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。
计算机图形学期末复习[1]
![计算机图形学期末复习[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/2155f416ff00bed5b9f31d9f.png)
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。
计算机图形学基础知识
计算机图形学基础知识计算机图形学，听起来是不是有点高深莫测？但其实，它就在我们的日常生活中，从我们玩的游戏、看的电影，到日常使用的各种软件界面，都离不开计算机图形学的身影。
那什么是计算机图形学呢？简单来说，它是研究如何利用计算机来生成、处理和显示图形的一门学科。
计算机图形学的发展历程可以追溯到上世纪 50 年代。
早期的计算机图形主要是用于简单的线条图和图表。
随着计算机技术的不断进步，图形的质量和复杂度也在逐步提高。
如今，我们已经能够在屏幕上看到逼真的三维场景和栩栩如生的动画效果。
在计算机图形学中，有几个重要的概念需要了解。
首先是图形的表示方式。
常见的有位图和矢量图。
位图就像是由一个个小像素组成的拼图，每个像素都有自己的颜色和亮度信息。
而矢量图则是通过数学公式来描述图形，比如一个圆可以用圆心坐标和半径来表示。
位图的优点是能够显示丰富的细节，但放大时会出现锯齿；矢量图则无论放大缩小都不会失真，但对于复杂的图像可能表现力不足。
接下来是图形的变换。
这包括平移、旋转、缩放等操作。
想象一下，我们在屏幕上移动一个图形，这背后就是通过数学计算来实现图形的位置和形状的改变。
还有投影变换，它能把三维的物体投影到二维的屏幕上，让我们看到立体的效果。
渲染也是计算机图形学中的关键环节。
渲染就是把三维的场景转化为二维的图像。
这涉及到光照模型、材质属性、纹理映射等技术。
光照模型决定了物体表面如何反射光线，从而呈现出不同的亮度和颜色。
材质属性描述了物体的表面特性，比如光滑还是粗糙。
纹理映射则是给物体表面贴上图片，增加真实感。
在计算机图形学中，还有一个重要的部分是图形的交互技术。
比如，我们通过鼠标、键盘等输入设备来控制图形的操作，或者通过触摸屏幕来与图形进行互动。
这让我们能够更加方便和直观地使用图形应用程序。
另外，计算机图形学在很多领域都有着广泛的应用。
在游戏开发中，精美的游戏画面离不开图形学技术的支持。
电影特效也是如此，那些令人惊叹的科幻场景和奇幻生物都是通过图形学创造出来的。
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)
计算机图形学基础试题
名词解释：1图形的扫描转换：确定最佳逼近图形的象素集合，并用指定的颜色和灰度设置象素的过程称为图形的扫描转换或光栅化。
2区域填充：区域填充指先将区域的一点赋予指定的颜色，然后将该颜色扩展到整个区域的过程。
3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, 强调场景的几何表示，由场景的几何模型和景物的物理属性共同组成。
4直线的扫描转换：当我们对直线进行光栅化时，需要在显示器有限个象素中，确定最佳逼近该直线的一组象素，并且按扫描线顺序，对这些象素进行写操作，这个过程称为用显示器绘制直线或直线的扫描转换。
5剪裁：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，以便只显示落在显示区内的那部分图形的选择过程称为裁剪。
6计算机图形学：计算机图形学是研究怎样用数字计算机生成、处理和显示图形的一门学科。
7种子填充算法：根据已知多边形区域内部的一个象素点来找到区域内其它象素点，从而对多边形区域内部进行填充。
8走样：在光栅显示设备上，由于象素点和象素点之间是离散的，因此用象素点阵组合出的图形，与真实景物之间必然存在一定的误差。
比如，直线或曲线往往呈现锯齿状，细小物体在图上显示不出来等。
这种现象就是图形的走样9CRT：一种真空器件，它利用电磁场产生高速的、经过聚焦的电子束，偏转到屏幕的不同位置轰击屏幕表面的荧光材料而产生可见图形。
10区域：是指已经表示成点阵形式的填充图形，它是像素集合。
11.图形和图象主要不同之处：在计算机图形学中，前者是指矢量表示的图，后者是指用点阵表示的图。
