计算机图形学复习题

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）。为了解决帧缓存容量不能过大而又满足实际需要，产生了彩色表。采用彩色表后，一幅画面实际使用的颜色值放入彩色表，而帧缓存各单元保存的不再是相应象素的颜色值，而仅是该象素颜色的一个索引，它是彩色表的某个入口地址。

隔行扫描只需用逐行扫描一半的时间就能看见整个屏幕显示，因此隔行扫描技术用于较慢的刷新频率。

8、帧缓存的容量与什么有关？假定一个光栅扫描系统，分辨率800×600，要求可显示颜色256种，请问帧缓存的容量需要多少字节？

帧缓存的容量与分辨率和颜色的位数有关，如果颜色数目为1024，即

2n=1024，那么：帧缓存的容量=分辨率×n（bit）。

一个光栅扫描系统，分辨率800×600，要求可显示颜色256种，帧缓存的容量9、考虑分辨率为640×480和1280×1024的两个光栅系统。若刷新频率为每秒60帧，请问各个系统每秒钟应访问多少个象素？各个系统每个象素访问的时间又是多少？

对于分辨率为640×480的光栅系统，当刷新频率为每秒60帧时，每秒钟访问的象素个数为：60×640×480。每个象素访问的时间是：1÷（60×640×480）（秒）；

而对于分辨率为1280×1024的光栅系统，当刷新频率为每秒60帧时，每秒钟访问的象素个数为：60×1280×1024。每个象素访问的时间是：1÷（60×1280×1024）（秒）。

10、与随机扫描显示系统相比，光栅扫描显示系统有哪些优点？

光栅扫描显示器最突出的优点是：它不仅可以显示物体的轮廓线，而且由于能对每一象素的灰度或色彩控制，因而可以进行实面积填充，这就使得输出真实感图形成为可能。此外，它可以和电视兼容，价格远低于随机扫描显示器。

1、对直线的扫描转换算法有哪些要求？

对直线的扫描转换算法的要求是：准确地逼近理想直线、沿着线段分布的象素应均匀、画线速度应该快。

2、什么是光栅图形的扫描转换？

光栅图形的扫描转换，就是要找出显示平面上最佳逼近理想图形的那些象素的坐标值，并将这些象素置成所要求的颜色。

3、矢量字符和点阵字符在计算机内是如何进行编码存储的？

矢量字符在计算机内保存的是字符的笔画信息，即笔画的两端点坐标和端点间是否连线的标志；而点阵字符存储的是按行或按列进行的点阵编码。

4、用扫描线种子填充算法，写出图中顺序进栈的种子坐标及所需最大栈空间。

顺序进栈的种子坐标为：

（1，2）、（2，3）、（2，1）、（4，4）、（2，4）

所需最大栈空间为：2

5、用边相关扫描线填充算法，对图中多边形建立ET、AET表。

6、假如多边形顶点坐标放入二维数组,编一段代码,绘出该多边形(闭合)。

static int p[6][2]＝｛10,10,30,20,50,10,60,40,20,50,10,10｝,i,n=6；

…

for（i=0;i

line(p[i][0],p[i][1],p[(i+1)%n][0], p[(i+1)%n][1]);

…

7、如果用图案填充一块区域时，填充算法应该增加哪些步骤？

（1）首先要定义一个图案掩膜数组（存放图案位图）；

（2）然后对找到的区域内点p(x,y)进行坐标系的变换，变换到图案坐标系p'(x',y')。假如定义的图案是ｎ×ｎ点阵，则：

x'＝x % n

y'＝y % n

（3）最后根据p'(x',y')取出图案位图的值，来决定该内点应填上什么颜色。

第三章二维图形的裁剪

（主观题）

1、裁剪的目的是什么？什么是内（外）裁剪？

裁剪的基本目的是判断某个图形元素是否落在窗口边界之内，如落在窗口边界之内则进一步求出位于窗口边界内的部分,而将窗口边界外的部分“裁掉”。

内裁剪即保留裁剪窗口内的图形。而外裁剪则保留裁剪窗口外的图形。

2、一个矩形窗口对一个有n个顶点的凸多边形进行裁剪。裁剪后的多边形最多有多少个顶点？最少则有多少个顶点？

最多有2*n个顶点；最少则有n个顶点。

3、已知窗口左下角坐标（200，200），右上角坐标（400，400），用Cohen-Sutherland直线裁剪算法对端点为P1（350，100）、P2（600，300）的直线进行编码，并根据编码决定该直线是简单接受、简单裁掉、还是需要进一步求直线与窗口边界的交点？

如图所示，P1编码为C1（0100），而P2编码为C2（0010）。

根据编码C1 = C2 = 0不成立，该直线不能简单接受；

根据编码C1 & C2 ！= 0不成立，该直线不能简单裁掉；

因此该直线还需要进一步求直线与窗口边界的交点。

4、用Sutherland-Hodgman算法，将图中多边形相对矩形窗口右边界进行裁剪。要求：

ａ、画出裁剪后的示意图。

ｂ、写出裁剪后形成的新顶点顺序号。