计算机图形学名词解释
计算机图形学复习总结
一、名词解释：1、计算机图形学：用计算机建立、存储、处理某个对象的模型，并根据模型产生该对象图形输出的有关理论、方法与技术，称为计算机图形学。
3、图形消隐：计算机为了反映真实的图形，把隐藏的部分从图中消除。
4、几何变换：几何变换的基本方法是把变换矩阵作为一个算子，作用到图形一系列顶点的位置矢量，从而得到这些顶点在几何变换后的新的顶点序列，连接新的顶点序列即可得到变换后的图形。
6、裁剪：识别图形在指定区域内和区域外的部分的过程称为裁剪算法，简称裁剪。
7、透视投影：空间任意一点的透视投影是投影中心与空间点构成的投影线与投影平面的交点。
8、投影变换：把三维物体变为二维图形表示的变换称为投影变换。
9、走样：在光栅显示器上绘制非水平且非垂直的直线或多边形边界时，或多或少会呈现锯齿状。
这是由于直线或多边形边界在光栅显示器的对应图形都是由一系列相同亮度的离散像素构成的。
这种用离散量表示连续量引起的失真，称为走样（aliasing ）。
10、反走样：用于减少和消除用离散量表示连续量引起的失真效果的技术，称为反走样。
二、问答题：1、简述光栅扫描式图形显示器的基本原理。
光栅扫描式图形显示器(简称光栅显示器)是画点设备，可看作是一个点阵单元发生器，并可控制每个点阵单元的亮度，它不能直接从单元阵列中的—个可编地址的象素画一条直线到另一个可编地址的象素，只可能用尽可能靠近这条直线路径的象素点集来近似地表示这条直线。
光栅扫描式图形显示器中采用了帧缓存，帧缓存中的信息经过数字／模拟转换，能在光栅显示器上产生图形。
2、分别写出平移、旋转以及缩放的变换矩阵。
平移变换矩阵：⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡1010000100001z y xT T T （2分） 旋转变换矩阵： 绕X 轴⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000cos sin 00sin cos 00001θθθθ（2分） 绕Y 轴⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000cos 0sin 00100sin 0cos θθθθ（2分）绕Z 轴⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000010000cos sin 00sin cos θθθθ（2分） 缩放变换矩阵：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000000000000zy x S S S （2分） 3、图形变换有什么特点？最基本的几何变换有哪些？答：图形变换的特点：大多数几何变换（如平移、旋转和变比）是保持拓扑不变的，不改变图形的连接关系和平行关系。
计算机图形学复习题及答案
计算机图形学复习题及答案Newly compiled on November 23, 2020中南大学现代远程教育课程考试模拟复习试题.及参考答案计算机图形学一、名词解释1．图形2．像素图3．参数图4．扫描线5．构造实体几何表示法6．投影7．参数向量方程8．自由曲线9．曲线拟合10．曲线插值11．区域填充12．扫描转换二、判断正误（正确写T，错误写F）1.存储颜色和亮度信息的相应存储器称为帧缓冲存储器，所存储的信息被称为位图。
（）2．光栅扫描显示器的屏幕分为m行扫描线，每行n个点，整个屏幕分为m╳n个点，其中每个点称为一个像素。
―――――――――――――――――――――（）3．点阵字符用一个位图来表示，位图中的0对应点亮的像素，用前景色绘制；位图中的1对应未点亮的像素，用背景色绘制。
――――――――――――――――－（）4．矢量字符表示法用（曲）线段记录字形的边缘轮廓线。
―――――――――――（）5．将矢量字符旋转或放大时，显示的结果通常会变得粗糙难看，同样的变换不会改变点阵字符的显示效果。
―――――――――――――――――――――――――（）6．在光栅图形中，区域是由相连的像素组成的集合，这些像素具有相同的属性值或者它们位于某边界线的内部。
―――――――――――――――――――――――（）7．多边形的扫描变换算法不需要预先定义区域内部或边界的像素值。
――――――（）8．齐次坐标表示法用n维向量表示一个n＋１维向量。
―――――――――――――（）9．实体的边界由平面多边形或空间曲面片组成。
―――――――――――――――（）10．平面多面体表面的平面多边形的边最多属于两个多边形，即它的表面具有二维流形的性质。
―――――――――――――――――――――――――――――――（）11．实体几何性质包括位置、长度和大小等。
―――――――――――――――――（）12．实体的拓扑关系表示实体之间的相邻、相离、方位、相交和包含等关系。
计算机图形学期末复习[1]
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计算机图形学期末复习第一章绪论●名词解释：图形、图像、点阵法、参数法。