12.随机扫描和光栅扫描主要不同之处：前者是电子束扫描路径随图形不同而不同，后者是电子束扫描路径固定不变。
填空：1．刷新式CRT图形显示器按扫描方式分为随机扫描和光栅扫描两种。
2．屏幕上最小的发光单元叫做象素点，它的多少叫做分辨率，颜色深度指的是位平面的个数。
3．汉字字库一般可分为电阵字库和矢量字库两种。
4．在线段AB的区域编码裁剪算法中，如A、B两点的码均为零，则该线段位于窗口内；如A、B两点的码按位与不为零，则该线段在窗口外。
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。
一、名词解释：
一、名词解释：计算机图形学、图象处理、模式识别、计算几何、凸多边形、种子填充算法、窗口、视区、光顺性、拟合、多项式插值、小挠度曲线、图形变换、齐次坐标系、凸包、*轮廓线、*等值线、图形的翼边表示、ER模型、图形消隐、*本影、*半影、用户坐标系、规范化设备坐标系、构造、约束技术、二、选择题1、计算机图形学与计算几何之间的关系是( )。
A）学术上的同义词B）计算机图形学以计算几何为理论基础C）计算几何是计算机图形学的前身D）．两门毫不相干的学科2、计算机图形学与计算机图象学的关系是( )。
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3、触摸屏是( )设备。
A）输入B）输出C）输入输出D）既不是输入也不是输出4．计算机绘图设备一般使用什么颜色模型？( )A）RGB；B）CMY；C）HSV ；D）HLS5．计算机图形显示器一般使用什么颜色模型？( )A）RGB；B）CMY；C）HSV ；D）HLS6．分辨率为1024×1024的显示器各需要多少字节位平面数为24的帧缓存？( )A）512KB；B）1MB；C）2MB ；D）3MB7．哪一个不是国际标准化组织（ISO）批准的图形标准？( )A）GKS；B）PHIGS；C）CGM ；D）DXF8.下述绕坐标原点逆时针方向旋转a角的坐标变换矩阵中哪一项是错误的? ( )| A B || C D |A) cos a; B)sin a; C)sin a; D)cos a9、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.10、在物体的定义中对边的哪条限制不存在? ( )A) 边的长度可度量且是有限的B) 一条边有且只有两个相邻的面C) 一条边有且只有两个端点D) 如果一条边是曲线,那么在两个端点之间不允许曲线自相交11.下述哪一条边不是非均匀有理B样条(NURBS)的优点? ( )A) NURBS比均匀B样条能表示更多的曲面B) 对于间距不等的数据点,用NURBS拟合的曲线比用均匀B样条拟合的曲线更光滑C) NURBS提供的权控制方法比用控制点更能有效的控制曲线的形状D) 使用NURBS可以提高对曲面的显示效率12.透视投影中主灭点最多可以有几个? ( )A) 0; B)1; C)2; D)313*.在面片的数量非常大的情况下哪一个消隐算法速度最快? ( )A) 深度缓存算法(Z-Buffer)B) 扫描线消隐算法C) 深度排序算法(画家算法)D) 不知道14*.下面关于深度缓存消隐算法(Z-Buffer)的论断哪一条不正确? ( )A) 深度缓存算法并不需要开辟一个与图像大小相等的深度缓存数组B) 深度缓存算法不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15.在用射线法进行点与多边形之间的包含性检测时,下述哪一个操作不正确? ( )A) 当射线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在射线的一侧时,计数0次B) 当射线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在射线的一侧时,计数2次C) 当射线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在射线的两侧时,计数1次D) 当射线与多边形的某边重合时,计数1次16*、扫描消隐算法在何处利用了连贯性（相关性Coherence）?(1)计算扫描线与边的交点；（2）计算多边形在其边界上的深度；（3）计算多边形视窗任意点处的深度值；（4）检测点与多边形之间的包含性。
