计算机图形学基础第五章课后习题答案
计算机图形学课后习题答案部分
一、问答题(25 分,每题5 分)1 、列举三种常见的颜色模型,简要说明其原理和特点。
答:所谓颜色模型就是指某个三维颜色空间中的一个可见光子集,它包含某颜色。
常用的颜色模型有 R G B 、 C M Y 、 H S V 等。
R G B 颜色模型通常用于彩色阴极射线管等彩色光栅图形显示设备中,它多、最熟悉的颜色模型。
它采用三维直角坐标系,红、绿、蓝为原色,各个可以产生复合色C MY 颜色模型以红、绿、蓝的补色青( C yan )、品红( Magenta )、黄( Yellow )为原色构成,常用于从白光中滤去某种颜色,又被称为减性原色系统。
印刷行业中 C MY 颜色模型。
H S V ( H ue , Saturation , Value )颜色模型是面向用户的,对应于画家的配色方5.1.2 中点 Bresenham 算法(P109)5.1.2 改进 Bresenham 算法(P112)习题5(P144)5.3 试用中点Bresenham算法画直线段的原理推导斜率为负且大于1的直线段绘制过程(要求写清原理、误差函数、递推公式及最终画图过程)。
(P111)解: k<=-1 |△y|/|△x|>=1 y为最大位移方向故有构造判别式:推导d各种情况的方法(设理想直线与y=yi+1的交点为Q):所以有: yQ -kxQ-b=0 且yM=yQd=f(xM -kxM-b-(yQ-kxQ-b)=k(xQ-xM)所以,当k<0,d>0时,M点在Q点右侧(Q在M左),取左点 Pl (xi-1,yi+1)。
d<0时,M点在Q点左侧(Q在M右),取右点 Pr(xi ,yi+1)。
d=0时,M点与Q点重合(Q在M点),约定取右点 Pr(xi ,yi+1) 。
所以有递推公式的推导:d2=f(xi-1.5,yi+2)当d>0时,d2=yi+2-k(xi-1.5)-b 增量为1+k=d1+1+k 当d<0时,d2=yi+2-k(xi-0.5)-b 增量为1=d1+1当d=0时,5.11 如图5-59所示多边形,若采用扫描转换算法(ET边表算法)进行填充,试写出该多边形的边表ET和当扫描线Y=4时的有效边表AET(活性边表)。
《计算机图形学》习题与解答
《计算机图形学》习题与解答第一章概述1. 试描述你所熟悉的计算机图形系统的硬软件环境。
计算机图形系统是计算机硬件、图形输入输出设备、计算机系统软件和图形软件的集合。
例如:计算机硬件采用PC、操作系统采用windows2000,图形输入设备有键盘、鼠标、光笔、触摸屏等,图形输出设备有CRT、LCD等,安装3D MAX图形软件。
2. 计算机图形系统与一般的计算机系统最主要的差别是什么?3. 图形硬件设备主要包括哪些?请按类别举出典型的物理设备?图形输入设备:鼠标、光笔、触摸屏和坐标数字化仪,以及图形扫描仪等。
图形显示设备:CRT、液晶显示器(LCD)等。
图形绘制设备:打印机、绘图仪等。
图形处理器:GPU(图形处理单元)、图形加速卡等等。
4. 为什么要制定图形软件标准?可分为哪两类?为了提高计算机图形软件、计算机图形的应用软件以及相关软件的编程人员在不同计算机和图形设备之间的可移植性。
图形软件标准通常是指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,另外还有供图形应用程序调用的子程序功能及其格式标准。
5. 请列举出当前已成为国际标准的几种图形软件标准,并简述其主要功能。
(1)CGI(Computer Graphics Interface),它所提供的主要功能集包括控制功能集、独立于设备的图形对象输出功能集、图段功能集、输入和应答功能集以及产生、修改、检索和显示以像素数据形式存储的光栅功能集。
(2)GKS(Graphcis Kernel System),提供了应用程序和图形输入输出设备之间的接口,包括一系列交互和非交互式图形设备的全部图形处理功能。
主要功能如下:控制功能、输入输出功能、变换功能、图段功能、询问功能等。
6. 试列举计算机图形学的三个应用实例。
(1)CAD/CAM(2)VISC(3)VR.第二章光栅图形学1. 在图形设备上如何输出一个点?为输出一条任意斜率的直线,一般受到哪些因素影响?若图形设备是光栅图形显示器,光栅图形显示器可以看作是一个像素的矩阵,光栅图形显示器上的点是像素点的集合。
