计算机图形学期末复习要点Word版
计算机图形学基础期末复习提纲
计算机图形学基础期末复习提纲第一章（5）1.计算机图形学是研究怎样用计算机表示、生成、处理和显示图形的一门学科。
2.构成图形的要素包括几何要素：刻画对象的轮廓、形状等和非几何要素：刻画对象的颜色、材质等。
3.计算机中表示带有颜色或形状信息的图形通常有两种方法：点阵法和矢量法。
4.图形和图像的定义。
5.计算机图形学与数字图形处理以及模式识别的区别。
第二章（8）1.一个交互式的计算机图形系统应该具有哪5大功能？2.常见的图形输入与输出设备有哪些3.CRT显示器的基本组成4.在CRT显示器中，电子束轰击荧光屏时荧光屏上显示的最小发光点，称为光点。
5.已知屏幕分辨率，光点的直径，求显示器的尺寸。
6.光栅扫描和随机扫描的概念7.已知显示器的分辨率和每个像素的颜色数，如何求帧缓冲区的大小。
8.平板显示器主要分为发射型显示器和非发光型显示器，例如LED显示器、等离子板和LCD显示器分别是哪类第三章（2）1.OpenGL是什么？英文全称为？2.OpenGL可以跨平台吗？第四章（25）1.扫描转换概念2.DDA画线法、中点画线法和Bresenham画线法3.中点画圆和Bresenham画圆法3.区域填充的概念4.对扫描多边形填充算法的基本步骤，以及其数据结构，会构造ET表和AET表5.使用栈的种子填充算法的具体步骤6.如何进行直线和曲线的线型处理？7.直线和曲线的线宽处理有几种方法，分别是什么？8.字符是什么，字符的表示方式有哪两种？各有何特点？9.什么是走样和反走样，反走样的方法有哪些？第五章（20）1.齐次坐标是什么？普通坐标和齐次坐标是一一对应关系吗？2.规范化齐次坐标是什么？规范化齐次坐标与普通坐标是一一对应关系吗？3.基本二维变换(平移、缩放和旋转)的矩阵表示。
4.如何求简单的复合变换，例如图形先平移然(tx,ty)后旋转(a)，如何实现？5.二维观察中涉及到的坐标系有哪5种坐标系？6.如何实现窗口中的点的坐标变换到视区中的点的坐标，例如P111，例5-3.7.利用Cohen-Sutherland算法实现直线的裁剪，例如P113～114，对图5-30中P3P4裁剪。
计算机图形学复习重点内容
名词解释计算机图形标准：是图形系统及相关应用程序中某个界面数据传输通讯的接口标准几何变换；规范化后把变换矩阵作为算子，然后想乘来挪动点的位置，得到各个顶点在几何变换中的新的顶点。
裁剪：在二维观察中，需要在观察坐标系下对窗口进行裁剪，即只保留窗口内的那部分图形，去掉窗口外的图形。
识别图形在指定区域内外的算法：两种算法：奇偶规则从任意位臵p作一条射线，若与该射线相交的多边形边的数目为奇数，则p是多边形内部点，否则是外部点非零环绕数规则(Nonzero Winding Number Rule) □首先使多边形的边变为矢量。
□将环绕数初始化为零。
□再从任意位臵p作一条射线。
当从p点沿射线方向移动时，对在每个方向上穿过射线的边计数，每当多边形的边从右到左穿过射线时，环绕数加1，从左到右时，环绕数减1。
□处理完多边形的所有相关边之后，若环绕数为非零，则p为内部点，否则，p是外部点。
反走样：减少用离散量表示连续量引起的失真。
过取样区域取样两种方式图形计算机图形学的研究对象是图形。
广义的说, 能够在人的视觉系统中形成视觉印象的客观对象都可称为图形。
它既包括了各种几何图形以及由函数式、代数方程和表达式所描述的图形, 也包括了来自各种输入媒体的图景、图片、图案、图像以及形体实体等。
图像用点阵法，参数法描述的图形叫图像光点。
一般是指电子束打在显示器的荧光屏上，显示器能够显示的最小的发光点。
像素点是指图形显示在屏幕上时候，按当前的图形显示分辨率所能提供的最小元素点。
最小元素点尺寸等于光点尺寸）裁剪窗口即在视口中可以被看到的图形，即显示出来的部分视口将窗口映射到显示设备上的坐标区域称为视区点阵法点阵法通过枚举出图形中所有的点来表示图形, 它强调图形由哪些点构成, 这些点具有什么样的颜色, 即点阵法是用具有灰度或色彩的点阵来表示图形的一种方法。
在计算机中表示图形最常用的是点阵法。
参数法参数法用图形的形状参数和属性参数来表示图形。
计算机图形学总结复习
第一章复习重点：计算机图形学的概念：计算机图形学：是研究怎样用计算机表示、生成、处理和显示图形的一门学科。
几个图形学中的基本概念：计算机图形：用计算机生成、处理和显示的对象；由几何数据和几何模型，利用计算机进行显示并存储，并可以进行修改、完善后形成的；图象处理：将客观世界中原来存在的物体影象处理成新的数字化图象的相关技术；如CT扫描、X射线探伤等；模式识别：对所输入的图象进行分析和识别，找出其中蕴涵的内在联系或抽象模型；如邮政分检设备、地形地貌识别等；计算几何：研究几何模型和数据处理的学科，讨论几何形体的计算机表示、分析和综合，研究如何方便灵活、有效地建立几何形体的数学模型以及在计算机中更好地存贮和管理这些模型数据；图像（数字图像）：点阵表示，枚举出图形中所有的点(强调图形由点构成)简称为参数表示图形：由图形的形状参数(方程或分析表达式的系数，线段的端点坐标等)+属性参数(颜色、线型等)来表示图形图形：计算机图形学的研究对象，主要分为两类：基于线条信息表示。
