计算机图形学 5、图形的混淆与反混淆
计算机图形学基础知识重点整理
计算机图形学基础知识重点整理一、图形学的概念计算机图形学简单来说，就是让计算机去生成、处理和显示图形的学科。
它就像是一个魔法世界，把一堆枯燥的数字和代码变成我们眼睛能看到的超酷图形。
你看那些超炫的3D游戏里的场景、超逼真的动画电影，那可都是计算机图形学的功劳。
这个学科就是想办法让计算机理解图形，然后把图形按照我们想要的样子呈现出来。
二、图形的表示1. 点点是图形里最基本的元素啦。
就像盖房子的小砖头一样，很多个点组合起来就能变成各种图形。
一个点在计算机里就是用坐标来表示的，就像我们在地图上找一个地方，用经度和纬度一样，计算机里的点就是用x和y坐标（如果是3D图形的话，还有z坐标呢）来确定它在空间里的位置。
2. 线有了点，就能连成线啦。
线有各种各样的类型，直线是最简单的，它的方程可以用我们学过的数学知识来表示。
比如说斜截式y = kx + b，这里的k就是斜率，b就是截距。
还有曲线呢，像抛物线、双曲线之类的，在图形学里也经常用到。
这些曲线的表示方法可能会复杂一点，但也很有趣哦。
3. 面好多线围起来就形成了面啦。
面在3D图形里特别重要，因为很多3D物体都是由好多面组成的。
比如说一个正方体，就有六个面。
面的表示方法也有不少，像多边形表示法，就是用好多条边来围成一个面。
三、图形变换1. 平移平移就是把图形在空间里挪个位置。
这就像我们把桌子从房间的这头搬到那头一样。
在计算机里，平移一个图形就是把它每个点的坐标都加上或者减去一个固定的值。
比如说把一个点(x,y)向右平移3个单位，向上平移2个单位，那这个点就变成(x + 3,y + 2)啦。
2. 旋转旋转就更有意思啦。
想象一下把一个图形像陀螺一样转起来。
在计算机里旋转图形，需要根据旋转的角度和旋转中心来计算每个点新的坐标。
这就得用到一些三角函数的知识啦，不过也不难理解。
比如说以原点为中心，把一个点(x,y)逆时针旋转θ度，新的坐标就可以通过一些公式计算出来。
3. 缩放缩放就是把图形变大或者变小。
《计算机图形学》练习测试题及参考答案
.《计算机图形学》测试题一、名词解释：(每个4分)1．计算机图形学2．图象处理3．模式识别4．计算几何5．凸多边形6．种子填充算法7．窗口8．视区9．光顺性10．拟合11．多项式插值12．小挠度曲线13．图形变换14．齐次坐标系15．凸包16．轮廓线17．等值线18．图形的翼边表示19．ER模型20．图形消隐21．本影22．半影23．用户坐标系24．规化设备坐标系25．构造26．约束技术27．光线跟踪28、走样29、CRT（Cathode Ray Tube）30、隔行（interlaced）扫描31、输入模式32、取样方式（sample mode）33、区域34、边界表示法35、复合变换36、二维复合平移37．二维复合比例38．二维复合旋转39．视区（Viewport）40、投影变换.41、平面几何投影42. 参数图43. 像素图44．人机界面45．地理信息系统46．虚拟现实47.几何造型技术48．扫描转换49. 插值曲线50．逼近曲线51. 用户接口52. 交互技术53. 交互式图形系统的基本交互任务54. 定位任务55. 选择任务56. 拾取任务57 .选择技术58. 菜单技术59. 文字输入任务60. 数值输入任务61．动画62．帧63．场64. 消隐65.物体空间的消隐算法66. 漫反射光67. 环境光68. 镜面反射光二、选择题（每题2分）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）HLS ../liyi计算机图形学网上教程TESTa.htm6．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）3MB ../liyi计算机图形学网上教程TESTc.htm7．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）DXF ../liyi计算机图形学网上教程TESTd.htm8.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 a ../liyi计算机图形学网上教程TESTb.htm9、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? ( )../liyi计算机图形学网上教程TESTa.htmA)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? ( )../liyi计算机图形学网上教程TESTc.htmA) 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? ( )../liyi计算机图形学网上教程TESTd.htmA) 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.下列关于图的存储表示的叙述中，哪一个是不正确的？