大学计算机 第五章(订正了部分答案)
第五章1、数字视频的一些特性提示我们可对其进行大幅度数据压缩,这些特性中不包含_____。
AA.数字视频的数据量大得惊人B. 视频信息中各画面内部有很强的信息相关性C. 一些视频细节人眼无法感知D. 视频信息中相邻画面的内容有高度的连贯性2、数字图像的基本属性中不包含______。
AA. 宽高比B. 分辨率C. 像素深度D. 颜色空间的类型3、在未压缩情况下,图像文件大小与下列因素无关的是________。
AA. 图像内容B. 水平分辨率C.垂直分辨率D.像素深度4、视频卡能够处理的视频信号可以来自连接在计算机上的_______设备。
AA. 显示器B. VCD盘C.CD唱盘D.扬声器5、下列关于计算机合成图像(计算机图形)的应用中,错误的是__________。
CA. 可以用来设计电路图B. 可以用来生成天气图C.计算机只能生成实际存在的具体景物的图像,不能生产虚拟景物的图像D.可以制作计算机动画6、使用计算机进行文本编辑与文本处理是常见的两种操作,下面属于文本处理操作的是_________。
DA. 设置页面版式B. 设置文章标题首行居中C.设置文本字体格式D.文语转换7、图像处理软件有很多功能,以下________不是通用图像处理软件的基本功能。
DA.图像的缩放显示B. 调整图像的亮度、对比度C. 在图片上制作文字,并与图像融为一体D. 设计制作石油开采地形图8、文字处理软件输出汉字时,首先根据汉字的机内码在字库中进行查找,找到后,即可显示(打印)汉字,在字库中找到的是该汉字的__________。
DA. 外部码B. 交换码C. 输入码D. 字形描述信息9、若中文Windows 环境下西文使用标准ASCII码,汉字采用GB2312编码,设有一段简单文本的内码为CB F5 D0 B4 50 43 CA C7 D6 B8,则在这段文本中,含有________。
BA.2个汉字和1个西文字符B.4个汉字和2个西文字符C.8个汉字和2个西文字符D.4个汉字和1个西文字符10、对带宽为300~3400Hz的语音,若采样频率为8kHz、量化位数为8位、单声道,则其未压缩时的码率约为_____。
(完整版)计算机图形学基础第五章课后习题答案
5.3 试用中点Bresenham 算法画直线段的原理推导斜率在[-1,0]之间的直线段绘制过程(要求写清原理、误差函数、递推公式以及最终画图过程)。
解:原理:每次在最大位移方向上走一步,而另一个方向是走步还是不走步取决于误差项的判别。
∵斜率k 在[-1,0]之间∴x 为最大位移方向,每次在x 加1,而y 或减1或减0。
设直线段的方程F(x,y)=y-kx-b ,假设当前点是P(x i ,y i ),则下一点在P u (x i +1,y i )与P d (x i +1,y i -1)中选一。
设M 为P u 和P d 的中点,则M 点的坐标为(x i +1,y i -0.5)。
构造误差判别式:d i =F(x M ,y M )=F(x i +1,y i -0.5)=y i -0.5-k(x i +1)-b若d i ≥0,取P d (x i +1,y i -1);若d i <0,取P u (x i +1,y i );即有x i+1=x i +1,y i+1=y i -1(d i ≥0)或y i (d i <0)。
误差函数的递推:d i ≥0时,取P d (x i +1,y i -1),再判断下一像素取哪个时,应计算d i+1=F(x i +2,y i -1.5)= y i -1.5-k(x i +2)-b=d i -1-k ,增量为-1-k 。
d i <0时,取P u (x i +1,y i ),再判断下一像素取哪个时,应计算(x 0,yd i+1=F(x i+2,y i-0.5)= y i-0.5-k(x i+2)-b=d i-k,增量为-k。
判别式的初值:从(x0,y0)点出发,下一个像素的选取计算d0=F(x0+1,y0-0.5)= y0-0.5-k(x0+1)-b=-0.5-k取的是误差判别式的符号,因此可进行如下变换:D=d*2∆x∆x=x1-x0,根据选取的起点和绘制方向,∆x>0,因此,D与d同号。
计算机图形学课后习题答案
计算机图形学课后习题答案计算机图形学课后习题答案计算机图形学是一门研究计算机生成和处理图像的学科,它在现代科技和娱乐领域扮演着重要的角色。