明暗图(Shading)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构成图形的要素几何要素：刻画对象的轮廓、形状等非几何要素：刻画对象的颜色、材质等常用的图形输入设备分为两种：矢量型图形输入设备与光栅型的区别：矢量型输入设备采用跟踪轨迹、记录坐标点的方法输入图形。
主要输入数据形式为直线活折线组成的图形数据。
光栅扫描型图形输入设备采用逐行扫描、按一定密度采样的方式输入图形，主要输入的数据为一幅由亮度值构成的像素矩阵——图像。
常用的图形输出设备分为两类：向量型向量型设备的作画机构随着图形的输出形状而移动并成像光栅扫描型光栅扫描型设备的作画机构按光栅矩阵方式扫描整张图面，并按输出内容对图形成像。
显示器原理：1.随即扫描显示器：应用程序发出绘图命令，→解析成显示处理器可接受2.命令格式，存放在刷新存储器中。
计算机图形学复习资料
计算机图形学复习资料第一章计算机图形系统计算机图形产生方法：(1).矢量法(短折线法) 任何形状的曲线都用许多首尾相连的短直线（矢量）逼近。
(2).描点法(像素点串接法) 每一曲线都是由一定大小的像素点组成第二章计算机图形系统工作原理：1电子枪2灯丝加热阴极，阴极表面向外发射自由电子，控制栅控制自由电子是否向荧光屏发出3电子流在到达屏幕的途中，被加速、聚焦成很窄的电子束4由偏转系统产生电子束的偏转电场（或磁场），使电子束左右、上下偏转5在指定时刻在屏幕指定位置上产生亮点功能：CRT显示器其分辨率好，可靠性高，速度快。
为了不影响主机的数据处理能力，CRT显示器作为计算机的外围设备而独立存在，它有自己的控制电路，专门负责屏幕编辑功能，并有标准的串行接口与主机连接。
组成部分：图像生成器，显示存储器，彩色表，CRT控制器，读/写余辉时间：电子束离开光点后光点保持的时间。
屏幕刷新：荧光亮度随着时间按指数衰减，整个画面必须在每一秒钟内重复显示许多次，人们才能看到一个稳定而不闪烁的图形，因此必须重复地使荧光质发光，即使电子束迅速回到同一点余辉时间越短，所需屏幕输刷新率越高，荧光粉的质量直接影响到CRT成像效果。
第三章基本图形的生成生成圆弧的正负法原理：设圆的方程为F(x,y)=X2 + Y2 - R2=0;假设求得Pi的坐标为(xi,yi)；则当Pi在圆内时-> F(xi,yi)<0 -> 向右-> 向圆外Pi在圆外时-> F(xi,yi)>0 -> 向下-> 向圆内即求得Pi点后选择下一个象素点Pi+1的规则为：当F(xi,yi) ≤0 取xi+1 = xi+1，yi+1 = yi;当F(xi,yi) ＞0 取xi+1 = xi，yi+1 = yi - 1;这样用于表示圆弧的点均在圆弧附近，且使F(xi,yi) 时正时负，故称正负法。
快速计算的关键是F(xi,yi) 的计算，能否采用增量算法？若F(xi,yi) 已知，计算F(xi+1,yi+1) 可分两种情况：1、F(xi,yi)≤0-> xi+1 = xi+1，yi+1 = yi;-> F(xi+1,yi+1)= (xi+1 )2 +(yi+1 )2 -R2 -> = (xi+1)2+ yi2 -R2 = F(xi,yi) +2xi +12、F(xi,yi)＞0-> xi+1 = xi，yi+1 = yi -1;-> F(xi+1,yi+1)= (xi+1 )2 +(yi+1 )2 -R2-> = xi2+(yi –1)2-R2 = F(xi,yi) - 2yi +13、初始值：略光栅图形的扫描转换与区域填充逐点判断法Typedef struct { int PolygonNum; // 多边形顶点个数Point vertexces[MAX] //多边形顶点数组} Polygon // 多边形结构void FillPolygonPbyP(Polygon *P,int polygonColor){ int x,y;for(y = ymin;y <= ymax;y++)for(x = xmin;x <= xmax;x++)if(IsInside(P,x,y))PutPixel(x,y,polygonColor);elsePutPixel(x,y,backgroundColor);}/*end of FillPolygonPbyP() */逐个判断绘图窗口内的像素： 如何判断点在多边形的内外关系？ 1）射线法： 2）累计角度法 3）编码法；1）射线法 步骤：从待判别点v 发出射线；2 求交点个数k ；3 K 的奇偶性决定了点与多边形的内外关系累计角度法 步骤：1从v 点向多边形P 顶点发出射线，形成有向角；2 计算有相交的和，得出结论逐点判断的算法虽然程序简单，但不可取。
(完整word版)计算机图形学复习题(word文档良心出品)
