计算机图形学总复习答案

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计算机图形学基础期末复习习题(含答案)

一、选择题1. 提出“计算机图形学”的一些基本概念和技术，确定了计算机图形学作为一个崭新科学分支的独立地位，从而被称为图形学之父的是A、Ivan E. SutherlandB、b. Pierre BézieC、Steven A. CoonsD、Bui-Tuong Phong我的答案：A2. 能够利用欧氏几何或方程式方法所表示的有关图形是什么构成要素？A、属性控制要素B、形状构成要素C、边界控制要素D、色彩构成要素我的答案：B3. 计算机图形系统中，既能输入又能输出的设备是A、鼠标B、数字化仪C、触摸屏D、扫描仪我的答案：C4. 图形的属性通常有哪些属性？A、几何B、像素C、点阵D、非几何我的答案：AD5. 以下要素中哪些属于属性控制要素？A、线宽与线型B、填充模式C、颜色材质D、轮廓与形状我的答案：ABC6. ISO图形软件标准有哪些？A、CGIB、CGMC、GKSD、PHIGS我的答案：ABCD7. CRT中完成图像最终显示的重要器件是？A、显示控制器B、显示处理器C、CPUD、阴极射线管我的答案：D8. 在计算机图形系统中利用“电光效应”显示图形的设备是A、等离子体显示板B、薄片光电显示器C、发光二极管D、液晶显示器我的答案：D9. 显示器必须由图形显示子系统中的什么部件进行控制？A、显示控制部件B、CPUC、主存D、系统总线我的答案：A10. 什么是计算机图形系统中显示子系统的心脏？A、显示控制器B、CPUC、显示缓存D、系统总线我的答案：A11. 图形显示技术中的物理分辨率是指A、屏幕分辨率B、显示分辨率C、存储分辨率D、像素分辨率我的答案：A12. 一个交互式计算机图形系统的结构由哪些组成？A、图形软件B、图形硬件C、图形应用数据结构D、图形应用软件我的答案：AB13. 以下哪些属于CRT显示器？A、刷新式随机扫描图形显示器B、存储管式随机扫描图形显示器C、光栅扫描图形显示器D、液晶显示器我的答案：ABC14. 一个好的图形用户接口应具备以下特点。

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。

地信101计算机图形学总复习带答案

总练习复习11.名词解释：图形、图像、点阵法、参数法、图形：用参数法描述的图形叫图形。

图像：用点阵法描述的图形叫图像。

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，它强调有哪些点组成，这些点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。

2.图形包括哪两方面的要素，在计算机中如何表示它们？要素：一是刻画形状的点、线、面、体等几何要素；另一类是反映物体本身固有属性，如表面属性或材质的明暗、灰度、色彩等非几何要素。

在计算中用点阵法和参数法表示。

3.计算机图形学的定义？计算机图形学IEEE的定义计算机图形学是研究怎样利用计算机显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的一门学科。

电气与电子工程师协会（IEEE）将其定义为：计算机图形学是利用计算机产生图形化的图像的艺术和科学。

4.一个交互性计算机图形系统必须具有哪几种功能？作图表示其结构如何？必须具有计算、存储、交互、输入、输出等5种功能。

5.试列举你所知道的图形输入与输出设备输入设备：键盘、鼠标器、光笔、触摸屏、操纵杆、跟踪球和空间球、数据手套、数字化仪、图像扫描仪、声频输入系统、视频输入系统输出设备：图形显示器（CRT显示器、其他显示器）、图形硬件拷贝设备（绘图仪、图形打印机、其他设备）复习21.名词解释：随机扫描、光栅扫描、刷新、刷新频率、图形显示子系统、显示控制器、象素点、光点、屏幕分辨率、显示分辨率、存储分辨率、颜色位面法、位平面、颜色查找表。

随机扫描：在随机扫描的显示器中，电子束的定位和偏转具有随机性，即电子束的扫描轨迹随显示内容所变化。

光栅扫描：是控制电子束按照某种光栅形状进行的顺序扫描刷新：在电子方面强制清零并同步。

刷新频率：图像在屏幕上的更新速度，也即屏幕上的图像每秒出现的次数。

图形显示子系统：（显卡）主要由帧缓存控制器和现实控制器显示控制器：完成图像生成与操纵的、独立于CPU的一个本地处理器。

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。

计算机图形学复习题及答案

一、名词解释1．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。

2．像素图：点阵法列举图形中的所有点。

用点阵法描述的图形称为像素图。

3．参数图：参数法描述图形的形状参数和属性参数。

用参数法描述的图形称为参数图。

4．扫描线：在光栅扫描显示器中，电子枪扫过的一行称为一条扫描线。

5．构造实体几何表示法：用简单的实体(也称为体素)通过集合运算组合成所需的物体的方法称为构造实体几何表示法。

6．投影：投影是从高维（物体）空间到低维（投影）空间的一种映射。

7．参数向量方程：参数向量方程是包含参数和向量的方程。

8．自由曲线：形状比较复杂、不能用二次方程来表示的曲线称为自由曲线，通常以三次参数方程来表示9．曲线拟合：给定一个点列，用该点列来构造曲线的方法称为曲线拟合。

10．曲线插值：已知曲线上的一个点列，求曲线上的其他点的方法称为曲线插值。

11．区域填充：根据像素的属性值、边或顶点的简单描述，生成区域的过程称为区域填充。

12．扫描转换：在矢量图形中，多边形用顶点序列来表示，为了在光栅显示器或打印机等设备上显示多边形，必须把它转换为点阵表示。

这种转换称为扫描转换。

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。

（T）2．光栅扫描显示器的屏幕分为m行扫描线，每行n个小点，整个屏幕分为m╳n个中点，其中每个小点称为一个像素。

―――――――――――――――――――――（T）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。

――――――――――――――――－（F）4．矢量字符表示法用（曲）线段记录字形的边缘轮廓线。

―――――――――――（T）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。

―――――――――――――――――――――――――（F）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。