在学习这门课程时,我们通常会遇到一些习题,用以巩固所学知识。
本文将提供一些计算机图形学课后习题的答案,希望能对大家的学习有所帮助。
1. 什么是光栅化?如何实现光栅化?光栅化是将连续的几何图形转换为离散的像素表示的过程。
它是计算机图形学中最基本的操作之一。
实现光栅化的方法有多种,其中最常见的是扫描线算法。
该算法通过扫描图形的每一条扫描线,确定每个像素的颜色值,从而实现光栅化。
2. 什么是反走样?为什么需要反走样?反走样是一种减少图像锯齿状边缘的技术。
在计算机图形学中,由于像素是离散的,当几何图形的边缘与像素格子不完全对齐时,会产生锯齿状边缘。
反走样技术通过在边缘周围使用不同颜色的像素来模拟平滑边缘,从而减少锯齿状边缘的出现。
3. 什么是光照模型?请简要介绍一下常见的光照模型。
光照模型是用来模拟光照对物体表面的影响的数学模型。
常见的光照模型有以下几种:- 环境光照模型:模拟环境中的整体光照效果,通常用来表示物体表面的基本颜色。
- 漫反射光照模型:模拟光线在物体表面上的扩散效果,根据物体表面法线和光线方向计算光照强度。
- 镜面反射光照模型:模拟光线在物体表面上的镜面反射效果,根据光线方向、物体表面法线和观察者方向计算光照强度。
- 高光反射光照模型:模拟光线在物体表面上的高光反射效果,通常用来表示物体表面的亮点。
4. 什么是纹理映射?如何实现纹理映射?纹理映射是将二维图像(纹理)映射到三维物体表面的过程。
它可以为物体表面增加细节和真实感。
实现纹理映射的方法有多种,其中最常见的是将纹理坐标与物体表面的顶点坐标关联起来,然后通过插值等技术将纹理映射到物体表面的每个像素上。
5. 什么是投影变换?请简要介绍一下常见的投影变换方法。
投影变换是将三维物体投影到二维平面上的过程。
常见的投影变换方法有以下几种:- 正交投影:将物体投影到一个平行于观察平面的平面上,保持物体在不同深度上的大小不变。
计算机图形学基础(第二版)部分习题答案
华中科技大学计算机图形学课后习题指导一、第五章5.3 试用中点Bresenham算法画直线段的原理推导斜率为负且大于1的直线段绘制过程(要求写清原理、误差函数、递推公式及最终画图过程)。
分析:这是典型的算法推导题,推导时需要首先确定最大位移方向,然后根据最大位移方向确定候选点,并利用候选点的中点构造判别式;根据判别式确定选择候选点的条件,然后确定判别式的递推公式以及初值。
解:5.7 利用中点Bresenham画圆算法的原理推导第一象限x=y到y=0圆弧段的扫描转换算法(要求写清原理、误差函数、递推公式及最终画图过程)。
分析:这是典型的算法推导题,推导时需要首先确定最大位移方向,然后根据最大位移方向确定候选点,并利用候选点的中点构造判别式;根据判别式确定选择候选点的条件,然后确定判别式的递推公式以及初值。
圆算法应该注意的是算法是从理想圆与坐标轴交点开始的。
解:在x=y到y=0的圆弧中,(R, 0)点比在圆弧上,算法从该点开始。
最大位移方向为y,由(R, 0)点开始,y渐增,x渐减,每次y方向加1,x方向减1或减0。
(注意算法的起始点)设P点坐标(xi, yi),下一个候选点为Pr(xi, yi+1)和Pl(xi-1, yi+1),取Pl和Pr的中点M(xi-0.5, yi+1),设理想圆与y=yi+1的交点Q,构造判别式:d=F(xM, yM)=(x-0.5)2+(y+1)2-R2当d<0时,M在Q点左方,取Pr(xi,yi+1);当d>0时,M在Q点右方,取Pl(xi-1,yi+1);当d=0时,M与Q点重合,约定取Pl(xi-1, yi+1)。
5.11 如图所示多边形,若采用扫描转换算法(ET边表算法)进行填充,试写出该多边形的ET表和当扫描线Y=4时的有效边表(AET表,活性边表)。
分析:改进的有效边表算法是用软件方法实现扫描转换效率较高的算法,它利用了边表来构造有效边表。
需要注意的有以下几点:(1)构造边表时,水平边不需要构造,算法能够获取到水平边的两个端点,配对填充后水平边被填充,因此水平边的数据不参与计算。
计算机图形学第5章课后习题参考答案
}
}
for(w=0;w<1;w=w+0.01)
{
double W0=-w*w*w+3*w*w-3*w+1;
double W1=3*w*w*w-6*w*w+3*w;