A) 无向图的相邻矩阵是对称矩阵B) 对于带权的图，其相邻矩阵中值为1的元素，其值可以用边的权来权替C) 用邻接表法存储包括n个结点的图需要保存一个顺序存储的结点表和n个存储的边表D) 用邻接表法存储包括n条边的图需要保存一个顺序存储的结点表和n个存储的边表13*.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../liyi计算机图形学网上教程TESTa.htm14*.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../liyi计算机图形学网上教程TESTb.htm15.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? ( )../liyi计算机图形学网上教程TESTd.htmA) 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
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。
中国石油大学(华东)《计算机图形学》2013年春学期在线自测1
1．第1题单选题下列关于区域采样进行反走样处理的描述中，（）不正确。
A、加权和非加权方法都需要计算直线段和像素的面积B、在计算面积时，两种方法可以离散化像素进行快速计算C、非加权方法考虑子像素离像素中心的距离D、加权方法考虑子像素离像素中心的距离标准答案：C您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：2．第2题单选题多边形扫描线算法主要有3个步骤，正确的次序是（）。
1) 计算扫描线与多边形各边的交点；2) 将交点两两配对，并填充每一区段；3) 对交点按x坐标从小到大排序。
A、1，2，3B、1，3，2C、2，3，1D、3，2，1标准答案：B您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：3．第3题单选题计算机图形学与计算机图像处理的关系是（）。
A、计算机图形学是基础，计算机图像处理是其发展；B、不同的学科，研究对象和数学基础不同，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，两者毫不相干标准答案：B您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：4．第4题单选题关于线宽控制中，正确的说法是（）。
A、复制像素法执行效率高，适合于比较大的线宽B、方形画笔绘制线段，当斜率接近于1，宽度最小C、复制像素法在斜率等于1时，宽度最大D、常用的线宽控制方法有复制像素法、移动画笔法和区域填充法等标准答案：D您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：5．第5题单选题请在下列语句中选出正确论述（）。
A、一般图形系统中所配置的点阵绘图打印机其分辨率对图形处理运算的精度没有直接影响；B、在图形文件中通常不采用点阵来描述图形；C、彩色打印机所使用CMY 颜色模型不能由RGB 颜色模型计算得到；D、在光栅扫描图形显示器中可直接显示用几何特征参数来描述的图形元素标准答案：B您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：6．第6题单选题下列关于齐次坐标的说法，不正确的是（）。
A、二维平面中的点用非齐次坐标表示时，具有两个分量，且是唯一的B、齐次坐标技术就是用n 1维向量表示一个n维向量，而且在n1维空间中讨论n维向量的变换C、用齐次坐标技术可以对平移、比例、旋转等几何变换用矩阵乘法来处理D、齐次坐标表示技术不可以用来表示无穷远点标准答案：D您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：7．第7题单选题计算机图形显示器一般使用什么颜色模型（）。
第五章混淆的定义
混淆现象（1/3）
不光滑(阶梯状）的图形边界(斜率)
混淆现象（2/3）
图形细节失真（细小图形）
混淆现象（3/3）
狭小图形的遗失
混淆现象（3/3）
动态图形的闪烁
什么是混淆？
用离散量(像素)来表示连续量(图形)而引 起的失真的现象
解决方法是什么？
反混淆：在图形显示过程中，用于减少或 消除混淆现象的方法，即减少混淆现象的 技术
m i i 1
Ai
A
i
i
i
–加权表的取法
要保证一个 像素点的亮 度为1
w1 w 4 w7
w2 w5 w8
w3 1 2 1 1 w6 2 4 2 16 w9 1 2 1
Aw(x ,y )dA
计算每个子像素对原像素亮度的贡献，记为 w i
权性
w( x, y)dA 1
A
17
反混淆方法（6/10）
方法3：加权区域采样方法
非加权区域采样方法的性质
1、直线段对一个像素亮度的贡献与两者相交区域 的面积成正比； 2、当直线段和一个像素不相交时，它对该像素的 亮度没有影响； 3、相同面积的相交区域对像素的亮度贡献相同， 而与这个相交区域落在像素内什么位置无关.
优点：
简单，易实现
缺点是什么？
15
5.2常用反混淆方法
问题：A区与B区面积一样大，它们对像素 亮度的贡献度一样吗?