计算机图形学复习题(带答案)

一．判断题（请在后面括号中打T或F）1．阴极射线管的技术指标主要是分辨率和显示速度; （Y ）2．光栅扫描式图形显示器可看作是点阵单元发生器，可直接从单元阵列中的一个可编地址的象素画一条直线到另一个可编地址的象素; （N ）3．计算机图形学标准通常是指数据文件格式标准和子程序界面标准; （Y ）4．在种子填充算法中所提到的八向连通区域算法同时可填充四向连通区; （Y ）5．边填充算法中是将扫描线与多边形交点左方的所有象素取补; （N ）6．插值得到的函数严格经过所给定的数据点；逼近是在某种意义上的最佳近似;（Y ）7．齐次坐标提供了坐标系变换的有效方法，但仍然无法表示无穷远的点；（N ）8．若要对某点进行比例、旋转变换，首先需要将坐标原点平移至该点，在新的坐标系下做比例或旋转变换，然后在将原点平移回去；（Y ）9．显式方程和参数曲线均可以表示封闭曲线或多值曲线；（N ）10. 凡满足G'连续的曲线同时满足C'连续条件，反之则不成立；（N ）11．计算机图形生成的基本单位是线段。

（ F ）12．一个逻辑输入设备可以对应多个物理输入设备。

（T ）13．DDA（微分方程法）是Bresenham算法的改进。

（F ）14．光的强度计算公式通常表示为：I = 0.59I + 0.30I + 0.11I ( T )15．Bezier曲线具有对称性质。

（T ）16．Gourand光照模型能够即使出高光部位的亮度。

（F ）17．NURBS曲线方法不能够提供标准解析曲线和自由曲线的统一数学表达。

（ F ）18．Phong算法的计算量要比Gourand算法小得多。

（ F ）19．齐次坐标系不能表达图形中的无穷远点。

（F ）20．欧拉公式v – e + f = 2也适用于三维形体中的相关信息描述。

（T ）二．单选题1．下面关于反走样的论述哪个是错误的？（D ）A.提高分辨率；B.把象素当作平面区域进行采样；C.采用锥形滤波器进行加权区域采样；D.增强图象的显示亮度；2．多边形填充时，下述哪个论述是错误的？（C ）A.多边形被两条扫描线分割成许多梯形，梯形的底边在扫描线上，腰在多边形的边上，并且相间排列；B. 多边形与某扫描线相交得到偶数个交点，这些交点间构成的线段分别在多边形内、外，并且相间排列；C. 在判断点是否在多边形内时，一般通过在多边形外找一点，然后根据该线段与多边形的交点数目为偶数即可认为在多边形内部，若为奇数则在多边形外部，而且不需考虑任何特殊情况；D. 边的连贯性告诉我们，多边形的某条边与当前扫描线相交时，很可能与下一条扫描线相交；3．下面关于NURBS 的论述，哪个是错误的？（ B ）A. 可通过控制顶点和权因子来改变形状；B. 仅具有仿射不变性，但不具有透射不变性；C. 非有理B 样条、有理及非有理Bezier 曲线、曲面是NURBS 的特例；D. 可表示标准解析形状和自由曲线、曲面；4．在光亮度插值算法中，下列论述哪个是错误的？（ D ）A. Gouraud 明暗模型计算中，多边形与扫描平面相交区段上每一采样点的光亮度值是由扫描平面与多边形边界交点的光亮度插值得到的；B. Phong 明暗处理模型中，采用了双线性插值和构造法向量函数的方法模拟高光；C. Gouraud 明暗模型和Phong 明暗处理模型主要是为了处理由多个平面片近似表示曲面物体的绘制问题；D. Phong 明暗模型处理的物体表面光亮度呈现不连续跃变；5．下述关于Bezier 曲线]1,0[),(),(21∈t t P t P 的论述，哪个是错误的？（ A ）A. P P P ==)0()1(21,在P 处)0(),1(21P P 的切矢量方向相同，大小相等，则)(),(21t P t P 在P 处具有G 1连续；B. P P P ==)0()1(21,在P 处)0(),1(21P P 的切矢量方向相同，大小相等，则)(),(21t P t P 在P 处具有C 1连续；C. 若保持原全部顶点的位置不变，只是把次序颠倒过来，则新的Bezier 曲线形状不变，但方向相反。

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习题解答第2章2．如果线段端点坐标值不是整数，采用DDA 算法产生的直线和将端点坐标值先取整再用Bresenham 算法产生的直线是否完全相同?为什么?能否扩充整数Bresenham 算法使之能处理当线段端点坐标值不是整数的情况(比端点坐标先取整数产生的直线更精确)。

如果线段端点坐标值不是整数，DDA 算法和Bresenham 算法产生的直线不完全相同。

DDA 算法是在直线附近寻找最靠近直线的象素点。

而端点坐标值先取整再用Bresenham 算法，因为端点坐标值先取整，与原直线相比，可能会改变直线的斜率。

因此两种算法相比，前者比后者更精确。

可以将整数Bresenham 算法扩充为实数Bresenham 算法。

算法中的变量都应采用实数类型，在绘制时再对实数坐标值取整数，这样做比端点坐标先取整数产生的直线更精确，具体算法如下：}9．多边形扫描转换的活跃边表算法如何处理给出顶点序列连成多边形时各边有相交的情况?如何处理多边形内部又有多边形空洞的情况?请举例说明。