图形：是指能够在人的视觉系统中形成视觉印象的客观对象。
点阵法：是具有灰度或颜色信息的点阵来表示图形的一种方法，它强调图形有哪些点组成，这些点具有什么灰度或色彩。
图形包括哪方面的要素参数法：是以计算机所记录的图形的形状参数与属性参数来表示图形的一种方法。
把参数法描述的图形叫做图形；把点阵法描述的图形叫做图像。
●图形包括哪两方面的要素，在计算机中如何表示它们？图形的要素可以分为两类，一类是刻画形状的点、线、面、体等几何要素；另一类是反应物体本身固有属性，如表面属性或材质的明暗、灰度、色彩（颜色信息）等非几何要素。
在计算机中表示带有颜色及形状的图和形常用两种方法：点阵法和参数法。
●什么叫计算机图形学？分析计算机图形学、数字图像处理和计算机视觉学科间的关系。
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。
计算机图形学试图将参数形式的数据描述转换生成（逼真的）图像。
数据图像处理则着重强调图像之间进行变换，它旨在对图像进行各种加工以改善图像的视觉效果，计算机视觉是研究用计算机来模拟生物外显或宏观视觉功能的科学和技术，它模拟对客观事物模式的识别过程，是从图像到特征数据对象的描述表达处理过程。
●有关计算机图形学的软件标准有哪些？标准有：计算机图形核心系统（GKS）及其语言联编、三维图形核心系统（GKS-3D）及其语言联编、程序员层次交互式图形系统（PHIGS）及其语言联编、计算机图形元文件(CGM)、计算机图形接口（CGI）、基本图形转换规范（IGES）、产品数据转换规范（STEP）等。
●试发挥你的想象力，举例说明计算机图形学有哪些应用范围，解决的问题是什么？近年来计算机图形学已经广泛地用于多种领域，如科学、医药、商业、工业、政府部门、艺术、娱乐业、广告业、教育和培训等。
第二章计算机图形系统及图形硬件●名词解释：刷新、刷新频率、像素点、屏幕分辨率、位平面、屏幕坐标系。
计算机图形学名词解释
第一章：计算机图形学：怎样用计算机生成、处理和显示图像的学科。
图形：能够在人们视觉系统中形成视觉印象的对象称为图形，包括自然景物和人工绘图。
数字图像处理：针对图像进行各种加工以改善图像的效果,为图像分析做准备。
位图：显示屏幕上的矩形阵列的0,1表示。
图形：计算机图形学的研究对象，能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对象，包括自然景 物、拍摄到的图片、用数学方法描述的图形等等 像素：构成屏幕（图像）的最小元素。
分辨率：阴极射线管在水平或垂直方向单位长度上能识别的最大像素个数。
颜色查找表：是一维线性表、其每一项的内容对应一种颜色，其长度由帧缓存单元的位数决定。
作用：在帧缓存单元位数不增加的情况下，具有大范围内挑选颜色的能力；对颜色进行索引 光栅扫描式图形显示器（画点设备）：帧缓存（数字设备）+寄存器+DAC （数模转换）+电子枪+光栅显示器（模拟设备）具有N 个位面的帧缓存，颜色查找表至少有N 位字宽（实际为W ，W>N ），有2n 项，可 同时显示2n 个颜色（灰度级），总共可以有2w 个。
（全色光栅扫描图形显示器/全色帧缓存：三种原色电子枪，每种原色的电子枪有8个位面， 组合成224种颜色，帧缓存至少为24位，每组原色配一个颜色查找表）显卡作用：根据CPU 提供的指令和有关数据将程序运行过程和结果进行相应处理、并转换成 显示器能够接受的文字和图形显示信号，通过屏幕显示出来。
虚拟现实系统：由计算机生成的一个实时的三维空间。
虚拟现实系统的3I 特性：沉浸（immersion ）、交互（interaction ）、想象（imagination ）第二章：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，以及图像处理 数字图像处理与图形学的关系图像生成一（计算机图形学）一数字图像 数据模型图象理解 -（模式识别，机器视鼠标器 模 型 4硬拷贝咫备J供图形应用程序调用的子程序功能及其格式标准。
计算机图形学名词解释
*计算机图形学是指用计算机产生对象图形的输出的技术。
更确切的说，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。
*图形学的主要研究内容：图形的生成和表示技术；图形的操作和处理方法；图形输出设备与输出技术的研究；图形输入设备、交互技术和用户接口技术的研究；图形信息的数据结构及存储、检索方法；几何模型构造技术；动画技术；图形软硬件的系列化、模块化和标准化的研究；科学计算的可视化*能够正确地表达出一个对象性质、结构和行为的描述信息，成为这个对象的模型。
*图像处理是指用计算机来改善图像质量的数字技术。
*模式识别是指用计算机对输入图形进行识别的技术。
*计算几何学是研究几何模型和数据处理的学科。
*交互式计算机图形学是指用计算机交互式地产生图形的技术。
*计算机图形系统的硬件包括五部分：计算机、显示处理器、图形显示器、输入设备、硬拷贝设备。
*CRT图形显示器工作方式有两种：随机扫描方式和光栅扫描方式。