1、计算机图形学的相关学科有哪些？它们之间的相互关系怎样？与计算机图形学密切相关的几门学科有：图像处理、模式识别、计算几何。
它们研究的都是与图形图象处理有关的数据模型、图象再现的内容，它们相互结合、相互渗透。
2、图形系统的任务是什么？图形系统的任务是：建立数学模型、视像操作、图形显示。
3、计算机图形学的主要研究内容是什么？计算机图形学是研究通过计算机将数据转换为图形，并在专门的设备上输出的原理、方法和技术的学科。
4、举出六种你所知道的图形输出设备。
光栅扫描显示器、随机扫描显示器、直视存储管显示器、激光打印机、笔绘仪、喷墨绘图仪、静电绘图仪等。
5、什么叫刷新？刷新频率与荧光物质的持续发光时间的关系如何？屏幕上的荧光涂层受到电子束打击后发出的荧光只能维持很短的时间，为了使人们看到一个稳定而不闪烁的图形，整个画面必须在每秒钟内重复显示许多次，这也称为屏幕刷新。
刷新频率与荧光物质的持续发光时间成反比，即荧光物质的持续发光时间越长，刷新频率可以低一些；否则，荧光物质的持续发光时间越短，刷新频率必须高。
6、随机扫描显示器和光栅扫描显示器显示图形有什么不同？它们各自依靠什么对屏幕图形进行刷新的？随机扫描显示器显示图形时，电子束的移动方式是随机的,电子束可以在任意方向上自由移动，按照显示命令用画线的方式绘出图形，因此也称矢量显示器。
而光栅扫描显示器显示图形时，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。
随机扫描显示器依靠显示文件对屏幕图形进行刷新；光栅扫描显示器则依靠帧缓存实现对屏幕图形的刷新。
7、光栅扫描显示系统为什么要采用彩色表？隔行扫描的优点是什么？对于光栅扫描显示系统，为了显示很多种颜色，帧缓存的容量就要很大。
但实际上对一幅具体的画面而言，其使用的颜色数目并不多（几百至几千种）。
大一上学期末计算机图形学导论课程重点整理
大一上学期末计算机图形学导论课程重点整理计算机图形学导论课程是大一上学期的一门重要课程，通过学习这门课程，可以使学生们初步了解计算机图形学的基本概念、原理和应用。
本文将对大一上学期末计算机图形学导论课程的重点内容进行整理，帮助同学们更好地复习和总结知识。
一、图形学基础知识1. 图形学概述计算机图形学是研究计算机在图像产生、处理、存储和显示等方面的科学和技术。
包括二维图形和三维图形。
2. 图形学的发展历程从二维向三维发展的历程，包括硬件和软件技术的进步。
3. 计算机图形学的应用领域包括动画、游戏、虚拟现实、影视特效等领域。
二、图形学基本原理1. 坐标系统二维坐标系统和三维坐标系统的区别和联系。
2. 图元的表示点、线、面元素的表示方法，以及颜色、光照等基本属性的处理。
3. 绘图算法直线生成算法、圆弧生成算法等常用绘图算法的原理和实现。
4. 变换和投影二维、三维图形的平移、旋转、缩放等基本变换，透视投影、正交投影等投影方式。
三、图形学基本技术1. 光栅化技术将几何图元映射到屏幕上的光栅化过程。
2. 图像处理基础包括图像的采样、量化、编码等基本处理。
3. 图形学算法面向对象的图形学算法、图像处理算法的设计和实现。
4. 图形学软件工具常用的图形学软件工具及其基本操作。
四、计算机图形学的发展趋势1. 虚拟现实技术虚拟现实技术在计算机图形学中的应用和发展。
2. 人工智能和图形学的融合人工智能技术对计算机图形学的影响和促进作用。
3. 图形处理技术的发展图形处理芯片、图形处理算法等新技术的发展趋势和前景。
以上便是大一上学期末计算机图形学导论课程的重点内容整理，希望同学们通过复习和总结，能够更好地掌握这门课程的知识，取得优异的成绩。
计算机图形学期末复习整理
计算机图形学期末复习整理计算机图形学目录第一章绪论 (2)第二章交互式图形软件设计 (4)第三章基本图形生成 (4)第四章图形变换 (5)第五章曲线和曲面 (6)第六章三维几何造型 (7)第七章真实感图形 (9)Ps:此材料为学生自发归纳，适用于平时笔记不完整的同学使用。
加深的为老师期末总结内容。
由于时间关系，没有检查错字，请谅解。
大家过才是真的过！祝大家考试顺利！^_^第一章绪论(一)名词解释：a)计算机图形学（Computer Graphics）b)图形用户界面（GUI）c)计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）d)图形核心系统（GKS）e)三维图形核心系统（GKS-3D）f)程序员层次交互式系统（PHIGS）g)计算机图形接口CGI(Computer Graphics Interface)h)计算机图形元文件CGM(Computer Graphics Metafile)i)基本图形交换规范IGES（Initial Graphics Exchange Specification）(二)I．E．萨瑟兰德提出了一个名为Sketchpad的人机交互图形系统，能在屏幕上进行图形设计和修改。