当各边有相交的情况，在进行完1x x m←+步骤之后，可能破坏了AET 表中各项x 坐标的递增次序，故应按x 坐标递增重新排序，正常填充。

当多边形内部又有多边形空洞的情况，依据区域的奇偶性质，以及局部极大局部极小的特点，正常填充。

10．设五边形的五个顶点是(10．5，10．5)，(15，5)，(12，5)，(8，2．5)，(4，5．5)，要利用使用活跃边表的扫描转换算法进行填充，写出应填写的ET 表，写出活跃边表的变化情况。

自相交多边形带有空洞的多边形e 1e 5e 2e 3e 463 24 5 6 7 8 9 ET ：Y 吊桶表AET 指针 ∧初始化扫描线10 扫描线3e e 扫描线4 扫描线5扫描线6扫描线7扫描线8扫描线9扫描线11∧扫描线12第3章1.平面图形可以对两个坐标轴或原点做反射，这称为对称变换。

平面内任意点),(y x 对x 轴反射变到),(y x -，对原点反射变到),(y x --，写出实现上述三种变换的变换矩阵，并说明这三种反射变换是否可以看作是比例变换或者旋转变换。

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卷第 1 页共 6 页三次B样条曲线（1）一次Bezier曲线由两个控制顶点确定，此时，相应的曲线表达式为这是一条连接P0和P1的直线段（2）二次Bezier曲线由三个控制顶点确定，此时，相应的曲线表达式为对应于一条抛物线。（3）常用的三次Bezier曲线，由4个控制顶点确定相应的Bezier 曲线为裁剪的目的是答：判断图形元素是否落在裁剪窗口之内并找出其位于内部的部分消隐分类按消隐对象分类 2. 线消隐消隐对象是物体上的边，消除的是物体上不可见的边。 1. 面消隐消隐对象是物体上的面，消除的是物体上不可见的面按消隐空间分类 1.物体空间消隐算法 2.图像空间消隐算法 3.物体空间和图像空间消隐算法什么是消隐？答：真实感图形绘制过程中，由于投影变换失去了深度信息，往往导致图形的二义性。要消除这类二义性，就必须在绘制时消除被遮挡的不可见的线或面，习惯上称之为消除隐藏线和隐藏面，或简称为消隐 101tPPttP22102121PtPttPttP33,323,223,133,0 1313 1ttBtttBtttBttB3322120313131PtPttPttPttP32102300010033036313311 t tPPPPttP
卷第 2 页共 6 页图象的分辨率指的是答：分辨率（resolution，港台称之为解析度）就是屏幕图像的精密度，是指显示器所能显示的像素的多少。由于屏幕上的点、线和面都是由像素组成的，显示器可显示的像素越多，画面就越精细，同样的屏幕区域内能显示的信息也越多，所以分辨率是个非常重要的性能指标之一。可以把整个图像想象成是一个大型的棋盘，而分辨率的表示方式就是所有经线和纬线交叉点的数目。简述体素构造 CSG 的原理和方法答： CSG （ Constructive Solid Geometry ）体素构造表示法，是用计算机进行实体造型的一种构形方法，也是一种新的构形思维方式。这种构形方法的描述，既符合空间形体的构形过程，又能满足计算机实体造型的要求。体素构造表示法把复杂的实体，看成由若干较简单的最基本实体经过一些有序的布尔运算而构造出来，这些简单的最基本的实体称为体素。简述局部光照模型与整体光照模型的区别答：简单光照模型（亦称局部光照模型）其假定物体是不透明的，只考虑光源的直接照射，而将光在物体之间的传播效果笼统地模拟为环境光。整体光照模型考虑周围环境对当前景物表面的光照影响和光在环境景物之间的传递，能表现自然界复杂场景的高质量真实感图形。简述图形和图像的区别答：（1）、图形是矢量的概念。它的基本元素是图元，也就是图形指令；而图像是位图的概念，它的基本元素是像素。图像显示更逼真些，而图形则更加抽象，仅有线、点、面等元素。（2）、图形的显示过程是依照图元的顺序进行的。而图像的显示过程是按照位图中所安排的像素顺序进行的，与图像内容无关。（3）、图形可以进行变换且无失真，而图像变换则会发生失真。例如当图像放大时边界会产生阶梯效应，即通常说的锯齿。（4）、图形能以图元为单位单独进行属性修改、编辑等操作。而图像则不行，因为在图像中并没有关于图像内容的独立单位，只能对像素或图像块进行处理。（5）、图形实际上是对图像的抽象。在处理与存储时均按图形的特定格式进行，一旦上了屏幕，它就与图像没有什么两样了。在抽象过程中，会丢失一些原型图像信息。换句话说，图形是更加抽象的图像。描述光线跟踪算法的基本原理。答：光线跟踪(Ray tracing)来自于几何光学的一项通用技术,它通过跟踪与光学表面发生交互作用的光线从而得到光线经过路径的模型。 1. 由视点向屏幕上所有象素中心发射光线 2. 每一根光线与场景中所有景物求交，找到最近的交点； 3. 计算该点处由光源直接照射产生的光亮度Il； 4. 若该点处表面为镜面或透射面，则作递归光线跟踪，计算周围环境通过该点向观察者方向投射的整体镜面反射光亮度Ir和透射光亮度It； 5. 显示每一象素处的光亮度

计算机图形学复习题(带答案)