*随机扫描方式的图形显示器通过画出一系列线段来画出图形。
*一帧：扫描过程所产生的图像。
*像素：在光栅扫描图形显示器中，屏幕上可以点亮或熄灭的最小单位。
*分辨率：显示屏上像素的总数。
*帧存储器：二维矩阵，帧存储大小=分辨率*单元字节，存储屏幕上每个像素对应的颜色或亮度值。
*屏幕上每个像素对应的颜色或亮度值要存储在帧存储器中。
*将图形描述转换成用像素矩阵表示的过程称为扫描转换。
*在光栅扫描显示方式中像素坐标是行和列的位置值，只能取整数。
*图形基元（输出图形元素）：图形系统能产生的最基本图形。
*区域是指光栅网络上的一组像素。
*区域填充是把某确定的像素值送入到区域内部的所有像素中。
*区域填充方法：一类方法是把区域看做是由多边形围成的，区域事实上由多边形的顶点序列来定义，相应的技术称为是以多边形为基础的；另一类方法是通过像素的值来定义区域的内部，这时可以定义出任意复杂形状的区域。
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)
计算机图形学
计算机图形学1、名词解释：直接设备、间接设备、绝对坐标设备、相对坐标设备、离散设备、连续设备、回显、约束、网格、引力域、橡皮筋技术、草拟技术、拖动、旋转、形变。
1)直接设备：直接设备指诸如触摸屏一类用户可直接用手指指点屏幕进行操作从而实现定位的设备。
2)间接设备：指诸如鼠标、操纵杆等用户通过移动屏幕上的光标实现定位的设备。
3)绝对坐标设备：绝对坐标设备包括数字化仪和触摸屏,它们都有绝对原点,定位坐标相对原点来确定。
绝对坐标设备可以改成相对坐标设备,如数字化仪,只要记录当前点位置与前一点位置的坐标差(增量),并将前一点看成是坐标原点,则数字化仪的定位范围也可变成无限大。
4)相对坐标设备：相对坐标设备可指定的范围可以任意大,然而只有绝对坐标设备才能作为数字化绘图设备。
5)离散设备：键控光标则为离散设备。
使用离散设备也难以实现精确定位。
6)连续设备：把手的连续运动变成光标的连续移动,鼠标、操纵杆、数字化仪等均为此类设备。
连续设备比离散设备更自然、更快、更容易用,且在不同方向上运动的自由度比离散设备大。
使用离散设备也难以实现精确定位。
7)回显：回显作为一种最直接的辅助方式，大部分交互式绘图过程都要求回显。
比如在定位时，用户不仅要求所选的位置可在屏幕上显示出来，还希望其数据参数也在屏幕上显示，这样可以获得精确位置来调整定位坐标。
在选择、拾取等过程中，用户也都希望能够直观地看到选择或拾取的对象以便确认。
8)约束：约束是在图形绘制过程中对图形的方向、对齐方式等进行规定和校准。
约束方式有多种，最常用的约束是水平或垂直直线约束，使用户可以轻松地绘制水平和垂直线而不必担心线的末端坐标的精度范围。
另外，其他类型的约束技术用于产生各种校准过程，如画矩形时按住一定的键可约束画正方形，画椭圆时按住一定的键可约束画圆等。
9)网格：叠加在屏幕绘图坐标区的矩形网格可以用来定位和对准对象或文本，这种技术可帮助用户方便地在高分辨率图形显示器上定义一个精确的坐标位置，以便画出更加准确、清晰的线条和图形。
计算机图形学
计算机图形学计算机图形学是研究计算机如何生成、处理和显示图像的一门技术。
它广泛应用于游戏、电影、医学、设计等领域。
随着计算机技术的发展，计算机图形学也在不断发展，涌现出许多新技术和应用。
计算机图形学包括三个主要方面：几何建模、光线追踪和渲染。
几何建模是指将物体转化为计算机可识别的几何形状。
光线追踪则是模拟光线在物体表面反射的过程，计算出每个像素对应的颜色和亮度。
渲染是将光线追踪得到的结果转化为最终图像。
在几何建模方面，最常用的方法是三维建模。
通过对物体的三维表示，可以方便地对其进行操作和变换，例如平移、旋转、缩放等。
为了更加高效地进行三维建模，有许多专业软件可供使用，例如Maya、3ds Max等。
在光线追踪方面，传统的方法是基于光线与物体表面的交点的计算方式，不仅计算量大，而且无法处理光线经过透明物体时的折射和反射现象。
近年来，随着GPU技术的发展，实时光线追踪逐渐成为了一种趋势。
实时光线追踪可以透过硬件加速，快速高效地计算光线与物体的交点，同时可以处理复杂的折射和反射现象，呈现出更高质量的图像效果。
另外，计算机图形学还包括了许多其他技术，例如纹理映射、反走样等。
纹理映射是将纹理贴图应用到物体表面上，增加了物体表面的细节和真实感。
反走样则是一种消除图像锯齿的方法，采用一种特殊的抗锯齿算法来实现。
在应用方面，计算机图形学为许多领域提供了广泛的支持。
游戏中的场景和角色的建模、光照、渲染等都离不开计算机图形学技术。
电影中的特效和CGI也应用了许多计算机图形学技术。
医学影像学中，计算机图形学可以对医学影像进行三维重建，并进行可视化呈现。
设计领域中，计算机图形学可以帮助设计师进行三维建模和渲染，以实现更加真实的设计效果。
总之，计算机图形学已经成为了现代科技中不可或缺的一部分。
随着技术的不断发展，其应用范围也在不断扩大，未来光明前景。
一、计算机图形学的起源计算机图形学的起源可以追溯到20世纪50年代。