double W2=-3*w*w*w+3*w*w;
double W3=w*w*w;
x=W0*a[0][0]+W1*a[1][0]+W2*a[2][0]+W3*a[3][0];
dc.MoveTo(x,y);
dc.SelectObject(&pen1);
double u,w;
for(u=0;u<1;u=u+0.01)
{
double U0=-u*u*u+3*u*u-3*u+1;
double U1=3*u*u*u-6*u*u+3*u;
double U2=-3*u*u*u+3*u*u;
给定一个单位立方体一个顶点在000相对的另一个顶点在111过这两个顶点连接一条直线将单位立方体绕该直线旋转角试导出变换矩阵
第五章
1.试编写一个绘制Bezier曲面的程序。
解答:
void CMyView::OnAppBezier()
{
// TODO: Add your command handler code hij(I=1,2,…n,j=1,2,…m),试编写一个输出三次B样条曲面的程序。
解答:
void CMyView::OnAppSpline()
{
// TODO: Add your command handler code here
计算机图形学基础课后部分习题答案
计算机图形学基础第一章1.名词解释:图形:从客观世界物体中抽象出来的带有颜色信息及形状信息的图和形。
图像:点阵法:是用具有灰度或颜色信息的点阵来表示的一种方法。
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像的一种方法。
2.图形包括那两方面的要素,在计算机中如何表示他们?构成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。
3.什么叫计算机图形学?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。
【关系图在课本第一页】4,有关计算机图形学的软件标准有哪些?计算机图形核心系统(GKS)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(STEP)6.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?【具体参照课本第5页】第二章1.名词解释LCD: 就是Liquid Crystal Display,它是利用液晶的光电效应,通过施加电压改变液晶的光学特性,从而造成对入射光的调剂,使通过液晶的透射光或反射光受所加电压的控制,达到显示的目的。
LED: 即Liquid-Emitting Diode, 采用二极管激发的光来显示图像。
随机扫描:采用随机定位的方式控制电子束运动光栅扫描:示器显示图形时,电子束依照固定的扫描线和规定的扫描顺序进行扫描。
电子束先从荧光屏左上角开始,向右扫一条水平线,然后迅速地回扫到左边偏下一点的位置,再扫第二条水平线,照此固定的路径及顺序扫下去,直到最后一条水平线,即完成了整个屏幕的扫描。
刷新:刷新是经过一段时间后,信息可能丢失,需要重写,为了使信息储存更长的时间,必须不断的刷新每个储存单元中储存的信息,也就是将各储存单元中的数据读出之后,再写回到元单元中,对各储存单元中的电容器进行充电.刷新频率:刷新率是指电子束对屏幕上的图像重复扫描的次数。
【中南大学】计算机图形学习题及答案
计算机图形学作业答案第一章序论第二章图形系统1.什么是图像的分辨率?解答:在水平和垂直方向上每单位长度(如英寸)所包含的像素点的数目。
2.计算在240像素/英寸下640×480图像的大小。
解答:(640/240)×(480/240)或者(8/3)×2英寸。
3.计算有512×512像素的2×2英寸图像的分辨率。
解答:512/2或256像素/英寸。
第三章二维图形生成技术1.一条直线的两个端点是(0,0)和(6,18),计算x从0变到6时y所对应的值,并画出结果。
解答:由于直线的方程没有给出,所以必须找到直线的方程。
下面是寻找直线方程(y =mx+b)的过程。
首先寻找斜率:m =⊿y/⊿x =(y2-y1)/(x2-x1)=(18-0)/(6-0) = 3 接着b在y轴的截距可以代入方程y=3x+b求出 0=3(0)+b。
因此b=0,所以直线方程为y=3x。