(三)什么叫图形标准？为什么要制定图形标准？a)答：i.图形标准是一组由基本图元（点、线、面）和属性（线型、颜色等）构成的标准ii.使应用程序在不同系统之间或不同程序之间可以移植iii.使应用程序与图形设备无关iv.使不同系统之间或不同程序之间相互交换图形数据成为可能(四)举3个例子说明计算机图形学的应用。
a)见（九）(五)图形的构成要素：a)点、线、面、体等集合元素b)灰度、色彩、线型、线宽等飞机和元素(六)计算机中图形的表示方法：点阵表示、参数表示。
(七)计算机图形学（Computer Graphics）是研究怎样用计算机生成、处理和显示图形的一门新兴科学。
(八)计算机图形学的发展阶段：a)准备阶段b)发展阶段c)推广应用阶段d)系统实用阶段e)标准化智能化阶段。
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。
(完整word版)计算机图形学期末复习题
计算机图形学复习题1.X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、配对、填色。
2. 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插值，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拟合。
3. 在中点画线算法中（假设直线的斜率0<k<1），设已确定点亮象素点P（Xp,Yp）,则下一个与直线最接近的像素点的坐标是(Xp+1,Yp)和(Xp+1,Yp+1)，设这两点的中点为Ｍ。
构造判别式d=F(M)（F(x,y)＝ax+by+c=0是直线的方程）；则若ｄ>0，下一个点取(Xp+1,Yp)，d的增量表达式为d+=2*a；若ｄ<0，下一个点取(Xp+1,Yp+1)，d的增量表达式为d+=2*(a+b)。
4. 种子填充算法的填充区域可以分为四连通区域和八连通区域。
5、在生成圆弧的正负法中，设圆的方程为F(x,y)=X2+Y2-R2=0;假设求得Pi的坐标为(xi,yi)；则若F(xi,yi)<0，下一个点取(xi+1,yi)；若F(xi,yi)>0，下一个点取(xi,yi-1)。
6、在Cohen-Sutherland线段裁剪算法中，假设线段P1P2的编码分别为CODE1、CODE2，则若code1=code2=0成立，表示线段P1P2是显然可见线段；若code1&code2!=0成立，表示线段P1P2是显然不可见线段。
7.常用的直线扫描转换算法有：数值微分法，中点画线法，Bresenham算法。
8.曲线和曲面的基本表示方法有两种：参数表示，非参数表示。
9.反走样的目的是_用于减少或消除走样现象的技术。
10、编码法是一种适合于裁剪_直线段的裁剪算法11、根据消隐空间的不同，消隐算法分为__物体空间__的消隐和___图像空间_的消隐。
计算机图形学完整复习资料
计算机图形学第一章1.计算机图形学（Computer Graphics）计算机图形学是研究怎样利用计算机来生成、处理和显示图形的原理、方法和技术的一门学科。
2.计算机图形学的研究对象——图形通常意义下的图形:能够在人的视觉系统中形成视觉印象的客观对象都称为图形。
计算机图形学中所研究的图形从客观世界物体中抽象出来的带有颜色及形状信息的图和形。
3.图形的表示点阵法是用具有颜色信息的点阵来表示图形的一种方法, 它强调图形由哪些点组成, 并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。
通常把参数法描述的图形叫做图形（Graphics）把点阵法描述的图形叫做图象（Image）4.与计算机图形学相关的学科计算机图形学试图从非图象形式的数据描述来生成（逼真的）图象。
数字图象处理旨在对图象进行各种加工以改善图象的视觉效果。
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。
图1-1 图形图象处理相关学科间的关系5.酝酿期（50年代）阴极射线管(CRT)萌芽期（60年代）首次使用了“Computer Graphics”发展期（70年代）普及期（80年代）光栅图形显示器提高增强期（90年代至今）图形显示设备60年代中期, 随机扫描的显示器60年代后期, 存储管式显示器70年代中期, 光栅扫描的图形显示器。
图形硬拷贝设备打印机绘图仪图形输入设备二维图形输入设备三维图形输入设备6.图形软件标准与设备无关、与应用无关、具有较高性能 7.计算机图形学的应用1.计算机辅助设计与制造（CAD/CAM ）2.计算机辅助绘图3.计算机辅助教学（CAI ）4.办公自动化和电子出版技术(Electronic Publication)5.计算机艺术6.在工业控制及交通方面的应用 7、在医疗卫生方面的应用 8、图形用户界面 8.计算机图形系统的功能9.图1-2 图形系统基本功能框图10.计算机图形系统的结构图形硬件图形软件图形应用数据结构图形应用软件图形支撑软件图形计算机平台图形设备图形系统图1-3 计算机图形系统的结构11.人机交互按着用户认为最正常、最合乎逻辑的方式去做-一致性12.真实感图形的生成:场景造型→取景变换→视域裁剪→消除隐藏面→可见面光亮度计算第二章1.图像扫描仪(Scaner)灰度或彩色等级被记录下来, 并按图像方式进行存储。