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。
计算机图形学主要知识点归纳
计算机图形学主要知识点归纳第一章计算机图形学是:研究怎么利用计算机来显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的一门学科。
计算机图形学的研究对象是图形。
构成图形的要素有两类:一类是几何要素(刻画图形状的点、线、面、体),另一类是非几何要素(反映物体表面属性或材质的明暗、灰度、色彩).。
计算机表示图和形常有两种方法:点阵法和参数法。
软件的标准:SGI等公司开发的OpenGL,微软开发的Direct X,Adobe的Postscript 等。
计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)计算机图形系统可以定义为计算机硬件、图形输入输出设备、计算机系统软件和图形软件的集合。
交互式计算机图形系统应具有计算、存储、对话、输入和输出等五方面的功能。
真实感图形的生成一般须经历场景造型、取景变换、视域裁剪、消除隐藏面及可见面光亮度计算等步骤。
虚拟现实系统又称虚拟现实环境,是指由计算机生成的一个实时三维空间。
用户可以在其“自由地”运动,随意观察周围的景物,并可通过一些特殊的设备与虚拟物体进行交互操作。
科学计算可视化是指运用计算机图形学和图像处理技术,将科学计算过程及计算结果的数据转换为图形及图像在屏幕上显示出来并进行交互处理的理论、方法和技术。
第二章鼠标器是用来产生相对位置。
鼠标器按键数分为两种:MS型鼠标(双按键鼠标)和PC型鼠标(三按键鼠标)。
触摸屏也叫触摸板,分为:光学的红外线式触摸屏、电子的电阻式触摸屏和电容式触摸屏、声音的声波式触摸屏。
数据手套是由一系列检测手和手指运动的传感器的构成。
来自手套的输入可以用来给虚拟场景的对象定位或操纵该场景。
显示设备的另一个重要组成部分的是显示控制器。
它是控制显示器件和图形处理、转换、信号传输的硬件部分,主要完成CRT的同步控制、刷新存储器的寻址、光标控制以及图形处理等功能。
阴极射线管CRT由电子枪、偏转系统及荧光屏3个基本部分组成。
电子枪的主要功能是产生一个沿管轴(Z轴)方向前进的高速的细电子束(轰击荧光屏)。
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。
计算机图形学复习题简答与名词解释计算机图形学扫描转换像素窗口
垂直于投影平面的线段长度缩短为原来的
设给出两个 Bezier 多边形 P0P1P2P3 和 Q0QlQ2Q3，显然，使所决定的两条 Bezier 曲线在连接点处连续的条件是
计算机图形学复习题 简答与名词解释 计算机图形学 扫描转换 像素 窗口 举例说明计算机图形学的应用 图形显示的坐标变换过程 构造曲线的方法 形体的层次结构 Gouraud 亮度插值明暗法的处理过程
算法 Cohen-Sutherland 线段裁剪算法 多边形扫描转换算法 内点表示的四连通算法 边界表示的四连通填充算法 边界表示的扫描线填充算法 Graham 和 Javis 凸壳算法 Cohen—Sutherland 线段裁剪算法 Bezier 曲线的几何作图算法 Bezier 曲线的分裂作图算法 简单多边形的点包含算法 凸多边形的点包含算法（折半查找算法） 线面比较法消除隐藏线 深度排序算法 Z-缓冲算法 消除隐藏面的扫描线算法 写出变换 保持点（3，6）固定，x 方向放大 3 倍,y 方向放大 2 倍 保持点（x0,y0）固定，x 方向放大 3 倍,y 方向放大 2 倍 绕坐标（3，6）顺时针旋转 90 度 绕坐标（x0,y0）顺时针旋转 θ 度 使线段 A(0,0,0)、B(3,2,1)与 Y 轴重合且 AB 与 Y 正向一致的变换 使线段 A(0,0,0)、B(3,2,1)与 Z 轴重合且 AB 与 Z 正向一致的变换 使线段 A(0,0,0)、B(3,2,1)与 X 轴重合且 AB 与 X 正向一致的变换 产生对 Z=5 平面对称的图形 产生对 Y=6 平面对称的图形 产生对 X=-6 平面对称的图形 投影中心在原点，投影平面在 Z=d 的透视投影矩阵 设斜交平行投影方向是（l,m,n），求做这个投影的变换矩阵 填空题
围成，采用
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