当时，计算机还没有进入人们的生活，它只是一种庞大的科学仪器。
计算机图形学名词解释
计算机图形学名词解释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。
在计算机图形学领域中，有许多术语和概念，下面将解释其中的几个常见名词。
1. 三维模型（3D Model）：三维模型是一种用数学方法来描述物体外形的表示方式。
它通常由一系列的点、线、面或体素构成，可以通过渲染算法生成真实的图像。
2. 着色器（Shader）：着色器是一种用于计算图像颜色的程序。
在图形渲染过程中，着色器负责为每个像素计算其颜色值，并受到光照、材质和纹理等因素的影响。
3. 光照模型（Lighting Model）：光照模型用于描述光源和物体之间的相互作用。
它考虑了光照的强度、颜色、反射和折射等因素，以计算出每个像素的颜色。
4. 纹理映射（Texture Mapping）：纹理映射是将二维图像贴到三维模型表面的过程。
它可以给模型增加细节和真实感，并使模型在渲染时更加逼真。
5. 多边形填充（Polygon Filling）：多边形填充是将多边形的内部区域填充上颜色或纹理的过程。
常见的填充算法有扫描线填充和边缘填充。
6. 抗锯齿（Anti-aliasing）：抗锯齿是一种图像处理技术，用于减少图像边缘锯齿状的感觉。
通过在边缘周围添加像素的灰度来模糊边缘，以使其看起来更加平滑。
7. 阴影（Shading）：阴影是指由于物体遮挡光线而产生的暗影效果。
在计算机图形学中，可以使用不同的算法来模拟阴影效果，如平面阴影、深度阴影和阴影贴图等。
8. 曲线和曲面（Curves and Surfaces）：曲线和曲面是表示物体形状的数学工具。
它们可以通过数学公式或控制点来定义，并用于建模和渲染三维物体。
以上是计算机图形学中的一些常见名词的解释，这些名词和概念在图形学的理论和实践中都有重要的作用。
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。
计算机图形图像技术-名词解释
名词解释：计算机图形学（CG）是利用计算机研究图形的表示、生成、处理、显示的学科。
或者说计算机图形学研究关于计算机图形对象的建模、处理与绘制等方面的理论和技术。
图形：计算机图形学的研究对象广义上讲，图形是指能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对象，它包括人眼观察到的自然景物、拍摄到的图片、绘图工具得到的工程图、用数学方法描述的图形等等。
即对图像、图片、绘图、照片、插图等的统称。
矢量图：由短的直线段（矢量）组成的图形（又叫线图、图形、Graphics ）点阵图：由一系列点（象素）组成的图形（又叫点图、图像、Image）Virtual Reality 或称虚拟环境（Virtual Environment)是用计算机技术来生成一个逼真的三维视觉、听觉、触觉或嗅觉等感觉世界，让用户可以从自己的视点出发，利用自然的技能和某些设备对这一生成的虚拟世界客体进行浏览和交互考察。
齐次坐标：用n＋1维向量表示一个n维向量.如n维向量(P1,P2, …,Pn)表示为（hP1,hP2, hPn,h），其中h称为哑坐标。
几何变换是指对图形的几何信息经过平移、比例、旋转等变换后产生新的图形，是图形在方向、尺寸和形状方面的变换。
错切变换也称剪切、错位、错移变换，用于产生弹性物体的变形处理。
复合变换又称级联变换，指对图形做一次以上的几何变换。
用户域：指程序员用来定义草图的整个自然空间（WD），也称为用户空间、用户坐标系。
是连续的、无限的。
窗口区：指用户指定用户域中输出到屏幕上的任一区域（Window）。
在计算机图形学中，是将在用户坐标系中需要进行观察和处理的一个坐标区域。
窗口区W小于或等于用户域WD，任何小于WD的窗口区W都叫做WD的一个子域。
目的是为了使规格化设备坐标系（NDC）上所显示的世界坐标中物体有一个合适的范围与大小。
将窗口内的图形在视区中显示出来，必须经过将窗口到视区的变换（Window-V iewport Transformation）处理，这种变换就是观察变换（V iewing Transformation）。
计算机图形学名词解释
第一章：计算机图形学：怎样用计算机生成、处理和显示图像的学科。
图形：能够在人们视觉系统中形成视觉印象的对象称为图形，包括自然景物和人工绘图。
数字图像处理：针对图像进行各种加工以改善图像的效果,为图像分析做准备。
位图：显示屏幕上的矩形阵列的0,1表示。
图形：计算机图形学的研究对象，能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对象，包括自然景物、拍摄到的图片、用数学方法描述的图形等等像素：构成屏幕（图像）的最小元素。
分辨率：阴极射线管在水平或垂直方向单位长度上能识别的最大像素个数。
颜色查找表：是一维线性表、其每一项的内容对应一种颜色，其长度由帧缓存单元的位数决定。