（ F ）12．一个逻辑输入设备可以对应多个物理输入设备。

（T ）13．DDA（微分方程法）是Bresenham算法的改进。

（F ）14．光的强度计算公式通常表示为：I = 0.59I + 0.30I + 0.11I ( T )15．Bezier曲线具有对称性质。

（T ）16．Gourand光照模型能够即使出高光部位的亮度。

（F ）17．NURBS曲线方法不能够提供标准解析曲线和自由曲线的统一数学表达。

（ F ）18．Phong算法的计算量要比Gourand算法小得多。

（ F ）19．齐次坐标系不能表达图形中的无穷远点。

（F ）20．欧拉公式v – e + f = 2也适用于三维形体中的相关信息描述。

计算机图形学复习题及答案

第一章计算机图形学概论1.计算机图形学研究的主要内容有哪些？研究图形图像的计算机生成、处理和显示2 .图形学中的图形特点是什么？图形图像有什么区别？图形主要是用矢量表示，图像则是由点阵表示3.计算机图形学发展的主要阶段包括哪些？字符显示->矢量显示->2D光栅显示->3D显示->新的计算机形式4.计算机图形学主要应用哪些方面？你对哪些领域比较熟悉？计算机辅助设计、可视化技术、虚拟现实、地理信息系统、计算机动画与艺术5.颜色模型分为面向用户和__面向设备__两种类型，分别是什么含义？颜色模型是一种在某种特定的上下文中对颜色的特性和行为解释方法。

6.解释三基色原理。

三基色：任意互不相关（任意两种的组合不能产生三种的另一种颜色）的三种颜色构成颜色空间的一组基，三基色通过适当的混合能产生所有颜色。

7.解释加色模型和减色模型的概念。

加色模型：若颜色模型在颜色匹配时只需要将光谱光线直接组合而产生新的颜色类型这种颜色模型称为加色模型，形成的颜色空间称为加色空间减色模型：若颜色模型在匹配是某些可见光会被吸收而产生新的颜色类型，这种颜色模型称为减色模型，形成的颜色空间称为减色空间。

8.RGB表示模型中（1,0,0）（1,1,1）（0,0,0）（0.5,0.5,0.5）分别表示什么颜色？红白黑灰第二章计算机图形的显示与生成1.有哪两种主流的扫描显示方式？光栅扫描随机扫描2.解释屏幕分辩率的概念。

荧光屏在水平方向和垂直方向单位长度上能识别的最大光点数称为分辨率3.CRT产生色彩显示有哪两种技术？分别进行解释。

电子束穿透法：用红—绿两层荧光层涂覆在CRT荧光屏的内层，而不同速度的电子束能穿透不同的荧光粉层而发出不同颜色的光。

荫罩法：在荧光屏每个光点处呈三角形排列着红绿蓝三种颜色的荧光点，三支电子枪分别对应三个荧光点，调节各电子枪发出的电子束强度，即可控制各光点中三个荧光点所发出的红绿蓝三色光的强度。

图形学复习资料 (含部分答案)

计算机图形学复习指导一、考试大纲要求掌握计算机图形学和图形系统所必须的基本原理，其主要内容包括：（一）计算机图形学和图形系统基本知识计算机图形学研究对象及应用领域；图形系统的硬软件及图形标推接口。

(二)二维基本图形生成算法直线和二次曲线生成的常用算法；字符和区域填充的实现方法。

(三)图形的剪裁和几何变换窗口视图变换；二维图形的裁剪的原理与方法；二维和三维图形的各种几何变换及其表示。

(四)三维物体的表示方法与输出显示处理各种不同类型曲面的参数表示；实体的定义、性质及各种几何表示方法；投影变换原理与实现；观察空间的定义和转换；三维裁剪。

(五)常用的光学模型及其算法实现(六)消隐显示和阴影生成等实现真实感图形的常用技术二、复习指南2(一)计算机图形学和图形系统基本知识1．计算机图形学研究对象及应用领域2．图形硬件设备3．图形软件系统4．图形标准接口(二)二维图形生成1．直线的生成算法(1)生成直线的常用算法---逐点比较法、数字微分(DDA)法和Bresenham 算法。

(2)直线属性——线型、线宽和线色。

2．曲线的生成算法(1)二次曲线的生成算法---圆弧的逐点比较插补法、圆/椭圆弧的角度数字微分(DDA)法、Bresenham 画圆算法和参数拟合法。

(2)自由曲线的设计---抛物线参数样条曲线、Hermite 曲线、三次参数样条曲线、Bezier 曲线和B 样条曲线。

3．字符(1)字符编码---ASCII 码和汉字国标码。

(2)矢量字符的存储与显示。

(3)点阵字符的存储与显示。

4．区域填充(1)种子填充算法。

(2)扫描转换填充算法。

(3)区域填充属性---式样、颜色和图案。

(三)图形的剪裁和几何变换1．窗口视图变换窗口区与视图区及其变换。

2．二维图形的裁剪(1)二维图形的裁剪的策略及原理。

(2)二维线段的裁剪方法---矢量裁剪法、编码裁剪法和中点分割裁剪法。

(3)字符的裁剪---矢量裁剪、字符裁剪和字符串裁剪法。

计算机图形学总复习答案

计算机图形学习题参考答案(完整版)

计算机图形学习题参考答案第1章绪论1、第一届ACM SIGGRAPH会议是哪一年在哪里召开的？解：1974年，在Colorado大学召开了第一届SIGGRAPH年会。

