮挡物体上而产生的一种暗影效果。
常见的阴影算法有平面投影阴影算法、阴影贴图算法、体积阴影算法等。
三、三维模型和渲染1. 请解释什么是三维模型?三维模型是指用三维坐标系来描述物体形状和属性的数学模型。
常见的三维模型有点云模型、多边形网格模型等。
2. 什么是透视投影和正交投影?透视投影是指将三维物体投影到二维屏幕上时,利用人眼视觉的透视性,使得离观察者更远的物体显得较小。
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什么是计算机图形学?
计算机图形学是研究通过计算机将数据转换为图形,并在专门显示设备上显示的原理、方法和技术的学科
计算几何:研究几何模型和数据处理的学
科,探讨几何形体的计算机表示、分析和
综合
计算机图形学研究内容:建模,绘制,动画
图形系统的基本功能
1.计算功能
元素生成、坐标变换、求交、剪裁计算。
2.存储功能
存储数据:形体的集合数据、形体间相互关系、数据的实时检索、保存图形的编辑等信息。
3.输入功能
输入信息: 数据、图形信息、图象信息等输入。
命令关键字、操作信息。
4.输出功能
输出信息: 图形信息、文件信息;静态图形、动态图形。
5.交互功能
人─机交互:拾取对象、输入参数;接受命令、数据等。
显示器种类
阴极射线管、随机扫描、存储管式、光栅扫描、等离子和液晶显
示器
从以下几个方面介绍图形显示设备:
图形硬件显示原理
CRT;CRT是利用电子枪发射电子束来产生图像,容易受电磁波干扰液晶显示器;液晶显示器的工作原理是利用液晶的物理特性,在通电时导通,使液晶排列变得有秩序,使光线容易通过;不通电时,排列则变得混乱,阻止光线通过
未来显示器
光栅显示系统的组成
图形显示方式:随机扫描存储管式扫描光栅扫描
图形显示质量与一帧的画线数量有关:当一帧线条太多,无法维持30~60帧/秒刷新频率,就会出现满屏闪烁
光栅扫描显示器的常用概念:行频、帧频(图像刷新率)
水平扫描频率为行频。
垂直扫描频率为帧频。
隔行扫描、逐行扫描
隔行扫描方式是先扫偶数行扫描线,再扫奇数行扫描线。
像素
屏幕被扫描线分成n 行,每行有m 个点,每个点为一个象素。
整个屏幕有m ×n 个象素。
具有灰度和颜色信息
分辨率
指CRT单位长度上能分辨出的最大光点(象素)数。
分为水平分辨率和垂直分辨率。
点距:相邻象素点之间的距离指标相关。
带宽:(水平像素数*垂直像数数*帧频)
显示速度
指显示字符、图形特别是动态图像的速度,与显示器的分辨率及扫描频率有关。
可用最大带宽来表示。
图像刷新
刷新是指以每秒30帧以上的频率反复扫描不断地显示每一帧图像。
图像的刷新频率等于帧频,用每秒刷新的帧数表示。
目前刷新频率标准为每秒50-120帧。
色彩与亮度等级
亮度等级又称灰度,主要指单色显示器的亮度变化。
色彩包括可选择显示器颜色的数目以及一帧画面可同时显示的颜色数,与荧光屏的质量有关,并受显示存储器VRAM容量的影响。
总结:分辨率M*N、颜色个数K与帧缓存大小V的关系
举例:
分辨率是1024×1024的显示器若要显示8种颜色,需要帧缓存大小至少为多少KB? 如果是16M种颜色呢?
1024*1024*log28 (Bit)
1024*1024*log28/8/1024 (KByte)
图形软件分类:
通用编程软件包:GL、OpenGL、VRML、DirectX、Java2D和Java3D
等
图形系统标准:图形标准: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,及供图形应用程序调用的子程序功能及其格式标准
前者: 数据及文件格式标准
后者: 子程序界面标准
软件标准目标:可移植性
(方便将为一个硬件系统设计的程序移植到另一个系统)
总结:图形系统标准分类:面向图形设备的接口标准:
计算机图形元文件(CGM),(CRT,Mouse,…)
计算机图形接口(CGI).设备驱动程序
面向应用软件的标准:
三维图形核心系统GKS(Graphical Kernel System)
程序员层次交互式图形系统(PHIGS)
OpenGL:事实上的图形标准
面向图形应用系统中工程和产品数据模型及其文件格式:
基本图形转换规范(IGES)
产品数据转换规范(STEP)
直线的生成算法:画一条从(x1, y1)到(x2, y2)的直线,实质上是一个发现最佳逼近直线的像素序列,并填入色彩数据的过程。
这个过程也称为直线光栅化。
直线DDA算法:
点阵通常有两种情况:内点表示边界表示填色算法分类扫描线填色种子填色
字符:点阵式字 矢量式字
反走样
用离散量表示连续量引起的失真现象称之为走样
光栅图形的走样现象:阶梯状边界;图形细节失真;狭小图形遗失:动画序列中时隐时现,产生闪烁。
反走样概念及方法
用于减少或消除走样现象的技术称为反走样
反走样方法:提高分辨率简单区域取样加权区域取样
提高分辨率方法简单,但代价非常大,而且它也只能减轻而不能消除锯齿问题
简单区域取样缺点:象素的亮度与相交区域的面积成正比,而与相交区域落在象素内的位置无关,这仍然会导致锯齿效应。
直线条上沿理想直线方向的相邻两个象素有时会有较大的灰度差。
加权区域取样特点:接近理想直线的像素将被分配更多的灰度值。
相邻的两个像素的滤波器相交,有利于缩小直线条上相邻像素的灰度差。
区域填充算法:边界填充和种子填充算法
区域表示方法:内点表示边界表示
曲面造型:研究在计算机内如何描述和表示一张曲面并对其控制。
实体造型:研究在计算机内如何秒速、定义及表示一个三维物体。
实体造型基础:1.点2.边3.环4.面5.体
•有效实体:符合正则形体的实体。
简称实体
欧拉公式:V:顶点数,E:边数,F:表面数V-E+F=2
三维实体的表示方法:边界表示—多边形网格表示构造实体几何表示空间细分表示建模路线
灭点:不平行于投影平面的平行线,经过透视投影之后收敛于一点,称为灭点(投影变换)
消隐依据: 三维坐标消隐结果: 二维坐标以视点为标准将对象按空间位置排序
消隐解决方案:
先三维排序,再绘制二维→画家算法
二维绘制,同时依据三维判定可见性→Z-Buffer算法
Z-Buffer算法
优点:1)简单稳定,利于硬件实现2)不需要整个场景的几何数据缺点: 1)需要一个额外的Z缓冲器2)在每个多边形占据的每个像素处都要计算深度值,计算量大
影响光照效果:视点, 物体, 光源
整体光照明模型
简单光照明模型中,我们假定所考虑的物体表面是不透明的,实际上并非所有的物体都是不透明的,例如玻璃、花瓶、车窗等。
简单光照模型不考虑周围环境对当前景物表面的光照明影响,忽略了光在环境景物之间的传递,很难表现自然界复杂场景的高质量真实感图形。
为了增加图形的真实感,必须考虑环境的漫射、镜面反射和规则投射对景物表面产生的整体照明效果。