作用：在帧缓存单元位数不增加的情况下，具有大范围内挑选颜色的能力；对颜色进行索引光栅扫描式图形显示器（画点设备）：帧缓存（数字设备）+寄存器+DAC（数模转换）+电子枪+光栅显示器（模拟设备）具有N个位面的帧缓存，颜色查找表至少有N位字宽（实际为W，W>N），有2n项，可同时显示2n个颜色（灰度级），总共可以有2w个。
（全色光栅扫描图形显示器/全色帧缓存：三种原色电子枪，每种原色的电子枪有8个位面，组合成224种颜色，帧缓存至少为24位，每组原色配一个颜色查找表）显卡作用：根据CPU提供的指令和有关数据将程序运行过程和结果进行相应处理、并转换成显示器能够接受的文字和图形显示信号，通过屏幕显示出来。
虚拟现实系统：由计算机生成的一个实时的三维空间。
虚拟现实系统的3I特性：沉浸（immersion）、交互（interaction）、想象（imagination）第二章：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，以及供图形应用程序调用的子程序功能及其格式标准。
前者称为数据及文件格式标准，后者称为子程序界面标准。
（计算机图形接口（CGI）、计算机图元文件（CGM）、图形核心系统（GKS）、程序员层次交互式图形系统（PHIGS）、基本图形转换规范（IGES）、产品数据模型转换标准（STEP）、计算机图形参考模型（CGRM））图形系统标准的作用：方便不同系统间的数据交换；方便程序移植；硬件隔离，实现图形系统的硬件无关性。
计算机图形学的基本概念与应用
计算机图形学的基本概念与应用计算机图形学是指利用计算机技术来生成和处理图像的学科。
它涉及到许多基本概念和技术，以及广泛的应用领域。
本文将详细介绍计算机图形学的基本概念和应用，并给出相应的步骤和例子。
一、基本概念：1. 图像表示：计算机图形学中的图像可以通过各种方式来表示，最常见的是使用像素矩阵来表示，其中每个像素包含一个或多个颜色值。
2. 图形处理：图形处理是指对图像进行各种操作和改变，如缩放、旋转、平移和变形等。
这些操作可以通过矩阵变换和数学运算等方式来实现。
3. 渲染技术：渲染是指将图像模型转换为最终可视化结果的过程。
渲染技术包括光照模型、材质模型和纹理映射等。
二、基本步骤：1. 图像生成：图像生成是指利用计算机生成图像的过程。
这可以通过手绘、绘图软件或计算机辅助设计（CAD）等方式来实现。
例如，设计师可以使用CAD软件来绘制建筑设计图。
2. 图像处理：图像处理是指对已生成的图像进行各种操作和改变的过程。
这可以通过图像处理软件来实现。
例如，摄影师可以使用Photoshop软件对照片进行调色、修饰和滤镜等处理。
3. 图像编辑：图像编辑是指对图像进行各种修改和调整的过程。
这可以通过图像编辑软件来实现。
例如，图形设计师可以使用Illustrator软件对图形进行创作和编辑。
4. 图像合成：图像合成是指将多个图像或图像元素合并成一个新的图像的过程。
这可以通过图像编辑软件和合成技术来实现。
例如，电影制作人可以使用特效软件将虚拟人物合成到真实场景中。
5. 图像渲染：图像渲染是指将图像模型转换为最终可视化结果的过程。
这可以通过渲染软件和渲染技术来实现。
例如，动画制作人可以使用渲染引擎将3D模型渲染成逼真的动画。
三、应用领域：1. 建筑设计：计算机图形学在建筑设计中的应用广泛，可以用于绘制平面图、立体模型和渲染效果图等。
2. 游戏开发：计算机图形学在游戏开发中起到关键作用，可以用于生成虚拟场景、设计角色动画和实现物理效果等。
计算机图形学简答题.和名词解释
1、简述图像处理、模式识别与计算机图形学的关系图像处理、模式识别与计算机图形学是计算机应用领域发展的三个分支学科，它们之间有一定的关系和区别，它们的共同之处就是计算机所处理的信息都是与图有关的信息。
它们本质上是不同的：图像处理是利用计算机对原存在物体的映象进行分析处理，然后再现图像；模式识别是指计算机对图形信息进行识别和分析描述，是从图形到描述的表达过程；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。
计算机图形系统主要具有哪些功能？答案： 1. 计算功能 2. 存储功能 3. 输入功能 4. 输出功能 5. 交互功能多边形的顶点和点阵表示各有什么优缺点？答案：顶点表示是用多边形的顶点序列来描述多边形。
该表示几何意义强、占内存少、几何变换方便；但它不能直观地说明哪些像素在多边形内，故不能直接用于面着色。
点阵表示用位于多边形内的像素的集合来描述多边形。
该方法虽然没有多边形的几何信息，但便于用帧缓存表示图形，可直接用于面着色。
为什么需要隐藏面消隐算法？答：因为我们在用计算机生成三维物体的真实感图形，必须要做的是确定物体的可见部分，只有确定了物体的可见部分，我们才能在计算机中真实地再现三维物体。
因此，我们就需要一个隐藏面消隐算法来去掉物体的不可见部分，从而避免错误地将不可见部分显示出来，这样就可以在计算机中生成一个三维物体的真实感图形了。
z缓冲器算法是怎么判断哪个面应消隐的？答：z缓冲器算法设置了一个二维数组，类似于帧缓冲器。
但是z缓冲器存放的是每个象素点的深度值，而不是帧缓冲器中的颜色值。
z缓冲器的初始值为某个大的数值，通常是后裁剪平面的距离。