2.使用斜截式方程画斜率介于0°和45°之间的直线的步骤是什么?解答:(1)计算dx:dx=x2-x1。
(2)计算dy:dy=y2-y1。
(3)计算m:m=dy/dx。
(4)计算b: b=y1-m×x1(5)设置左下方的端点坐标为(x,y),同时将x end设为x的最大值。
如果dx < 0,则x=x2、y=y2和x end=x1。
如果dx > 0,那么x=x1、y=y1和x end=x2。
(6)测试整条线是否已经画完,如果x > x end就停止。
(7)在当前的(x,y)坐标画一个点。
(8)增加x:x=x+1。
(9)根据方程y=mx+b计算下一个y值。
(10)转到步骤(6)。
3.请用伪代码程序描述使用斜截式方程画一条斜率介于45°和-45°(即|m|>1)之间的直线所需的步骤。
假设线段的两个端点为(x1,y1)和(x2,y2),且y1<y2int x = x1, y = y1;float x f, m = (y2-y1)/(x2-x1), b = y1-mx1;setPixel( x, y );/*画一个像素点*/while( y < y2 ) {y++;x f = ( y-b)/m;x = Floor( x f +0.5 );setPixel( x, y );}4.请用伪代码程序描述使用DDA算法扫描转换一条斜率介于-45°和45°(即|m| ≤1)之间的直线所需的步骤。
《计算机图形学》1-8章习题解答
《计算机图形学》1-8章习题解答《计算机图形学》1-4章习题解答习题11.计算机图形学的研究内容是什么?答:几何模型构造,图形生成,图形操作与处理,图形信息的存储、检索与交换,人机交互及用户接口,动画,图形输出设备与输出技术,图形标准与图形软件包的研究等。
2.计算机图形学与图像处理有何联系?有何区别?答:计算机图形学与图像处理都是用计算机来处理图形和图像,结合紧密且相互渗透,但其属于两个不同的技术领域。
计算机图形学是通过算法和程序在显示设备上构造图形,是从数据到图像的处理过程;而图像处理是对景物或图像的分析技术,是从图像到图像的处理过程。
3.简述计算机图形学的发展过程。
答:略。
(参考:教材P3)4.简述你所理解的计算机图形学的应用领域。
5.如果使用每种基色占10比特的直接编码方式表示RGB 颜色的值,每一像素有多少种可能的颜色?答:824107374110242223101010==⨯⨯6.如果每个像素的红色和蓝色都用5比特表示,绿色用6比特表示,一共用16比特表示,总共可以表示多少种颜色?答:65536222655=⨯⨯7.解释水平回扫、垂直回扫的概念。
答:水平回扫:电子束从CRT 屏幕右边缘回到屏幕左边缘的动作。
垂直回扫:电子束到达每次刷新周期末尾,从CRT 屏幕右下角回到屏幕左上角的动作。
8.为什么很多彩色打印机使用黑色颜料? 答:彩色颜料(青、品红、黄)相对来说较贵,并且在技术上很难通过多种颜色产生高质量的黑色。
9.简述随机扫描显示器和光栅扫描显示器的简单工作原理和各自的特点。
答:随机扫描显示器的工作原理:要显示的图形定义是一组画线命令,存放在刷新缓存中,由显示控制器控制电子束的偏移,周期性地按画线命令依次画出其组成线条,从而在屏幕上产生图形。
特点:其显示的图形质量好,刷新缓存中的内容可局部或动态修改,分辨率和对比度高,并且图形不会产生锯齿状线条。
光栅扫描显示器的工作原理:将CRT屏幕分成由像素构成的光栅网格,其中像素的灰度和颜色信息保存在帧缓存中。
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。
计算机图形学教程课后习题参考答案
计算机图形学教程课后习题参考答案文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]第一章1、试述计算机图形学研究的基本内容答:见课本P5-6页的1.1.4节。
2、计算机图形学、图形处理与模式识别本质区别是什么请各举一例说明。
答: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,且所生成的图形、图像可以显示屏幕上、硬拷贝输出或作为数据集存在计算机中的学科。
计算机图形学研究的是从数据描述到图形生成的过程。
例如计算机动画制作。
图形处理是利用计算机对原来存在物体的映像进行分析处理,然后再现图像。