哪个区域贡献度大？
A直线
贡献度与什么相关？
B直线
16
5.2常用反混淆方法
方法3：加权区域采样方法
计算机图形学 算法总结
外侧的不算交点。
Байду номын сангаас
五、 消隐
画家算法 对场景中的多边形按深度进行排序，形成深度优先级表， 按从远倒近的顺序 显示多边形 不能处理循环遮挡，计算量大。 Z 缓冲器算法 { for(v=0;v<vmax;v++) for(u<0;u<umax;u++) { 置 Z 缓冲器的第（u,v）单元的深度值为-1 置帧缓冲器的第(u,v)单元的颜色值为背景色 } for(每一个多边形） for(多边形投影区域内的每一个像素） { 计算多边形在当前像素（u,v）处的深度值，记为 d； if(d>Z 缓冲器的(u,v)单元的值) { 置 Z 缓冲器的第(u,v)单元的深度值为 d； 置帧缓冲器的第(u,v)单元的颜色值为当前多边形颜色值； } } 扫描线 Z 缓冲器算法
加权区域采样方法 改进非加权区域采样方法：相交面积相同，像素亮度可能不同 求出相交区域 A’,然后用 计算相交区域对像素的亮度贡献值，这个计
算结果乘以最大亮度值就是该像素的亮度。W(x,y)是高斯分布函数。 离散算法： 分割像素成 n 个子像素，每个子像素面积为 1/n，用 计算每个子像素
对原像素的亮度贡献权值， 记录在加权表中。然后求所有中心落在直线段里的子 像素的集合。最后针对上述集合计算亮度贡献权值的代数和作为亮度值。
扫描转换多边形 逐点判断法、扫描线算法、边缘填充法 逐点判断法： 射线法：从每个象素点发射线，交点个数偶数的在外，反之在内。避免射线 通过顶点。 累积角度法： 记录从该象素到多边形每个顶点的有向角 （逆时针旋转为正） ， 若代数和为 0 则在外，若为正负 2pi 的在内。 编码方法：从 X 轴起逆时针把各象限编码，确认各顶点所在象限的编码， 然后两顶点相减计算各边的编码，用 4 处理使编码绝对值不大于 2，最后求各边 编码代数和。代数和为 0 的在外，为正负 4 的在内。特殊情况：(1)点在边上.预 处理解决 (2)代数和为正负 2（取中点再编码，递归） 扫描线算法 求扫描线与多边形各边的交点 对所得交点从小到大排序 两两配对，填充每个区段 原则：与扫描线的交点向多边形内取整。交点落在象素点上时，仅落在左边上的 属于多边形。交点为多边形顶点时，每个边被认为下闭上开(p74)。 数据结构和算法流程 P76 特点：算法效率比逐点填充法高很多 缺点：对各种表的维持和排序开销太大，适合软件实现而不是硬件实现。
“计算机图形学”课程教与学
“计算机图形学”课程教与学摘要：本文针对作者几年来在“计算机图形学”课程教学过程中实际遇到的问题，从教师如何教授知识和学生如何学习知识两个方面进行深入分析和研究，提出了改进课堂教学、实验教学以及学生学习的方法。
教学实践表明，这些改革能够取得预期的教学效果。
关键词：计算机图形学；教学效果；教学方法；学习方法中图分类号：tp3 文献标识码：a文章编号：1009-0118（2012）05-0129-02一、引言“计算机图形学”是计算机专业教学中的一门重要的专业基础课程，它的后续课程有：图像处理、多媒体技术、模式识别、计算机视觉以及虚拟现实等，在计算机专业的教学过程中占有很重要地位。
“计算机图形学”课程最大特点是理论与实践结合较强，传统的教学模式很难满足这个要求，严重影响到课程的教学质量和教学效果。
因此，“计算机图形学”课程的教学改革势在必行。
二、分析教学中存在的问题“计算机图形学”主要研究与计算机图形表示、图形计算、图形处理和图形显示的相关原理与算法，它的内容丰富，涉及了数学、物理学、计算机科学、美学、心理学及艺术学等诸多方面的知识，具有很强的理论性、实践性和综合性。
在几届的课程教学中，作者先后使用偏理论教学和偏实践教学，都没能取得很好的效果。
目前国内高校对这门课程的讲授常使用这两种方法。
偏理论的教学过于强调理论知识（相关的数学基础知识、算法的推导、程序的实现），学生很难理解和掌握，普遍反映：“上课听得懂，下课再问就不知道了”，学习态度从困惑变成厌倦，因为学生不知道这些知识有什么用。