在判断像素）,（yx 上的哪个平面更靠近观察者时，就可以简单地比较z 缓冲器中的深度值和当前平面的深度值。
如果当前平面的值比z 缓冲器中的值小（即距视点更近），则用新值替换原z 缓冲器中的值，像素的颜色值也变成新平面的颜色值。
颜色的基本特征是什么？答：颜色的基本特征是：波长、亮度和饱和度。
公共基础知识计算机图形学基础知识概述
《计算机图形学基础知识概述》一、引言计算机图形学是一门研究如何利用计算机生成、处理和显示图形的学科。
它涉及到数学、物理学、计算机科学等多个领域，广泛应用于游戏开发、电影制作、工程设计、虚拟现实等众多领域。
随着计算机技术的不断发展，计算机图形学也在不断进步，为人们带来了更加逼真、生动的视觉体验。
二、基本概念1. 图形：图形是指由点、线、面等几何元素组成的二维或三维图像。
在计算机图形学中，图形可以分为矢量图形和光栅图形两种类型。
矢量图形是由数学公式描述的图形，具有无限放大不失真的特点；光栅图形则是由像素点组成的图形，在放大时会出现锯齿现象。
2. 像素：像素是构成光栅图形的最小单位，它是一个带有颜色和亮度信息的小方块。
在计算机图形学中，像素的颜色和亮度通常由红、绿、蓝三个颜色通道的值来决定。
3. 分辨率：分辨率是指图像中像素的数量，通常用水平像素数×垂直像素数来表示。
分辨率越高，图像越清晰，但同时也需要更多的存储空间和计算资源。
三、发展历程1. 早期阶段（20 世纪 50 年代 - 60 年代）：计算机图形学的起源可以追溯到 20 世纪 50 年代，当时计算机主要用于科学计算和工程设计。
随着计算机技术的发展，人们开始尝试利用计算机生成简单的图形，如线条图和流程图。
2. 发展阶段（20 世纪 70 年代 - 80 年代）：在这个阶段，计算机图形学得到了快速发展。
出现了许多重要的图形算法和技术，如扫描线算法、区域填充算法、隐藏面消除算法等。
同时，图形硬件也得到了不断改进，出现了专门的图形处理器（GPU），大大提高了图形处理的速度和质量。
3. 成熟阶段（20 世纪 90 年代 - 21 世纪初）：在这个阶段，计算机图形学已经成为一个成熟的学科，广泛应用于各个领域。
出现了许多先进的图形技术，如真实感图形渲染、虚拟现实、动画制作等。
同时，图形软件也得到了极大的发展，出现了许多功能强大的图形软件包，如 3D Studio Max、Maya 等。
图形学名词解释
图形学名词解释3D三维(three dimension)。
客观世界中静止的物体都是三维的，在计算机图形学中常在一定的坐标系中用(x，y，z)坐标系列表示物体。
3D modeling 3D建模。
用三维坐标来描述物体的形状。
在各种计算机图形应用领域中有不同的三维建模方法，用不同的算法来描述这些领域中的物体和对象。
3D transformation 3D变换。
在三维空间中把物体的三维坐标从一个位置变换至另一位置，或者从一个坐标系变换至另一坐标系。
这是一种对物体的三维坐标(x，y，z)进行数据操作的一种形式。
3D transformation sequence 3D变换序列。
把客观世界中的物体在计算机屏幕上显示，通常需要进行一系列坐标变换，如从物体的相对坐标系变换至计算机屏幕需要经过平移、旋转、视点投影变换等一系列坐标变换。
4D四维(four dimension)。
在计算机图形学中描述客观世界除了用三维坐标来描述物体的形状外，还用时间t作为第四维来描述过程，通常用(x，y，z，t)表示。
6D六维(six dimension)。
在计算机图形学三维应用过程中(例如：模拟仿真、虚拟现实应用等)用六个自由度(x，y，z坐标、偏角、倾角、仰角)来描述物体的运动。
a stream一段流AABB沿坐标轴的包围盒(axis-aligned bounding boxes)ABI二进制接口Absorption吸收Accumulation Buffer累积缓存。
累积缓存同颜色缓存一样也保存颜色数据，但它只保存RGBA颜色数据，而不能保存颜色索引数据(因为在颜色表方式下使用累积缓存其结果不确定)。
这个缓存一般用于累积一系列图像，从而形成最后的合成图像。
利用这种方法，可以进行场景反走样操作。
action mapping动作映射algorithm算法。
一般指在用电脑软件解决问题时所用的数学方法或程序实现过程。
通常用数学公式或程序框图来描述。
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第一章：计算机图形学：怎样用计算机生成、处理和显示图像的学科。
图形：能够在人们视觉系统中形成视觉印象的对象称为图形，包括自然景物和人工绘图。
数字图像处理：针对图像进行各种加工以改善图像的效果,为图像分析做准备。
位图：显示屏幕上的矩形阵列的0,1表示。
图形：计算机图形学的研究对象，能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对象，包括自然景物、拍摄到的图片、用数学方法描述的图形等等像素：构成屏幕（图像）的最小元素。
分辨率：阴极射线管在水平或垂直方向单位长度上能识别的最大像素个数。