2、计算机图形学之父是谁？解：Sutherland3、列举一些计算机图形学的应用领域（至少5个）。

解：计算机辅助设计、图示图形学、计算机艺术、娱乐、教学与培训、可视化、图像处理、图形用户界面等。

4、简要介绍计算机图形学的研究内容。

解：（1）图形的输入。

如何开发和利用图形输入设备及相关软件把图形输入到计算机中，以便进行各种处理。

（2）图形的处理。

包括对图形进行变换（如几何变换、投影变换）和运算（如图形的并、交、差运算）等处理。

（3）图形的生成和输出。

如何将图形的特定表示形式转换成图形输出系统便于接受的表示形式，并将图形在显示器或打印机等输出设备上输出。

5、简要说明计算机图形学与相关学科的关系。

解：与计算机图形学密切相关的学科主要有图像处理、计算几何、计算机视觉和模式识别等。

计算机图形学着重讨论怎样将数据模型变成数字图像。

图像处理着重研究图像的压缩存储和去除噪音等问题。

模式识别重点讨论如何从图像中提取数据和模型。

计算几何着重研究数据模型的建立、存储和管理。

随着技术的发展和应用的深入，这些学科的界限变得模糊起来，各学科相互渗透、融合。

一个较完善的应用系统通常综合利用了各个学科的技术。

6、简要介绍几种计算机图形学的相关开发技术。

解：（1）OpenGL。

OpenGL是一套三维图形处理库，也是该领域事实上的工业标准。

OpenGL独立于硬件、操作系统和窗口系统，能运行于不同操作系统的各种计算机，并能在网络环境下以客户/服务器模式工作，是专业图形处理、科学计算等高端应用领域的标准图形库。

以OpenGL为基础开发的应用程序可以十分方便地在各种平台间移植；OpenGL与C/C++紧密接合，便于实现图形的相关算法，并可保证算法的正确性和可靠性；OpenGL使用简便，效率高。

计算机图形学复习题(带答案)

计算机图形学复习题（带答案）一．判断题（请在后面括号中打T或F）1．阴极射线管的技术指标主要是分辨率和显示速度 ; （ Y ）2．光栅扫描式图形显示器可看作是点阵单元发生器，可直接从单元阵列中的一个可编地址的象素画一条直线到另一个可编地址的象素 ; （ N ）3．计算机图形学标准通常是指数据文件格式标准和子程序界面标准; （ Y ） 4．在种子填充算法中所提到的八向连通区域算法同时可填充四向连通区 ; （ Y ） 5．边填充算法中是将扫描线与多边形交点左方的所有象素取补; （ N ） 6．插值得到的函数严格经过所给定的数据点；逼近是在某种意义上的最佳近似（; Y ） 7．齐次坐标提供了坐标系变换的有效方法，但仍然无法表示无穷远的点；（ N ） 8．若要对某点进行比例、旋转变换，首先需要将坐标原点平移至该点，在新的坐标系下做比例或旋转变换，然后在将原点平移回去；（ Y ）9．显式方程和参数曲线均可以表示封闭曲线或多值曲线；（ N ）10. 凡满足G?连续的曲线同时满足C?连续条件，反之则不成立；（ N ）11．计算机图形生成的基本单位是线段。

（ F ）12．一个逻辑输入设备可以对应多个物理输入设备。

（ T ） 13．DDA（微分方程法）是Bresenham算法的改进。

（ F ） 14．光的强度计算公式通常表示为：I = 0.59I + 0.30I + 0.11I ( T ) 15．Bezier曲线具有对称性质。

（ T ）16．Gourand光照模型能够即使出高光部位的亮度。

（ F ）17． NURBS曲线方法不能够提供标准解析曲线和自由曲线的统一数学表达。

（ F ） 18．Phong算法的计算量要比Gourand算法小得多。

（ F ） 19．齐次坐标系不能表达图形中的无穷远点。

（ F ） 20．欧拉公式 v – e + f = 2也适用于三维形体中的相关信息描述。

（ T ）二．单选题1．下面关于反走样的论述哪个是错误的？（ D ）A. 提高分辨率；B. 把象素当作平面区域进行采样；C. 采用锥形滤波器进行加权区域采样；D. 增强图象的显示亮度；2．多边形填充时，下述哪个论述是错误的？（ C ）A. 多边形被两条扫描线分割成许多梯形，梯形的底边在扫描线上，腰在多边形的边上，并且相间排列；B. 多边形与某扫描线相交得到偶数个交点，这些交点间构成的线段分别在多边形内、外，并且相间排列；C. 在判断点是否在多边形内时，一般通过在多边形外找一点，然后根据该线段与多边形的交点数目为偶数即可认为在多边形内部，若为奇数则在多边形外部，而且不需考虑任何特殊情况；D. 边的连贯性告诉我们，多边形的某条边与当前扫描线相交时，很可能与下一条扫描线相交；3．下面关于NURBS的论述，哪个是错误的？（ B ）A. 可通过控制顶点和权因子来改变形状；B. 仅具有仿射不变性，但不具有透射不变性；C. 非有理B样条、有理及非有理Bezier曲线、曲面是NURBS的特例；D. 可表示标准解析形状和自由曲线、曲面；4．在光亮度插值算法中，下列论述哪个是错误的？（ D ）A. Gouraud明暗模型计算中，多边形与扫描平面相交区段上每一采样点的光亮度值是由扫描平面与多边形边界交点的光亮度插值得到的；B. Phong明暗处理模型中，采用了双线性插值和构造法向量函数的方法模拟高光；C. Gouraud明暗模型和Phong明暗处理模型主要是为了处理由多个平面片近似表示曲面物体的绘制问题；D. Phong明暗模型处理的物体表面光亮度呈现不连续跃变；5．下述关于Bezier曲线P1(t),P2(t),t?[0,1]的论述，哪个是错误的？（ A ）A. P1(1)?P2(0)?P,在P处P1(1),P2(0)的切矢量方向相同，大小相等，则P1(t),P2(t)在P处具有G连续；1B. P1(1)?P2(0)?P,在P处P1(1),P2(0)的切矢量方向相同，大小相等，则 P1(t),P2(t)在P处具有C连续；1C. 若保持原全部顶点的位置不变，只是把次序颠倒过来，则新的Bezier 曲线形状不变，但方向相反。