偏实践教学则是从实用角度出发，理论知识涉及得少且浅显。
学生兴趣提升了却没有抓住课程的本质，错误的认为计算机图形学就是图片处理和动画制作。
总结上述两种教学方法存在以下几个方面问题：（一）知识点的混淆。
由于本课程所学的内容多，学生在学习过程中没有清晰的知识框架和整体思路。
知识越学越多、越学越乱。
例如，在实际教学过程中，几种扫描转换算法讲授后，有些学生已区分不出各种算法所解决的问题。
计算机图形学简答题.和名词解释
1、简述图像处理、模式识别与计算机图形学的关系。
图像处理、模式识别与计算机图形学是计算机应用领域发展的三个分支学科，它们之间有一定的关系和区别，它们的共同之处就是计算机所处理的信息都是与图有关的信息。
它们本质上是不同的：图像处理是利用计算机对原存在物体的映象进行分析处理，然后再现图像；模式识别是指计算机对图形信息进行识别和分析描述，是从图形到描述的表达过程；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。
计算机图形系统主要具有哪些功能答案：1.计算功能2.存储功能3.输入功能4.输出功能5.交互功能多边形的顶点和点阵表示各有什么优缺点答案：顶点表示是用多边形的顶点序列来描述多边形。
该表示几何意义强、占内存少、几何变换方便；但它不能直观地说明哪些像素在多边形内，故不能直接用于面着色。
点阵表示用位于多边形内的像素的集合来描述多边形。
该方法虽然没有多边形的几何信息，但便于用帧缓存表示图形，可直接用于面着色。
为什么需要隐藏面消隐算法答：因为我们在用计算机生成三维物体的真实感图形，必须要做的是确定物体的可见部分，只有确定了物体的可见部分，我们才能在计算机中真实地再现三维物体。
因此，我们就需要一个隐藏面消隐算法来去掉物体的不可见部分，从而避免错误地将不可见部分显示出来，这样就可以在计算机中生成一个三维物体的真实感图形了。
z缓冲器算法是怎么判断哪个面应消隐的答：z缓冲器算法设置了一个二维数组，类似于帧缓冲器。
但是z缓冲器存放的是每个象素点的深度值，而不是帧缓冲器中的颜色值。
z缓冲器的初始值为某个大的数值，通常是后裁剪平面的距离。
在判断像素),(yx上的哪个平面更靠近观察者时，就可以简单地比较z缓冲器中的深度值和当前平面的深度值。
如果当前平面的值比z缓冲器中的值小（即距视点更近），则用新值替换原z缓冲器中的值，像素的颜色值也变成新平面的颜色值。
颜色的基本特征是什么答：颜色的基本特征是：波长、亮度和饱和度。
计算机图形学知识点大全
计算机图形学知识点大全计算机图形学是计算机科学中的一个重要分支，涵盖了图像处理、计算机视觉、图形渲染等多个领域。
本文将介绍计算机图形学的一些重要知识点，帮助读者更好地理解和应用这些知识。
一、基础概念1. 图形学概述：介绍计算机图形学的定义、发展历史以及应用领域。
2. 图像表示：探讨图像的表示方法，包括光栅图像和矢量图像，并介绍它们的特点和应用场景。
3. 坐标系统：详细介绍二维坐标系和三维坐标系，并解释坐标变换的原理和应用。
二、图像处理1. 图像获取与预处理：介绍数字图像的获取方式和常见的预处理方法，如去噪、增强和平滑等。
2. 图像特征提取：讲解图像特征提取的基本概念和方法，例如边缘检测、角点检测和纹理特征提取等。
3. 图像分割与目标识别：介绍常见的图像分割算法，如阈值分割、基于区域的分割和基于边缘的分割等，以及目标识别的原理和算法。
三、计算机视觉1. 相机模型：详细介绍透视投影模型和针孔相机模型，并解释摄像机矩阵的计算和相机标定的方法。
2. 特征点检测与匹配：讲解常用的特征点检测算法，如Harris 角点检测和SIFT特征点检测，并介绍特征点匹配的原理和算法。
3. 目标跟踪与立体视觉：介绍目标跟踪的方法，如卡尔曼滤波和粒子滤波，以及立体视觉的基本原理和三维重建方法。
四、图形渲染1. 光栅化：详细介绍光栅化的原理和算法，包括三角形光栅化和线段光栅化等。
2. 着色模型：介绍常见的着色模型，如平面着色、高光反射和阴影等，并解释经典的光照模型和材质属性。