颜色查找表：是一维线性表、其每一项的内容对应一种颜色，其长度由帧缓存单元的位数决定。
作用：在帧缓存单元位数不增加的情况下，具有大范围内挑选颜色的能力；对颜色进行索引光栅扫描式图形显示器（画点设备）：帧缓存（数字设备）+寄存器+DAC（数模转换）+电子枪+光栅显示器（模拟设备）具有N个位面的帧缓存，颜色查找表至少有N位字宽（实际为W，W>N），有2n项，可同时显示2n个颜色（灰度级），总共可以有2w个。
（全色光栅扫描图形显示器/全色帧缓存：三种原色电子枪，每种原色的电子枪有8个位面，组合成224种颜色，帧缓存至少为24位，每组原色配一个颜色查找表）显卡作用：根据CPU提供的指令和有关数据将程序运行过程和结果进行相应处理、并转换成显示器能够接受的文字和图形显示信号，通过屏幕显示出来。
虚拟现实系统：由计算机生成的一个实时的三维空间。
虚拟现实系统的3I特性：沉浸（immersion）、交互（interaction）、想象（imagination）第二章：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，以及供图形应用程序调用的子程序功能及其格式标准。
前者称为数据及文件格式标准，后者称为子程序界面标准。
（计算机图形接口（CGI）、计算机图元文件（CGM）、图形核心系统（GKS）、程序员层次交互式图形系统（PHIGS）、基本图形转换规范（IGES）、产品数据模型转换标准（STEP）、计算机图形参考模型（CGRM））图形系统标准的作用：方便不同系统间的数据交换；方便程序移植；硬件隔离，实现图形系统的硬件无关性。
（提高图形软件、应用软件、相关开发人员在计算机系统和图形设备之间的可移植性）计算机图形接口（CGI）：使应用程序和图形库直接与各种不同的图形设备相作用，使其在各种图形设备上不经修改就可以运行。
计算机图元文件（CGM）：提供了一个在虚拟设备接口上存贮与传输图形数据及控制信息的机制第三章：用户接口的常用形式：子程序库：使用方便，但需要用户熟悉某种通用程序设计语言，如OpenGL专用语言：一般为解释性语言，如VRML交互命令：图形界面或命令行方式，进行人机交互图段：具有相同属性的一组输出图元的集合。
交互设备与交互任务：定值、笔画、定位、选择、拾取、字符串交互技术：集合约束、拖拽、三维输入。
（选择、定位、定向、定路径、定量、文本、橡皮筋、徒手画、拖动）拾取图形：点拾取、符号及集拾取、直线段拾取、折线集拾取、曲线拾取、字符串拾取、多边形拾取、重叠图形拾取、三维图形拾取。
（加速图形拾取的措施：过滤器、区域粗判、硬件实现）输入控制（画图说明）：请求方式（程序初始化设备）、取样方式（程序和设备同时工作）、事件方式（设备初始化程序）第四章：区域填充的几种算法：活性边表法；边填充算法；栅栏填充算法；边标志算法；种子填充算法；扫描线种子填充算法。
图形的扫描转换／光栅化：确定一个像素集合及其颜色，用于显示一个图形的过程。
裁剪：确定一个图形的哪些部分在窗口内，必须显示；哪些部分在窗口外，不该显示的过程。
多边形填充：把多边形的顶点表示转换为点阵表示。
即从多边形的给定边界出发，求出位于其内部的各个像素，并将帧缓冲器内的各个对应元素设置相应的灰度或颜色。
4连通的区域:取区域内任意两点，在该区域内若从其中一点出发通过上、下、左、右四种运动可到达另一点。
8连通区域:取区域内任意两点，若从其中任一点出发，在该区域内通过沿水平方向、垂直方向和对角线方向的八种运动可到达另一点。
线宽处理：线刷子、方刷子、区域填充走样（混淆）：用离散量(像素)表示连续的量(图形)而引起的失真。
反走样：用于减少或消除失真效果的技术。
（提高分辨率、简单区域取样、加权区域取样、不同灰度表示）走样现象：阶梯状边界；狭小图形遗失；图形细节失真第六章：位置矢量：曲线上任意一点的坐标可用矢量p(t)表示，p(t)=[x(t),y(t),z(t)]。
切矢量：方向曲线的切线方向的矢量成为切矢量。
挠率：副法线方向(或密切平面)对于弧长的转动率。
曲率：曲线的弯曲程度。
（曲线上两点的切矢量夹角与两点间弧长的比值）插值：给定一组有序的数据点Pi，i=0, 1, …, n，构造一条曲线顺序通过这些数据点，称为对这些数据点进行插值，所构造的曲线称为插值曲线。
（线性插值；抛物线插值）逼近：型值点（插值点）比较多时，很难用低次函数进行内插，因此可选用一个低次函数尽量的逼近这些点。
（最小二乘法）光顺：指曲线的拐点不能太多。
（光顺的条件：具有二阶几何连续性G2；不存在多余拐点和奇异点；曲率变化较小）拟合：构造一条曲线使之在某种意义下最接近给定的数据点(但未必通过这些点)，所构造的曲线为拟合曲线。
（可用插值和逼近实现）参数连续性：如果曲线P=P(t)在t=t处满足左右n阶导矢均存在且相等，则称曲线P(t)在处是n阶参数连续的，或称C n连续。
t=t（C0连续和G0连续：两条线端点重合；C1连续：端点重合处切矢量方向相同，大小相等；G1连续：端点重合处切矢量方向相同，大小不等；G2连续：二阶导矢方向相同，大小不等）Bernstein基函数的性质：正性、权性、对称性、递推性、导函数Bezier曲线的性质：端点性质（端点位置矢量：曲线端点与特征多边形端点重合；切矢量：端点处切矢量方向与特征多边形第一条/最后一条边走向一致；曲率）、对称性、凸包性、几何不变性、变差缩减性。