计算机图形学复习题及答案

1.计算机绘图设备一般使用（）颜色模型。

A. RGBB. CMYC. HSVD. HLS2.在透视投影中，主灭点的最多个数是（）A 1B 2C 3D 43.多边形填充时，下述论述错误的是（）A多边形被两条扫描线分割成许多梯形，梯形的底边在扫描线上，腰在多边形的边上，并且相间排列；B多边形与某扫描线相交得到偶数个交点，这些交点间构成的线段分别在多边形内、外，并且相间排列；C在判断点是否在多边形内时，一般通过在多边形外找一点，然后根据该线段与多边形的交点数目为偶数即可认为在多边形内部，若为奇数则在多边形外部，而且不需考虑任何特殊情况；D边的连贯性告诉我们，多边形的某条边与当前扫描线相交时，很可能与下一条扫描线相交；4. 扫描线多边形填充算法中，对于扫描线同各边的交点的处理具有特殊性。

穿过某两条边的共享顶点且这两条边的其余两个顶点在新构成线段的同一侧，则认为扫描线与这两条边的交点数计为___交点：A 0 个B 1个C 2个D 3个5.下列关于Bezier曲线的性质，下面论述是不正确的是（）A在起点和终点处的切线方向和控制多边形第一条边和最后一条边的方向一致；B在端点处的R阶导数，仅与R个相邻个控制顶点有关；C曲线及其控制多边形在起点处有什么几何性质，在终点处也有什么性质；D对于平面曲线而言，其与某直线的交点个数不多于该直线与控制多边形的交点个数6.下列有关平面几何投影的叙述语句中，正确的论述为（）A透视投影变换中，一组平行线投影在与之平行的投影面上，会产生灭点B透视投影与平行投影相比，视觉效果更有真实感，而且能真实地反映物体的精确的尺寸和形状C在三维空间中的物体进行透视投影变换，可能产生三个或者更多的生灭点。

D在平面几何投影中，若投影中心移到距离投影面无穷远处，则成为平行投影1. 根据已知两点生成直线应满足、、、和等要求。

2.边填充算法的缺点是对象素点的访问可能会重复多次，使用算法可以减少被重复访问的象素点的个数，而算法则可以克服这一缺点。

计算机图形学复习题(有答案)

一．选择题：1. 计算机显示设备一般使用什么颜色模型？（） A. RGB; B. CMY; C. HSV; D. HLS2. 灰度等级为16级，分辨率为1024*1024的显示器，至少需要的帧缓存容量为 ( )A. 512KB;B. 1MB;C. 2MB;D. 3MB3 由k 个控制顶点Pi(i=1,… k) 所决定的n 次B 样条曲线，由( )段n 次B 样条曲线段光滑连接而成。

A. k-n-2B. k-n-1C. k-nD. k-n+14．三次B 样条曲线具有（）导数的连续性。

A) 0阶 B)一阶 C)二阶 D)三阶5. 在二维图形对称变换中，实现图形对称于Ｙ=X 变换的变换矩阵为（）。

A.B. C. D.6. 下列有关平面几何投影的叙述语句中，不正确的是（）。

A. 在平面几何投影中，若投影中心移到距离投影平面无穷远处，则成为平行投影 B ．透视投影与平行投影相比，视觉效果更有真实感，但不能反映物体的真实尺寸和形状C ．透视投影变换中，一组平行线投影在与之平行的投影面上可以产生灭点D ．在三维空间中的物体进行透视投影变换，最多可产生3个主灭点7．下面哪一项不是Bezier 曲线的特性（）A ）对称性B ）凸包性C ）局部性D ）几何不变性8. 二维图形的几何变换中的二维图形几何变换矩阵可以表示为：其中是对图形进行（）变换(空间中点用列向量表示)。

A ．对称 B. 错切 C. 平移 D. 投影0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 -1 ０ -1 0 0 ００ 1 １０００ 1 0 ００１ 0 1 0 1 0 0 0 0 0 cfa b cd e f g h iT=10. 在XOY 平面上，给定7个不重合的控制点P 0，P 1，…，P 6，由这7个控制点所确定的三次B 样条曲线应分为4段，如果移动控制点P 2，只影响第（）段曲线形状A. 第1段B. 第2段C. 第3段D. 第1段到第3段二．填空题1. 直线的属性包括：线型、_______和颜色。

计算机图形学期末复习题(含答案)

复习题1.以计算机中所记录的形状参数与属性参数来表示图形的一种方法叫做______，一般把它描述的图形叫做______；而用具有灰度或颜色信息的点阵来表示图形的一种方法是______，它强调图形由哪些点组成，并具有什么灰度或色彩，一般把它描述的图形叫做______。