*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。
相应的技术称为是以像素为基础的。
*通过像素的值的定义区域有两种常用的方法。
一种是内定义区域，另一种是由边界定义区域。
*以像素为基础的区域填充主要是依据区域的连通性进行。
*四连通区域是指从区域的一个像素出发，经过连续地向上、下、左、右四个相邻像素的移动，就可以到达区域内的任意另一个像素的区域。
（四联通区域必是入连通的，反之未必）*八连通：如果除了要经上下左右的移动，还要经左上、右上、左下和右下的移动，才能由一个像素走到区域中另外任意一个像素。
*利用区域的连通性进行区域填充，除了需要区域应该明确定义外，还需要事先给定一个区域内部像素，这个像素称为种子。
做区域填充时，要进行对光栅网格的遍历。
*像素段：将区域内由边界点限定的同一行内相连接的不具有新值newvalue的一组像素称为一个像素段，像素段用它最右边的像素来标识。
*奇偶性质：即一条直线与任意封闭的曲线相交时，总是从第一个交点进入内部，再从第二个交点退出，以下交替的进入退出，即奇数次进入，偶数次退出。
当然可能有一些“相切”的点应特殊处理。
*活跃边：与当前扫描线相交的边。
*活跃边表AET：存贮当前扫描线相交的各边的表。
*边表ET：记录多边形的所有边。
*“吊桶”中各项的内容一次是：1、边的另一端点的较大的y坐标ymax；2、与较小的y坐标对应的边的断电的x坐标xmin；3、斜率的倒数，1/m。
*栅栏：指一条与扫描线垂直的线，把多边形一分为二。
*规范化设备坐标系：图形系统为具体设备无关的引入，是二维正方形或三维正方体，即各坐标范围规定为从0到1。
*常见的基本二维图形几何变换有：平移变换、比例变换和旋转变换。
*本体坐标系（模型坐标系）：为规定基本形体而引入的便于描述的坐标系。
*用户坐标系（世界坐标系）：用户引入描述整个形体的坐标系。
*观察坐标系（视觉坐标系/目坐标系）：为说明观察姿态而引入，也就是观察者所处的位置。
*设备坐标系（显示器坐标系/屏坐标系）：是各种图形设备自身规定的在显示表面上采用的坐标系。
*齐次坐标表示法就是用n+1维向量表示一个n维向量。
*窗口就是在用户坐标系中指出的那个要显示出来的区域，这一区域通常为矩形区域*通常把整个显示屏幕区域称作屏幕域，它是设备输出图形的最大区域，是有限的区域。
*视见区是屏幕域中的一个子区域，通常为矩形区域，它最大与屏幕域等同。
视见区用于显示窗口中的图形。
*窗口与视见区的差别在于：窗口是在用户坐标系中确定的，它指出了要显示的图形，也就是我们想要看见什么；而视见区在设备坐标系中确定，它指出了实际显示的图形处于显示屏幕的哪一部分，也就是我们要用显示屏幕的哪部分实际去看。
视见区在设备坐标系中定义，也可以用矩形区域的左下角点和右上角点的坐标来表示。
*视见变换：就是将用户坐标系窗口内的图形变换到显示屏幕设备坐标系的视见区中以产生显示。
*投影就是把n维空间中的点投射到小于n维的空间中去。
*投影是如何形成的：首先在三维空间中确定一个投影中心和一个投影平面，然后从投影中心引出一些投射直线，这些直线通过形体上的没一点，与投影平面相交，在投影平面上就形成了形体的投影。
*平行投影：当投影中心与投影平面的距离为无穷远时，投射直线成为一组平行线，这种投影称为平行投影。
*透视投影：当投影中心与投影平面的距离是有限数值时，投射直线交于一点，形成灭点，这种投影称为透视投影。
*平行投影可以分为两种类型：正交投影和斜交投影。
*正交投影：投影方向与投影平面的法向相同。
即投影方向垂直于投影平面。
*常见的正交投影（三视图）：正视投影、顶视投影、侧视投影。
*正投影：投影平面垂直于坐标轴的正交投影。
（正视投影、顶视投影和侧视投影）*等轴投影：投影方向与三个坐标轴的夹角都相等。
这种投影能使在三个坐标轴方向上有相等的透视缩短。
*斜交投影：投影方向与投影平面的法向不同。
*常见的斜交投影：斜二侧投影和斜等轴投影。
在斜交投影中，投影平面一般取坐标平面。
*斜二侧投影：垂直于投影平面的线段长度缩短为原来的一半。
*斜等轴投影：使垂直于投影平面的线段仍保持长度。
*透视投影性质：任意一组平行直线，如果平行于投影平面，则经透视投影后所得到的直线或者重合，或者仍保持平行；如果不平行于投影平面，将不再保持平行，并且必会汇聚于同一点。