例如工业中的射线探伤。
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(图像)到描述的表达过程。
例如邮件分捡设备扫描信件上手写的邮政编码,并将编码用图像复原成数字。
3、计算机图形学与CAD、CAM技术关系如何答:见课本P4-5页的1.1.3节。
4、举3个例子说明计算机图形学的应用。
答:①事务管理中的交互绘图应用图形学最多的领域之一是绘制事务管理中的各种图形。
通过从简明的形式呈现出数据的模型和趋势以增加对复杂现象的理解,并促使决策的制定。
②地理信息系统地理信息系统是建立在地理图形基础上的信息管理系统。
利用计算机图形生成技术可以绘制地理的、地质的以及其它自然现象的高精度勘探、测量图形。
③计算机动画用图形学的方法产生动画片,其形象逼真、生动,轻而易举地解决了人工绘图时难以解决的问题,大大提高了工作效率。
5、计算机绘图有哪些特点答:见课本P8页的1.3.1节。
6、计算机生成图形的方法有哪些答:计算机生成图形的方法有两种:矢量法和描点法。
①矢量法:在显示屏上先给定一系列坐标点,然后控制电子束在屏幕上按一定的顺序扫描,逐个“点亮”临近两点间的短矢量,从而得到一条近似的曲线。
尽管显示器产生的只是一些短直线的线段,但当直线段很短时,连成的曲线看起来还是光滑的。
②描点法:把显示屏幕分成有限个可发亮的离散点,每个离散点叫做一个像素,屏幕上由像素点组成的阵列称为光栅,曲线的绘制过程就是将该曲线在光栅上经过的那些像素点串接起来,使它们发亮,所显示的每一曲线都是由一定大小的像素点组成的。
「计算机图形学第5章作业答案Final」
习题1答案习题1. 设空间有两条线段AB 和CD ,其端点坐标分别为(,,)a a a x y z ,(,,)b b b x y z 和(,,)c c c x y z ,(,,)d d d x y z ,怎样判断它们是否相交?若相交,求出交点坐标。
解法1解答:由端点坐标可知线段AB 和CD 的参数方程分别为:)10(≤≤λ如果线段AB 和CD 相交,则存在1t 和2t ,使下面的方程组:121212()()(1)()()(2)()()(3)a b a c d c a b a c d c ab acd c x x x t x x x t y y y t y y y t z z z t z z z t +-=+-⎧⎪+-=+-⎨⎪+-=+-⎩由(1)式,(2)式即可求出1t 和2t :12()()()()c d a d c c a c d d a d c a b d b c c b d b c a d a c b a b a b c c a c b d c a b d b c c b d b c a d a y y x x y x y x y x y t y y x x y x y x y x y x y x y y y x x y x y x y x y t y y x x y x y x y x y x y x y ---++⎧=⎪--+-++-⎪⎨-+--+⎪=⎪--+-++-⎩将求得的1t 和2t 代入(3)式,若满足(3)式,则线段AB 和C D所在的直线相交。
此时如果有: []]1,0[,1,021∈∈t t则线段AB 和CD 相交,否则不相交。
令1t =λ代入线段AB 的参数方程中或者令2t =代入线段CD 的参数方程即可求出交点坐标。
解法2解答:由端点坐标可知线段AB 和CD 的参数方程分别为:)10(≤≤λ线段A B和CD 在z=0平面上的正投影线段A’B ’和C ’D ’端点坐标分别为),(a a y x ,),(b b y x ,),(c c y x ,),(d d y x 。
计算机图形学知到章节答案智慧树2023年中国地质大学(武汉)
计算机图形学知到章节测试答案智慧树2023年最新中国地质大学(武汉)第一章测试1.计算机图形学产生图形,计算机图像学产生图像。
()参考答案:错2.下列哪项不属于计算机图形学的应用领域?()参考答案:识别图片中的动物3.本课程将讲不讲解以下哪个内容?()参考答案:游戏制作4.使用OPENGL画带颜色的直线,需要调用不同的函数,分别指定颜色和起始点坐标。
()参考答案:对5.在OPENGL中定义的结点仅包含位置信息。
()参考答案:错第二章测试1.四面体的表面建模中,可用四个三角形来描述四面体的表面,每个三角形包含三个点,因此,四面体中点的总个数为()。