A ．参数法、图形、点阵法、图像C ．参数法、图像、点阵法、图形下列设备中属于图形输出设备的是______。

B ．点阵法、图像、参数法、图形D ．点阵法、图形、参数法、图像2.①鼠标②LCD ③键盘④LED ⑤打印机⑥扫描仪⑦绘图仪⑧触摸屏A ．○1○3○6○8B ．○2○4○5○7C ．○2○5○6○7D ．○4○6○7○83.计算机显示器设备一般使用什么颜色模型______。

A ．RGB B ．CMYK C ．HSV D ．HLS 4.灰度等级为256，分辨率为1024*1024的显示器，至少需要的帧缓存容量为______。

A ．512KB B ．1MB C ．2MB D ．3MB 5.多边形填充算法中，错误的描述是______。

A ．有序边表算法对每个象素只访问一次，主要缺点是对各种表的维持和排序的耗费较大。

B ．边填充算法基本思想是对于每一条扫描线与多边形的交点，将其右方象素取补。

C ．边填充算法较适合于帧缓冲存储器的图形系统。

D ．边标志算法也不能解决象素被重复访问的缺点。

在多边形的逐边裁剪法中，对于某条多边形的边（方向为从端点S 到端点P ）与某条裁剪线（窗口的某一边）的比较结果共有以下四种情况，分别需输出一些顶点。

请问哪种情况下输出的顶点是错误的______。

A ．S 和P 均在可见的一侧，则输出S 和P B ．S 和P 均在不可见的一侧，则输出0个顶点C ．S 在可见一侧，P 在不可见一侧，则输出线段SP 与裁剪线的交点D ．S 在不可见的一侧，P 在可见的一侧，则输出线段SP 与裁剪线的交点和P 下面关于反走样的论述哪个是错误的______。

计算机图形学复习题及其解答

1.计算机图形学的定义答：计算机图形学是研究在计算机中输入、表示、处理和显示图形的原理、方法及硬件设备的学科。

几何计算专门研究几何图形信息（曲面和三维实体）的计算机表示、分析、修改和综合2.图形本质上是有线形、宽度、颜色等属性信息的图形元素的组合。

因此，抽象的图形的本质可以概括为：图形＝图元＋属性。

几何计算是计算机图形学的基础。

图形学表示、生成和处理是建模－变换－像素点的几何位置决定的过程，属于几何或者3D问题；显示应该是对客观世界的机内表示的再现，是决定屏幕点的显示属性（可见性和颜色：色调、色饱和度、亮度）属于图像或者2D问题。

计算机图形学所研究的图形是从客观世界物体中抽象出来的带有颜色及其形状信息的图和形3.计算机图形学主要研究两个问题：一是如何在计算机中构造一个客观世界——几何（模型）的描述、创建和处理，以“几何”一词统一表述之；二是如何将计算机中的虚拟世界用最形象的方式静态或者动态的展示出来——几何的视觉再现，以“绘制”一词统一描述之。

因此可以说：计算机图形学＝几何＋绘制。

几何是表示，是输入。

绘制是展现，是输出。

4.计算机图形学、图像处理、计算几何之间的关系。

答：计算机图形学的主要目的是由数学模型生成的真实感图形，其结果本身就是数字图像；而图像处理的一个主要目的是由数字图像建立数字模型，这说明了图形学和图像处理之间相互密切的关系。

计算机几何定义为形状信息的计算机表示、分析与综合。

随着计算机图形学及其应用的不断发展，计算机图形学、图像处理和计算几何等与图相关的学科越来越融合，且与应用领域的学科相结合，产生了诸如可视化、仿真和虚拟现实等新兴学科。

5.一个三维场景视觉实现的基本工作过程根据假定的光照条件和景物外观因素，依据该光照模型，模拟光能在场景中的传播和分布（包括光线在不同物体间的吸收、反射、折射和散射等过程），计算得到画面上每一点的光强和色彩值后，根据视觉特点转换成适合于显示设备的颜色值，得到画面上每一个像素的属性。

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9、在透视投影中，主灭点的最多个数是（C ）A、1B、2C、3D、410、计算机图形学与计算机图象学的关系是( B )A、计算机图形学是基础，计算机图象学是其发展B、不同的学科，研究对象和数学基础都不同，但它们之间也有可转换部分C 、同一学科在不同场合的不同称呼而已D 、完全不同的学科，两者毫不相干12、下列有关反走样的叙述，错误的是（ C ）A 、减少或克服图形失真的技术叫做反走样B 、提高分辨率是反走样的方法之一C 、半色调技术是利用多级光强提高视觉分辨率的技术D 、对于多灰度或多彩色显示器，图形的边缘可采用模糊技术而改善锯齿显示效果13、计算机绘图设备一般使用什么颜色模型？( A )A 、RGB B 、CMYC 、HSVD 、HLS (CMY :C. 青色(Cyan) M. 洋红色(Magenta) Y. 黄色(Yellow)/ HSV : 色调（Hue ），饱和度（Saturation ），强度（Value ）/ HLS 色彩模型(Hue 色度, Lightness 亮度, Saturation 饱和度) 。

14、使用下列二维图形变换矩阵，将产生变换的结果为（ D ）A 、沿Y 坐标轴方向放大2倍，同时沿X 、Y 坐标轴方向各平移2个绘图单位B 、图形放大2倍，同时沿X 、Y 坐标轴方向各移动1个绘图单位C 、沿X 和Y 坐标轴方向各移动2个绘图单位D 、沿X 坐标轴方向放大2倍，同时沿X 、Y 坐标轴方向各平移2个绘图单位15、下面关于深度缓存消隐算法(Z-Buffer)的论断哪一条不正确? ( A )A 、深度缓存算法不需要开辟一个与图像大小相等的深度缓存数组B 、深度缓存算法只能用于处理对透明物体的消隐C 、深度缓存算法能并行实现D 、深度缓存算法中没有对多边形进行排序16、双二次Bezier 曲面的4条边界都是抛物线，其特征网格有（ B ）个顶点。