*消失点（灭点）：任意一组不平行于投影平面的平行直线，投影后所得的直线，必将汇聚于同一点。
消失点可以取任意多个。
*主消失点：三维直角坐标系中，透视投影时，如果一组平行直线平行于三个坐标轴中的一个，那么对应的消失点将落在坐标轴上。
最多只有三个主消失点。
*裁剪：去掉窗口外的不可见部分，保留窗口内的可见部分的过程。
*三维图形显示的处理流程:Z方向深度裁剪→世界坐标变换T1→投影T2→窗口至视窗的变换T3→至物理设备变换T4→裁剪→显示*参数曲线的构造方法：曲线上每一点的坐标均要表示成某个参数t的一个函数式，则曲线上每一点笛卡尔坐标参数式是：x=x(t)，y=y(t)，z=z(t)；把三个方程合写到一起，曲线上一点坐标的向量表示是：P(t)=[x(t) y(t) z(t)]；如用“'”表示对参数求导，则P(t)关于参数t的切向量或导函数是：P’(t)=[x’(t) y’(t) z’(t)]。
类似地，曲面写为参数方程形式为：x=x(u,w)，y=y(u,w)，z=z(u,w)；写成向量形式，则是：P(u,w)=[x(u,w)，y(u,w)，z(u,w)]*参数方程的优点：1）对非参数方程表示的曲线、曲面进行变换，必须对曲线、曲面上的每个型值点进行几何变换；而对参数表示的曲线、曲面可对其参数方程直接进行几何变换（如平移、比例、旋转），从而节省计算工作量。
2）便于处理斜率为无限大的问题。
3）有更大的自由度来控制曲线、曲面的形状。
同时对于复杂的曲线和曲面具有很强的描述能力和丰富的表达能力。
4）参数方程中，代数、几何相关和无关的变量是完全分离的，而且对变量个数不限，从而便于用户把低维空间中的曲线、曲面扩展到高维空间去。
这种变量分离的特点使我们可以用数学公式去处理几何分量，同时可以使曲线和曲面具有统一的表示形式。
5）规格化的参数变量t∈[0，1]，使其相应的几何分量是有界的，而不必用另外的参数去定义其边界。
它便于曲线和曲面的分段、分片描述，易于实现光顺连接。
6）易于用向量和矩阵表示几何分量，计算处理简便易行。
*计算机上表现的曲线和曲面，大体上可分为两类：一类要求通过事先给定的离散的点，称为插值的曲线或曲面。
另一类不要求通过事先给定的各离散点，而只是用给定各离散点形成的控制多边形来控制形状，成为逼近的曲线或曲面。
事先给定的离散点常称为型值点，由型值点求插值的或逼近的曲线或曲面的问题，称为曲线或曲面的拟合问题。
*插值：要求构造一条曲线顺序通过型值点，称为对这些型值点进行插值。
*逼近：当型值点太多时，构造插值函数使其通过所有的型值点相当困难的。
此时人们往往构造一条曲线，使它在某种意义上最佳逼近这些型值点，称之为对这些型值点进行逼近。
*曲线的数学表示形式：显示、隐式、参数*在计算机上表现的曲线和曲面，大体分为两类：一类要求通过事先给定的离散的点，称为插值的曲线或曲面，另一类不要求通过事先给定的各离散点，而只是用给定各离散点形成的控制多边形来控制形状，称为逼近的曲线或曲面。
*光顺是指曲线的拐点不能太多，要光滑顺畅。
*Bezier曲线性质：1.P(0)=P0,P(1)=P1,曲线通过所给出型值点列的起点和终点2.P’(0)=n(P1-P0),P’(1)=n(Pn-Pn-1)曲线在始点和终点处的切线方向与它的控制多边形的第一边和最后一边的走向一致。
3.曲线有对称性，4.曲线的凸包性。
整条曲线都包含在所有控制点所张成的凸包中。
*简述B样条曲线与Bezier之间的关系N+1个控制点P0,P1,…,Pn所确定的最高阶的B样条曲线是k=n+1阶的，这时由节点向量(0,0,…0,1,1,…,1)所去顶的B样条曲线，与该n+1个控制点所确定的Bezier曲线相同。
这个结论说明了B样条曲线确实是Bezier曲线的一种推广，Bezier曲线是B样条曲线的特例。
*凸壳：包含一个平面点集的最小凸区域。
*凸区域：指要求区域内任意两点的连线仍在该区域内。
*求点集S的凸壳（设S是平面上n个点的集合，则S的凸壳是一个凸多边形，它包含所有n点且面积最小）：1）在S中选出壳上的点；2）给出围成凸多边形的序列。
*Graham扫面的实质是围绕已经按“倾角”排序的各顶点进行一次扫描，在扫描过程中消去在凸壳内部的点，留下以希望次序排列的壳顶点。
由于是按倾角递增排序，故可知若三个顶点P1.P2.P3连续“右转”，则P2是一个应去掉的内点。
*简单多边形：是平面上不相邻的边不能相交的多边形。