Bezier曲线的缺点：缺少局部性；曲线与控制多边形的逼近程度较差；表示复杂形状较难B样条曲线的性质：局部性；连续性；几何不变性；变差缩减性；造型的灵活性区分均匀/非均匀B样条函数：均匀：节点沿参数轴是均匀等距分布的；非均匀：节点沿参数轴的分布式不等距的。
第七章：窗口区和视图区的坐标变换：齐次坐标：用n+1维向量表示n为向量。
（齐次坐标的优越性：提供了用矩阵运算进行图形变换的有效方法；表达的一致性，便于硬件运算；简化了复合图形变换的形式，提高了效率；可以表达无穷远点。
）用户域：程序员用来定义草图的整个自然空间。
窗口区：用户指定的任一区域叫做窗口。
屏幕域：设备输出图形的最大区域，是有限的整数域。
视图区：任何小于或等于屏幕域的区域都成为视图区。
图形变换：是指对图形的几何信息经过几何变换后产生新的图形。
仿射变换：形式为x’=ax+by+c,y’=dx+ey+f的坐标变换称为二维仿射变换。
投影变换：把三维物体变为二维图形表示的过程称为投影变换。
（平行投影；透视投影）（一点透视投影线方程：XS =XC+(X-XC)t）灭点：透视投影的视线（投影线）是从视点（观察点）出发，视线是不平行的。
不平行于投影平面的平行线投影后汇聚的一点称为灭点，在坐标轴上的灭点叫做主灭点。
（按照主灭点的个数，透视投影可分为一点透视、二点透视和三点透视）投影空间：相对于二维的窗口概念，三维的投影窗口称为投影空间。
观察坐标系：视点在该坐标系的原点，投影平面与xOy平面平行的左手坐标系，是一个过渡坐标系。
不改变图形大小和形状的变换：平移；旋转；对称（比例变换不改变形状，但改变大小）不改变图形角度关系的变换：平移；旋转；对称；比例（错切改变角度关系）（拓扑不变的几何变换不改变图形的连接关系和平行关系。
）第八章：几何造型：利用点、线、面、体等几何元素，经过平移、旋转、比例等几何变换和交、叉、并等集合运算，产生实际或想象的物体模型。
（三维几何造型：实体造型、曲面造型）正则形体：对于任一形体，如果它是3维欧氏空间R3中非空、有界的封闭子集，且其表面任意一点的足够小的邻域在拓扑上应该是一个等价的封闭圆，我们称该形体为正则形体，否则称为非正则形体。
控制点：用来确定曲线和曲面的位置与形状，相应的曲线和曲面不一定经过的点。
型值点：用来确定曲线和曲面的位置与形状，相应的曲线和曲面一定经过的点。
（考点：控制点和型值点的区别）插值点：为提高曲线和曲面的输出精度，在型值点之间插入的一系列点。
体素：可以用有限个尺寸参数定位和定形的体。
（来源：从实体中选择出来；参数轮廓线扫描产生；代数半空间定义）线框模型：用顶点和邻边来表示形体；表面模型：用有向棱边围成的部分来定义形体表面，由面的集合来定义形体；实体模型：明确定义了表面的那一侧存在形体。
（在表面模型基础上定义实体模型的三种方法：a.在定义表面的同时，给出实体存在一侧的一点P；b.直接用表面的外法矢量来指明实体存在的一侧；c.用有向棱边的方向表示外法矢方向，右手法则确定外法矢量）构造实体几何：将一些简单的基本体素通过正则集合运算来构造、表示新的物体。
拓扑信息：物体的拓扑信息是指物体上所有的顶点、棱边、表面之间是怎样连接到欧拉公式：V-E+F=2；V-E+F=2(S-H)+R第九章：真实图形：经过消影的投影图称为物体的真实图形。
明暗效应：对光照射到物体表面所产生的反射或透射现象的模拟。
明暗模型（光照模型）：泛光；漫反射；镜面反射泛光：光是来自四面八方的，它在各个方向都有均匀的光照强度颜色：人的视觉系统对所接受到的光信号产生的一种感觉,不同波长的光信号带给人不同的颜色感受光效率函数：它表示人眼感受各种波长的光的敏感度。
反映了不同波长的光刺激人眼产生亮度的效率。
颜色模型：指的是某个三维颜色空间中的一个可见光子集，它包含某个颜色域的所有颜色。
目的是在某个颜色域中方便的指定颜色。
基色：在颜色模型中，用来生成其它颜色的两种或三种颜色称为基色CIE：国际照明委员会纹理：是物体表面的细小结构纹理映射：是把纹理图象值映射到三维物体的表面的技术颜色查找表有什么作用？一个有8个位面的帧缓存，可以表达2的24次方种颜色的显示系统，其颜色查找表应该有多少位？多少项？能够同时显示的颜色数是多少？图形标准化的目的是什么？常用的国际标准和事实上的工业标准有哪些？各有什么作用？举例说明用户接口的常用形式，并简单说明各有什么特点。
交互式图形系统中输入控制的方式有哪些？简要描述每种输入控制方式的一般过程。
简答：如果彩色显示器有R,G,B三个电子枪，每个电子枪有8个位面的帧缓存，和10个位面的颜色查找表，这种显示器可同时显示多少种颜色？最多可显示多少种颜色？可以同时显示224种颜色；最多230种颜色.简要描述计算机图形学和数字图像处理之间的关系（文字或图示）计算机图形学是用计算机生成、处理和显示图像，是模型到图像的过程；图像处理是通过计算机及有关数字技术对图像进行运算和处理，是图像到图像的过程。