A 、8B 、9C 、10D 、1617、种子填充算法中，正确的叙述是（ C ）A 、它是按扫描线的顺序进行象素点的填充B 、四连通算法可以填充八连通区域C 、四连通区域内的每一象素可以通过左上右下四个方向组合到达D 、八连通算法不能填充四连通区域18、下列有关曲线和曲面概念的叙述语句中，错误的为（ B ）A 、实体模型和曲面造型是CAD 系统中常用的主要造型方法，曲面造型是用参数曲面描述来表示⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=122010002T一个复杂的物体B 、参数形式和隐含形式都是精确的解析表示法，在计算机图形学中，它们同样好用C 、从描述复杂性和形状灵活性考虑，最常用的参数曲面是3次有理多项式的曲面D 、在曲线和曲面定义时，使用的基函数应有两个重要性质：凸包性和仿射不变性19、在简单光反射模型中，由物体表面上点反射到视点的光强下述哪几项之和？（ C ）（1）环境光的反射光强；（2）理想漫反射光强；（3）镜面反射光强；（4）物体间的反射光强。

A 、（1）和（2）B 、（1）和（3）C 、（1）（2）和（3）D 、（1）（2）（3）和（4）20、下面给出的四个选项中，（ A ）不是Bezier 曲线具有的性质。

A 、局部性B 、几何不变性C 、变差缩减性D 、凸包性21、反射光是由（D ）组成的A 、漫反射光和环境光B 、透射光和散射光C 、镜面反射光和环境光D 、漫反射光、环境光和镜面反射光22、如图所示，扫描线y=1、y=2、y=3分别与多边形的顶点A 、B 、C 相交，则交点的个数按扫描线y=1、y=2、y=3的顺序依次为（ B ）A 、 0、0、1B 、 2、2、1C 、 0、0、2D 、 2、1、1注：（1）若两相邻边与扫描线相交于同一点，且两边位于扫描线同侧，则视为两个交点（如y=1,Y=2）。

(2)若两相邻边与扫描线相交于同一点，且两边位于扫描线异侧，则视为一个交点(如y=3)。

23、当用n+1个控制多边形的顶点来构造Bezier 曲线和B 样条曲线时，所构造的Bezier 曲线和B 样条曲线的次数依次是（ D ）A 、 n 次、n 次B 、n+1次、n+1次C 、 n 次、n-1次D 、 n 次、与控制多边形的顶点个数无关24、下面给出的四个选项中（ D ）是绕Z 轴负向旋转θ的三维旋转变换矩阵。

A ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000cos sin 00sin cos 00001θθθθ B ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000cos 0sin 00100sin 0cos θθθθC ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000010000cos sin 00sin cos θθθθD ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000010000cos sin 00sin cos θθθθ 转角的正向满足右手定则：大拇指指向旋转轴，四指的转向为正向。

三、填空题1、目前常用的PC 图形显示子系统主要由3个部件组成：帧缓冲存储器、显示控制器、ROM BIOS 。

2、区域填充有种子填充和扫描转换填充，区域填充属性包括填充式样、填充颜色和填充图案。

3、平面图形在内存中有两种表示方法，即栅格表示法和矢量表示法。

4、形体的定义和图形的输入输出都是在一定的坐标系下进行的，通常这些坐标系分为：建模坐标系，用户坐标系，观察坐标系，规格化设备坐标系和设备坐标系。

5、在多边形的扫描转换过程中，主要是通过确定穿越多边形区域的扫描线的覆盖区间来填充，而区域填充则是从给定的位置开始涂描直到指定的边界条件为止。

6、在扫描线算法中，每次用一条扫描线进行填充，对一条扫描线填充的过程可分为4个步骤：（求交）、（排序）、（交点配对）、（区间填色）。

7、一个交互式计算机图形系统应具有计算、存储、对话、输入和输出等五个方面的功能。

8、将三维物体变为二维图形的变换称为（投影变换），其有两种基本方式：（平行投影）、（透视投影）。

9、用一组型值点来指定曲线曲面的形状时，形状完全通过给定的型值点列，用该方法得到的曲线曲面称为曲线曲面的（拟和），而用控制点列来指定曲线曲面的形状时，得到的曲线曲面不一定通过控制点列，该方法称为曲线曲面的（逼近）。

10、对于基本几何变换，一般有平移、旋转、反射和错切等，这些基本几何变换都是相对于（坐标原点）和（坐标轴）进行的几何变换。

11、直线的属性包括线型、线宽和颜色。

12、颜色通常用红、绿和蓝三原色的含量来表示。

对于不具有彩色功能的显示系统，颜色显示为灰度级（或亮度级）。

13、字符作为图形有点阵字符和矢量字符之分。

14、区域的表示有内点表示和边界表示两种形式。

15、区域的内点表示法枚举区域内的所有像素，通过给区域内的像素赋予同一属性值来实现内点表示。

16、区域的边界表示法枚举区域边界上的所有像素，通过给区域边界的像素点赋予同一属性值来实现边界表示。

17、区域填充有种子填充和扫描转换填充。

18、区域填充属性包括填充式样、填充颜色和填充图案。

19、对于线框图形，通常是以点变换为基础，把图形的一系列顶点作几何变换后，连接新的顶点序列即可产生新的变换后的图形。

20、裁剪的基本目的是判断图形元素是否部分或全部落在窗口区域之内。

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