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closegraph();〃关闭图形系统
颜色
设置背景色void setbkcolor(int color)设置画笔色void setcolor(int color)返回背景色int getbkcolorf)
返回画笔色int getcolor()返冋点的颜色int getpixel(int x」nt y)
从己有点画线到指龙坐标linetofint xjnt y)
相对画线linerel(int dxjnt dy)
矩形
画矩形void rectanglefint左上角x,int左上角y,int右下角xjnt右下角y)
圆，圆弧椭圆
画圆void circlefint x,int y,int r)指定圆心和半径
多边形
哑 多边形void drawpolyfint numjnt *polypoints)
num为顶点数
polypoints为各顶点的整数序列
若第一个和最后一个点坐标相同则画出多边形，否则为折线
int Round(float x){ return (int)(x<0?x-0.5:x+0.5);}〃四舍五入
图形与图像的关系？
答：图形是指由外部轮廓线条构成的矢量图。即由计算机绘制的直线、圆、矩形、曲线.图表等:而图像 是由扫描仪、摄像机等输入设备捕捉实际的画面产生的数字图像，是由像素点阵构成的位图。
位图图像山像索点组合而成；色彩丰富、过渡自然；保存时计算机需记录每个像索点的位置和颜色, 所以图像像索点越多(分辨率高)，图像越清晰，文件就越人。-•般能直接通过照相、扫描、摄像得到图形 都是位图图像。缺点：体积一般较人；放人图形不能増加图形的点数，可以看到不光滑边缘和明显颗粒， 质量不容易得到保证 矢量图形山数学公式表达的线条所构成；线条菲常光滑流畅，放大图形，其线条依 然可以保持良好的光滑性及比例和似性，图形整体不变形；占用空间较小。工稗设计图、图农、插图经常 以矢量图形曲线來农示。
计算机图形学复习重点(优秀版)word资料
20：在基本交互任务的基础上，可以形成三种形式的组合交互任务：对话框（用来设定多个参数）；构造（用来构造需要两个或多个位置的形体）；操作（修改已有的几何形体的形状，调整物体之间的相对位置。
21：文件编辑器中文件存储的是字符图形。字符：在计算机中，字符是由数字编码来唯一识别的图案。该编码所显示的字符图形是由该编码所属的字符集决定。最基本的字符编码是ASCII码，它可以表示128个基本字符，包括英文字母、数字、标点符号，另一类字符是各国的语言文字字符。根据存储与显示方式的不同，字库主要有：存储字库和显示字库。
3：I.E萨瑟兰德被誉为计算机图像学之父，1963年他的SKETCHPAD被作为计算机图像学作为一个新学科的出现的标志。
4：列举计算机图像学的应用领域：计算机辅助绘图设计；事务管理中的交互式绘图；科学技术可视化；过程控制；计算机动画及广告；计算机艺术；地形地貌和自然资源的图形显示。
5：计算机图形系统包括哪些组成：硬件设备和相应的程序系统（即软件）两部分组成。
13：什么是显存，它与内存的区别：显存全称显示内存，即显示卡专用内存。它负责存储显示芯片需要处理的各种数据。电脑的内存是指CPU在进行运算时的一个数据交换的中转站，数据由硬盘调出经过内存条再到CPU。区别：显存是显卡缓冲内存。内存是电脑的内部存储器。是不同的概念。
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计算机图形学复习提纲1. 计算机图形学的概念；构成图形的要素；计算机图形学研究利用计算机來显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的一门学科。
图形耍素：儿何要素和非儿何耍素，前者是点线面，厉者是其属性。
2. 计算机图形学，数字图像处理和计算机视觉各自研究的内容和关系；计算机图形学（CG ）试图从非•图象形式的数据描述來生成（逼真的）图象。
数字图彖处理（Digital Image Proccssing ）旨在对图象进行各种加工以改善图彖的视觉效果。
计算机视觉（Computer Vision ）是研究用计算机來模拟工物外显或宏观视觉功能的科学和技术。
各学科Z 间的关系： 3. 计算机图形学的基本任务；计算机图形学的基木任务：一是如何利用计算机硬件来实现图形处理功能；二是如何利 用好的图形软件；三是如何利用数学方法及算法解决实际应用小的图行处理问题。
图形输出设备▼J +01 八 ti 图形输入设备j计算机图形系统的功能5. 图形软件的组成及各部分的内容；图形应用数据结构、图形应用软件、图形支撑软件6. 阴极射线管的组成及各部分的功能；为什么会产生失真及矫正的方法；阴极射线管由电了枪、偏转系统和荧光屏组成。
