计算机图形学期末复习题

计算机图形学Ⅰ

专业：计算机科学与技术

计算机科学与技术2092

2012年12月

第1章绪论

1、计算机图形学的概念？（或什么是计算机图形学？）

计算机图形学是研究怎样利用计算机表示、生成、处理和显示图形的(原理、算法、方法和技术)一门学科。

2、图形与图像的区别？

图像是指计算机内以位图(Bitmap)形式存在的灰度信息；图形含有几何属性，更强调物体（或场景）的几何表示，是由物体（或场景）的几何模型(几何参数)和物理属性(属性参数)共同组成的。

3、计算机图形学的研究内容？

计算机图形学的研究内容非常广泛，有图形硬件、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、自然景物仿真和虚拟现实等。

4、计算机图形学的最高奖是以 Coons 的名字命名的，而分别获得第一届（1983年）和第二

届（1985年）Steven A. Coons 奖的，恰好是 Ivan E. Sutherland 和 Pierre Bézier 。

5、1971年，Gourand提出“漫反射模型+插值”的思想，被称为 Gourand 明暗处理。

6、1975年，Phong提出了著名的简单光照模型—— Phong模型。

7、1980年，Whitted提出了一个光透明模型—— Whitted模型，并第一次给出光线跟踪算

法的范例，实现了Whitted模型。

8、以 SIGGRAPH 会议的情况介绍，来结束计算机图形学的历史回顾。

9、什么是三维形体重建？

三维形体重建就是从二维信息中提取三维信息，通过对这些信息进行分类、综合等一系列处理，在三维空间中重新构造出二维信息所对应的三维形体，恢复形体的点、线、面及其拓扑关系，从而实现形体的重建。

10、在漫游当中还要根据CT图像区分出不同的体内组织，这项技术叫分割。

11、一个图形系统通常由图形处理器、图形输入设备和输出设备构成。

12、CRT显示器的简易结构图

12、LCD液晶显示器的基本技术指标有：可视角度、点距和分辨率。

13、显示主芯片是显卡的核心，俗称GPU，它的主要任务是对系统输入的视频信息进行构建

和渲染，各图形函数基本上都集成在这里。

第2章光栅图形学

1、区域填充：二维图形的光栅化必须确定区域对应的像素集，并用指定的属性或图案显示。

2、走样：用离散量表示连续量引起的失真现象称为走样。

3、反走样：用于减少或消除走样的技术称为反走样。

常用的反走样方法主要有提高分辨率、区域采样和加权区域采样等。

4、消隐：使计算机图形能够真实地反映出隐藏部分，把隐藏部分从图中删除，称做消除隐

藏线和隐藏面，或简称为消隐。

5、用 DDA 方法或 Bresenham 方法扫描转换连接两点的直线段。（大题，10分）

（详见课本P20页例2.1和P23页2.3）

6、计算机图形学中，多边形有两种重要的表示方法：顶点表示和点阵表示。

顶点表示是用多边形的顶点序列来表示多边形。这种表示直观、几何意义强、占内存少，易于进行几何变换。但由于它没有明确指出哪些图像在多边形内，故不能直接用于面着色。

点阵表示是用位于多边形内的像素集合来刻画多边形，这种表示丢失了许多几何信息，但便于帧缓冲器表示图形，是面着色所需要的图形表示形式。

7、把多边形的顶点表示转换为点阵表示，这种转换称为多边形的扫描转换。

8、采用扫描线多边形区域填充算法，设计出扫描线的活性边表和各条扫描线的新边表。（大

题，15分）

（详见课本P25-28页）

9、四连通区域指的是从区域上一点出发，可通过4个方向（即上、下、左、右）移动的组

合，在不越出区域的前提下，到达区域内的任意像素。

10、八连通区域指的是从区域内每一像素出发，均可通过8个方向（即上、下、左、右、左上、右上、左下、右下）移动的组合来到达指定区域内的像素。

11、字库中存储了每个字符的形状信息，分为点阵型和矢量型两种。

12、裁剪：使用计算机处理图形信息时，计算机内部存储的图形往往比较大，而屏幕显示的只是图的一部分，因此需要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，这样便于只显示落在显示区内的那部分图形，以提高显示效率。这个选择过程称为裁剪。

13、Cohen-Sutherland裁剪算法的基本思想（原理）

对于每条线段P

1P

2

分为3种情况处理：

（1）若P

1P

2

完全在窗口内，则显示该线段P

1

P

2

，简称“取”之；

（2）若P

1P

2

明显在窗口外，则丢弃该线段，简称“弃”之；

（3）若线段既不满足“取”的条件，也不满足“弃”的条件，则在交点处把线段分为两段，其中一段完全在窗口外，可弃之，然后对另一段重复上述处理。

14、Sutherland-Hodgman 算法的基本思想是一次用窗口的一条边裁剪多边形。在算法的每

一步中，仅考虑窗口的一条边以及延长线构成的裁剪线。该线把平面分成两个部分：一部分包含窗口，称为可见一侧；另一部分称为不可见一侧。

第3章几何造型技术

1、曲线和曲面的表示方程有参数表示和非参数表示之分，非参数表示又分为显示表示和

隐式表示。

2、构造一条曲线的方法有：插值、拟合和逼近。

给定一组有序的数据点P

i

（i=0,1,…,n），构造一条曲线顺序通过这些数据点，称为对这些数据点的插值，所构造的曲线称为插值曲线。

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），称为对这些数据点进行拟合，所构造的曲线称为拟合曲线。

在计算数学中，逼近通常是指用一些性质较好的函数近似表示一些性质不好的函数。在计算机图形学中，逼近继承了这方面的含义，因此插值和拟合都可以视为逼近。