参考答案:42.三次BEZIER曲线有几个控制点?()参考答案:43.三次BEZIER曲线经过几个控制点?()参考答案:24.不经过Y轴的斜线绕Y轴旋转得到的曲面是()参考答案:球面5.BEZIER曲线上的所有点都是由控制点经过插值得到的。
()参考答案:错第三章测试1.通过变换可以将单位圆变成长半轴2短轴0.5的椭圆,具体实施步骤是()。
参考答案:水平方向做拉伸变换,竖值方向做平移变换2.变换前后二线夹角保持不变的保角变换有()参考答案:缩放3.水平方向的剪切变换,如果表达为x'=ax+by y'=cx+dy,则有()。
参考答案:a=1,c=0,d=14.正交变换不包括()。
参考答案:剪切5.变换的复合运算不满足交换律。
()参考答案:对第四章测试1.在模型表示中,对于材质结点是用状态机表示的。
()参考答案:对2.场景图的遍历通常采用的算法是()。
参考答案:深度优先3.场景图中的具体变换实现时,使用栈而不是按原来的逻辑进入变换乘以局部变换矩阵,返回时乘以局部变换的逆矩阵,其原因包括()。
参考答案:浮点误差的累积效应;奇异矩阵无法求逆4.在描述人体及机器人骨架结构时,通常将什么部位作为根结点()。
参考答案:臀部5.以下哪种情形一定是欠定问题()。
计算机图形学基础教程孔令德课后答案
计算机图形学基础教程孔令德课后答案【篇一:大学计算机图形学课程设】息科学与工程学院课程设计任务书题目:小组成员:巴春华、焦国栋成员学号:专业班级:计算机科学与技术、2009级本2班课程:计算机图形学指导教师:燕孝飞职称:讲师完成时间: 2011年12 月----2011年 12 月枣庄学院信息科学与工程学院制2011年12 月20日课程设计任务书及成绩评定12【篇二:计算机动画】第一篇《计算机图形学》小结《计算机图形学》第一章:从计算机的辅助设计,艺术,和虚拟现实技术等方面介绍了计算机图形学的应用领域;接下了解了有关计算机图形学的概念和发展情况和图新显示器的发展和阴极射线管光栅扫描显示等的工作原理;最后介绍了图形学的最新技术。
第二章:介绍了面向对象程序设计,visual c++下的编程,主要基于mfc的编程,更重要的是绘制图形的方法。
第三章:图形的扫描与转换:主要分两部分,一是:直线,圆,和椭圆的扫描和转换中的一些重要而经典的算法。
二是:反走样技术,尤其,直线距离加权反走样的算法。
第四章:主要介绍了多边形填充,有多边形的的概述到有效边表填充,边缘填充,最后区域填充的原理和算法第五章:二维变换和裁剪:主要介绍了裁剪的方法:cohen sutherland算法是最著名的算法,除此之外还有重点分割裁剪算法,梁友栋——barsky算法。
第二篇计算机动画2.1计算机动画的概念:计算机动画是指采用图形与图像的处理技术,借助于编程或动画制作软件生成一系列的景物画面,其中当前帧是前一帧的部分修改。
计算机动画是采用连续播放静止图像的方法产生下图1-1几幅图片就是用计算机动画(a)(b)(c)(d)图2-1 计算机动画示例2.2 计算机动画的发展:计算机动画的发展大致分为三阶段:第一阶段:初出茅庐阶段:20世纪60年代初。
第一部计算机动画片诞生,之后大约20年,二维动画是计算机动画研究的重心,同时,二维动画也被应用于教学演示和辅助传统的动画片制作。
计算机图形学第5章习题
(xi-1,yi) (xi-1,yi+1)
习题5.4/P149
|k|≥1 5(k≥1) dx>0,dy=1 D0=2dx-dy Di<0,Di+1=Di+2(dx-dy) Di0,Di+1=Di+2dx 6(k≥1) D0=-2dx+2dy dx<0,dy=-1 Di<0,Di+1=Di-2dx Di0,Di+1=Di+2(dy-dx) 7(k≤-1) D0=2dx+dy dx<0,dy=1 Di<0,Di+1=Di+2(dx+dy) Di0,Di+1=Di+2dx 8(k≤-1) D0=-2dx-dy dx>0,dy=-1 Di<0,Di+1=Di-2(dx+dy) Di0,Di+1=Di-2dx
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5.3 试用中点Bresenham 算法画直线段的原理推导斜率在[-1,0]之间的直线段绘制过程(要求写清原理、误差函数、递推公式以及最终画图过程)。