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，用于轰击荧 光屏；偏转系统的功能是使荧光屏上所有位置显示图形及字符；CRT 荧光屏的功能是显示图形和字符。
4. 计算机图形系统都冇哪些功能;显小器 F ---------；数据库枕形失真：当偏转线圈的匝数一定时，偏转电流I与偏转角的」E弦成止比。
只冇在偏转角很小时，偏转角与偏转电流之间才成直线性关系。
由于荧光屏四角距屮心最远，偏转角较大，同样的偏转电流增量所造成的偏转距离增量最大。
7.彩色阴极射线管的工作原理；&光栅扫描图形显示器的原理；9.液品显示器的工作原理；10.论述绘制流水线的基本结构；11.几个基木概念:分辨率（包括：屏幕分辨率、显示分辨率和存储分辨率）、像素和帧缓存（组合像素法、颜色位面法和颜色查找表）；12.OpenGL的主要功能13.OpenGL的儿个基本库和功能；14.常见的逻辑设备有哪些？为什么耍定义逻辑设备？15.输入模式有哪些？并阐述各自的工作原理。
计算机图形学期末复习重点
1 曲线、曲面的表示形式？表示曲线和曲面的基本方法有两种：参数法和非参数法。
（1）非参数法y=f(x) 显函数(不能表示封闭或多值的曲线）f(x，y)=0 隐函数（方程的根很难求）（2）参数法x=f(t) y=g(t) 求导很方便，不会出现计算上的困难❖表示曲线和曲面的基本方法有两种：参数法和非参数法。
（1）非参数法❖y=f(x) 显函数(不能表示封闭或多值的曲线）❖f(x，y)=0 隐函数（方程的根很难求）（2）参数法❖x=f(t) y=g(t) 求导很方便，不会出现计算上的困难❖❖对于非参数表示形式方式（无论是显式还是隐式）存在下述问题：❖与坐标轴相关；❖会出现斜率为无穷大的情形（如垂线）；❖对于非平面曲线、曲面，难以用常系数的非参数化函数表示；❖不便于计算机编程。
值得一提的是, 隐式方程的优点也很明显. 通过将某一点的坐标代入隐式方程, 计算其值是否大于、等于、小于零，能够容易判断出该点是落在隐式方程所表示的曲线（曲面）上还是某一侧。
利用这个性质，在曲线曲面求交时将会带来莫大的方便。
在曲线、曲面的表示上，参数方程比显式、隐式方程有更多的优越性，主要表现在：（1）可以满足几何不变性的要求。
（2）有更大的自由度来控制曲线、曲面的形状。
（3）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。
（4）便于处理斜率为无穷大的情形，不会因此而中断计算。
（5）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处理几何分量。
（6）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边界。
（7）易于用矢量和矩阵表示几何分量，简化了计算。
2 常用的直线生成算法哪几种？直线段扫描转换算法：•数值微分法DDA算法•中点画线法•Bresenham画线算法3 列举出几种反走样方法⏹提高分辨率方法：方法简单，但代价非常大显示器的水平、竖直分辩率各提高一倍，则显示器的点距减少一倍，帧缓存容量则增加到原来的4倍，而扫描转换同样大小的图元却要花4倍时间⏹非加权区域采样⏹加权区域采样4 常见的计算机动画主要技术→计算机动画：♦计算机图形学和艺术相结合的产物；♦伴随着计算机硬件和图形算法高速发展起来的一门高新技术；♦它以计算机图形学，特别是实体造型和真实感显示技术、消隐、光照模型、表面质感等为基础；♦涉及到图像处理技术、运动控制原理、视频技术、艺术甚至于视觉心理学、生物学、机器人学、人工智能等领域；→计算机动画的关键技术体现在♦计算机动画制作软件；♦计算机硬件；♦不同的动画效果，取决于不同的计算机动画软、硬件的功能；→实现理想的三维动画特技：♦需要非常强大的软件♦能提供无比运算能力的硬件平台；♦需要大量的专业高级技术人才5 常用的线宽处理方式有？1. 直线线宽的处理（1）线刷子生成具有一定宽度的直线，可以沿着生成直线时获得的像素点，通过移动一把具有一定宽度的“线刷子”来实现。
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1、图形与图像的区别图形一般是计算机绘制的画面，其基本单位是图元，大多数是以矢量图的形式存在；图像则是指由输入设备捕捉的实际场景画面或以数字化形式存储的任意画面，其基本单位是像素，大多数是以位图的形式存在。
图形经过缩放后不会产生失真，而图像经过缩放后会产生失真。
图形不是客观存在的，是我们根据客观事物而主观形成的；图像则是对客观事物的真实描述。
2、图形学的最新进展（一）基于图像的建模与绘制技术：由加州大学伯克利分校Pabul E.Dalevec等撰写的论文中介绍了利用几张已有建筑的照片，对该建筑进行建模和绘制的方法。
该方法是基于几何和基于图像两种建模方法的混合方法,包括利用摄影测量学原理提取照片建筑的基本几何模型,利用基于模型的立体视图方法提取建筑立面的细节,利用视点无关的纹理映射方法绘制建筑的多种视图。
该方法较其它基于几何或基于图像的建模和绘制方法更方便、更精确、更像真实的照片。
（二）应用全视函数(plenoptic function)的绘制技术:从真实世界中直接获取几何信息和物质属性(如照片),并以此为基础进行绘制,就可以避开造型问题而获得逼真度更高的图形。
这就是所谓基于图像的绘制问题。
SIG-GRAPH’96论文集中有两篇论文从不同的角度研究了基于图像绘制技术的热点—————应用全视函数(plenoptic function)的绘制技术。
（三）微软共司积极介入微机图形硬件：在四篇图形硬件体系结构学术论文中最引人注目的是由微软公司Jay Torborg和JamesT .Kajiye 报告的"Talisman:Commodity Real Time 3D Graphics for the PC"。
Talisman 3D图形处理硬件的设计思想抛弃了传统图形处理流水线的概念,充分利用3D图形处理过程的时间连贯性和空间连贯性,同时采用图像处理技术来代替图像综合方法,以达到降低存储器带宽和容量的目的。
3、插值插值的定义：插值就是事先给出一些离散的采样点，然后使用曲线（包括直线）把这些点连接起来。
（一）一元插值一元插值是对一元数据点(xi,yi)进行插值。
调用格式：yi1=interp1(x,y,xi,’linear’) %线性插值（默认）yi2=interp1(x,y,xi,’nearest’)%近邻插值yi3=interp1(x,y,xi,’spline’) %三次样条插值yi4=interp1(x,y,xi,’cubic’) %三次多项式插值说明：yi1、yi2、yi3为对应xi的不同类型的插值。
x、y为已知数据点。
(二) 二元插值二元插值与一元插值的基本思想一致，对原始数据点(x,y,z)构造见世面函数求出插值点数据(xi,yi,zi)。
调用格式：zi1=interp2(x,y,z,xi,yi,’linear’) %线性插值（默认）zi2=interp2(x,y,z,xi,yi,’nearest’) %近邻插值zi3=interp2(x,y,z,xi,yi,’spline’) %三次样条插值zi4=interp1(x,y,xi,’cubic’) %三次多项式插值(三)插值多项式4、拟合拟合的定义：它根据一组（测量）数据节点找出一条数学曲线。
这条曲线有时候穿过这些（测量）数据节点，有时候接近但是不穿过这些数据节点。
（一）相关函数polyfit用于多项式曲线拟合p=polyfit(x,y,m)其中, x, y为已知数据点向量, 分别表示横,纵坐标, m为拟合多项式的次数, 结果返回m次拟合多项式系数, 从高次到低次存放在向量p中.y0=polyval(p,x0)可求得多项式在x0处的值y0（二）最小二乘法多项式曲线拟合给定数据点pi(xi,yi)，其中i=1,2,…,m。
求近似曲线y= φ(x)。
并且使得近似曲线与y=f(x)的偏差最小。
近似曲线在点pi处的偏差δi= φ(xi)-y，i=1,2,...,m。
5、 Hermite 曲线 求解过程：求一个三次多项式曲线，以两点P 1=（2, 5），P 2=（1, -1） 为端点，在端点P 1处的切向量为k 1=（1, 1），在端点P 2处的切向量为 k 2=（1, -1） 已知端点以及端点处切向量求得的三次多项式曲线称为Hermite 插值曲线，也叫做Ferguson 曲线。
6、 龙格（Runge ）现象龙格现象的定义：随着插值节点个数的增加，两个插值节点之间插值函数并不一定能够很好地逼近被插值函数。
解决方法：采用分段低次多项式插值7、 贝塞尔（Bezier ）曲线 （一） 特征：⎪⎩⎪⎨⎧++-=++-=51912)(264)(2323t t t t y t t t t x(1)贝塞尔曲线的起点是第一个控制点，曲线终点是最后一个控制点。
(2)顺次连接控制点形成的多边形称为贝塞尔曲线的特征多边形。
贝塞尔曲线起点处切线与终点处切线分别是特征多边形第一条边和最后一条边所在的射线，并且切矢的模长分别为相应边长的n 倍。
(3)对区间[0，1]的任意值t,点（x(t),y(t)）一定落在特征多边形形成的凸包内。
（二）三次贝塞尔曲线的特征公式：（三）贝塞尔曲线的光滑连接给定4个控制点P 1、P 2、P 3、P 4，绘制出的三次贝塞尔曲线记为C 1，再根据另外4个控制点P 4、P 5、P 6、P 7可以绘制出三次贝塞尔曲线C2。
问这7个顶点满足什么条件时两条曲线在P 4点光滑连接？ 由贝塞尔曲线的性质：贝塞尔曲线起点处切线与终点处切线分别是特征多边形的第一条边和最后一条边所在直线。
所以，当P 3、P 4、P 5在一条直线上时，两条三次贝塞尔曲线在P 4点光滑连接。
⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----=3210230001003303631331]1[)(P P P P t t t t P ),(,),,(,)()()(333000y x P y x P t y t x t P ==⎥⎦⎤⎢⎣⎡=L8、 B 样条曲线（一）三次B 样条曲线的特征公式：（二） 三次B 样条曲线的光滑拼接实现三次B 样条曲线拼接的步骤：给定4个控制点P1、P2、P3、P4，绘制出三次B 样条曲线C1，再根据4个控制点P2、P3、P4、P5绘制出三次B 样条曲线C2。
两曲线可拼接9、 贝塞尔曲面和B 样条曲面的特征公式 （一）双三次贝塞尔曲面的特征公式：⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----=100000013036313310000001303631331]1[),(233332313023222120131211100302010023v v v P P P P P P P P P P P P P P P P u u u v u P（二）双三次B 样条曲面的特征公式：10、 几何造型的三种类型 （一） 线框模型线框(wireframe)模型是用顶点与邻边表示形体的一种模型。
线框模型是计算机图形学领域最早用来表示形体的模型，目前也被广泛使用。
这种表示方法结构简单、易于理解，又是表面和实体模型的基础。
（二） 表面模型表面(surface)模型是用棱边围成的部分来定义形体表面，由面的集合来定义形体。
表面模型是在线框模型的基础上，增加了有关面边的信息以及表面特征等。
（三） 实体模型实体模型完整的定义了三维实体，能够在计算机上进行准确的处理。
11、 光照效果Phong 光照模型的镜面反射光⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----=101410303036313310141030303631331]1[),(233332313023222120131211100302010023v v v P P P P P P P P P P P P P P P P u u u v u PPhong光照模型的漫反射光Phong光照模型的漫反射光12、明暗插值法在计算机中，物体多数以多面体逼近的方法表示。
如果使用上面2中的简单光照模型，在多面体各个边界处光的亮度变化很陡，相邻的面之间亮度差别很大。
这样不能真实地模拟光滑表面的光照效果。
可以使用下面插值方法解决这个问题。
（1）哥罗德（Gouraud）强度插值法哥罗德插值方法首先计算多面体每个面的法向量，然后计算一个顶点周围各个面法向量的平均值（求向量和，然后除以面的个数）。
把这个平均向量量作为该顶点的法向。
按如此方法，求出每个顶点的法向量。
根据法向量，计算出每个顶点的亮度。
根据顶点的亮度，用插值方法计算每个边上各点的亮度。
根据边上各点的亮度，用插值方法计算区域内各点的亮度。
（2）冯（Phong）法向插值法该方法首先计算多面体每个面的法向量，然后计算一个顶点周围各个面的法向量平均值（求向量和，然后除以面的个数），把这个平均向量作为该顶点的法向量。
如此求出每个顶点的法向量。
这个过程与哥罗德插值方法是相同的。
根据顶点法向量，用插值方法求出每个边上各点的法向量。
根据边上各点法向量，用插值方法求出每个面上各点的法向量。
根据面上各个点的法向量，结合视点方向，计算每点的亮度。
12、隐藏面的计算方法（一）背面检测（Back-Face Detection）法在几何造型一章中，实体模型边界表示法为每个面规定了一个正方向，定义垂直于该面并且背离物体的方向为该面的正方向。
对于单个凸多面体，可以按如下步骤计算不可见面。
求一个面所在平面的法向量n；求这个平面的视线向量ｖ；计算视线向量与法向量的数量积；根据n与ｖ数量积的符号判断该面是否被遮挡，符号为正，被遮挡；符号为负，没有被遮挡。
（二）深度缓冲器（Depth-Buffer Method）法该算法用来检测被隐藏的点、线或面。
这是一种算法简单、比较实用的方法。
（三）画家方法这种方法按照多边形离观察者的远近建立一张深度优先级表，距离观察者近的优先级高。
如果空间中各个多边形都可以区分出远近，那么，先把最远处的多边形绘制在屏幕上，然后从远到近绘制其他多边形。
如果投影区域重叠，便使用近处的多边形颜色覆盖先绘制的远处的多边形。
13、虚拟现实的定义和特性（一）定义：虚拟现实也可以定义为：使用计算机图形学相关技术制作的软硬设备结合在一起的一个可交互操作的虚拟系统。
（二）特性：（1）能够提供三维的虚拟世界，使用者是在虚拟世界场景中自由虚拟活动的主体；（2）使用者能够通过软件或硬件设备操纵或改变这个虚拟世界，就象真的置身于这个场景之中。
14、VRML统一建模语言（一）VRML的全称是Virtual Reality Modeling Language，是一种图形设计程序语言的国际标准，其规范由国际标准化组织(ISO)定义。