解:
原理:每次在最大位移方向上走一步,而另一个方向是走步还是不走步取决于误差项的判别。
∵斜率k 在[-1,0]之间
∴x 为最大位移方向,每次在x 加1,而y 或减1或减0。
设直线段的方程F(x,y)=y-kx-b ,假设当前点是P(x i ,y i ),则下一点在P u (x i +1,y i )与P d (x i +1,y i -1)中选一。
设M 为P u 和P d 的中点,则M 点的坐标为(x i +1,y i -0.5)。
构造误差判别式:
d i =F(x M ,y M )=F(x i +1,y i -0.5)= y i -0.5-k(x i +1)-b
若d i ≥0,取P d (x i +1,y i -1);
若d i <0,取P u (x i +1,y i );
即有x i+1=x i +1,y i+1=y i -1(d i ≥0)或y i (d i <0)。
误差函数的递推: d i ≥0时,取P d (x i +1,y i -1),再判断下一像素取哪个时,应计算 d i+1=F(x i +2,y i -1.5)= y i -1.5-k(x i +2)-b=d i -1-k ,增量为-1-k 。
d i <0时,取P u (x i +1,y i ),再判断下一像素取哪个时,应计算 d i+1=F(x i +2,y i -0.5)= y i -0.5-k(x i +2)-b=d i -k ,增量为-k 。
(x 0,y
从(x0,y0)点出发,下一个像素的选取计算
d0=F(x0+1,y0-0.5)= y0-0.5-k(x0+1)-b=-0.5-k
取的是误差判别式的符号,因此可进行如下变换:D=d*2∆x
∆x=x1-x0,根据选取的起点和绘制方向,∆x>0,因此,D与d同号。
画图过程:
(1)输入两端点P0(x0,y0)和P1(x1,y1);
(2)计算初始值∆x,∆y,D=-∆x-2∆y,x=x0,y=y0;
(3)绘制点(x,y)。
判断D的符号,若D≥0,则(x,y)更新为(x+1,y-1),D更新为D-2∆x-2∆y;否则(x,y)更新为(x+1,y),D更新为D-2∆y。
(4)当x<x1时,重复(3),否则结束。
5.7 利用中点Bresenham画圆算法原理推导第一象限x=y到y=0圆弧段的扫描转换算法(要求写清原理、误差函数、递推公式以及最终画
图过程)。
移方向。
原理:每次沿y方向上走一步,
而x方向上或减1或减0。
假设当前已确定P(x i,y i),下一步
在P u(x i,y i+1)与P d(x i-1,y i+1)中选取。
设M为P u和P d的中点,则M点
的坐标为(x i-0.5,y i+1)。
d i=F(x M,y M)=F(x i-0.5,y i+1)= (x i-0.5)2+(y i+1)2-R2
若d i≥0,取P d(x i-1,y i+1);
若d i<0,取P u(x i,y i+1);
即有y i+1=y i+1,x i+1=x i-1(d i≥0)或x i(d i<0)。
误差函数的递推:
d i≥0时,取P d(x i-1,y i+1),再判断下一像素时,应计算
d i+1=F(x i-1.5,y i+2)= (x i-1.5)2+(y i+2)2-R2
=(x i-0.5)2+(y i+1)2-R2+5-2x i+2y i=d i+5-2(x i-y i),增量为5-2(x i-y i)。
d i<0时,取P u(x i,y i+1),再判断下一像素时,应计算
d i+1=F(x i-0.5,y i+2)= (x i-0.5)2+(y i+2)2-R2
=(x i-0.5)2+(y i+1)2-R2+3+2y i=d i+3+2y i,增量为3+2y i。
判别式的初值:
从(R,0)点出发,计算d0=F(R-0.5,1)= (R-0.5)2+1-R2=1.25-R
对于整数,判断1.25-R的符号与判断1-R的符号等价,因此取d0=1-R。
画图过程:
(1)输入圆的半径R;
(2)计算初始值d=1-R,x=R,y=0;
(3)绘制点(x,y)。
判断d的符号,若d≥0,则(x,y)更新为(x-1,y+1),d更新为d+5-2(x-y);否则(x,y)更新为(x,y+1),d更新为d+3+2y。
(4)当y<x时,重复(3),否则结束。