3. 可视化技术：讲解常用的可视化技术，如体数据可视化、流场可视化和虚拟现实等，以及它们在医学、工程等领域的应用。
五、图形学算法与应用1. 几何变换：介绍图形学中的几何变换，包括平移、旋转、缩放和矩阵变换等，并解释它们在图形处理和动画中的应用。
2. 贝塞尔曲线与B样条曲线：详细介绍贝塞尔曲线和B样条曲线的定义、性质和应用，以及它们在曲线建模和动画设计中的重要作用。
《数字化艺术》模拟试题及答案1
《数字化艺术》模拟试题及答案（一）一、填空题（每空2分，共40分）1．像素可以定义成对图像采样的最小单位，它与样本位置及所采样的值有关。
2. 把位图转换为影片剪辑元件，方可调整位图的亮度、对比度和饱和度。
3．数字化图像的核心就是模拟与数字、连续与离散的关系问题。
4. 将按钮的ALPHA值设为 0 ，B. 只在按钮的第四个状态添加图形，其他三个状态不添加任何对象，在发布后可以击活按钮，而看不到按钮的形状。
5. 图像在缩放过程中最易产生不光滑的效果，即边缘的锯齿现象。
6. 位图动画文件的后缀名为 .gif 。
7. 在计算机图形学中，消除或缓解混淆的方法主要有两种：一是通过提高分辨率；二是通过软件方法，即抗失真或羽化算法。
8. 按住 F7 键可以在指定帧插入空白关键帧，按住 F5 键可以在指定帧插入帧。
9. 色彩三色素即色相、亮度和饱和度。
二、单项选择题：（每题3分，共30分）10．按（ B ）热键可以测试动画。
A. Ctrl+SpaceB. Ctrl+EnterC. Alt+SpaceD. Alt+Enter11．动画其实是（ C ）A. 小孩看的娱乐影片B. 静态画面连续播放C. 静态画面连续播放在人头脑中产生的印象D. 卡通12．用户在时间轴某一帧中绘制一个形状，然后在另外一个关键帧中修改这个形状或绘制其他的形状，创建了一个动画。
下列说法正确的是：（ B ）A. Flash 将在中间的过渡帧添加形状或变化，完成形状的平滑转变B. 这不是一个移动补间动画C. 这是一个形状补间动画D. 所创建的渐变不是形状渐变也不是移动简便13．在Flash动画制作中，缺省情况下我们绘制出来的图形包括二部分，即笔触颜色和（ A ）色。
A. 填充B. 背景C. 前景D. 白14．彼得罗杰认为，动画赖为基石的是（ B ）现象。
A. 色彩变化B. 视觉暂留C. 故事情节D. 动画播放速度15．舞台上有2个影片剪辑实例，分别是a和b,若有两条克隆影片剪辑实例的语句命令:duplicateMovieClip(“a”, “a”+1,1)，和duplicateMovieClip(“b”, “b”+1,1)，该语句完成后的结果是（ B ）。
计算机图形学-知识点
一,填空1.构成图形的要素包括（）和（）,在计算机表示图形的方法有两种,他们是（）和（）.2.填充一个特定区域,其属性选择包括（）,（）和（）.3.平行投影根据（）可以分为（）投影和（）投影.4.字符的图形表示可以分为（）和（）两种形式.5.计算机中表示带有颜色及形状信息的图和形常用（）和参数法,其中用参数法描述的图形称为（）,用（）描述的图形称为（）.6.文字裁减的方法包括（）,（）和（）。
7.平面几何投影根据（）可以分为（）和（）.二,名词解释1.什么是光点什么是象素点什么是显示器的分辨率2.扫描线，水平回扫期，垂直回扫期，查色表，帧缓冲器容量，刷新，刷新频率，扫描转换3.图像，图形:，像素点:，混淆:4.直线线宽的处理方式，线型控制方法5.区域填充，4连通区域，8连通区域:，四连通区域与八连通区域有什么区别6.视区，齐次坐标，固定坐标系与活动坐标系7.投影中心，投影面，投影线，观察坐标系，观察参考点，投影参考点，观察空间，灭点，主灭点，规范视见体8.投影变换，透视投影9.构成图形的要素，在计算机中如何表示它们10.明度，亮度，饱和度，计算机图形显示器和绘图设备表示颜色的方法各是什么颜色模型（rgb模型、cmy模型、hsv模型的定义、应用场合）？扫描转换：1.扫描转换直线段的方法有哪些？画圆弧的算法有哪几种？2.直线段的DDA算法、中点算法的基本原理3.圆弧和椭圆弧的中点算法4.直线的中点算法较DDA算法的优点5.生成圆弧的正负法扫描转换多边形：1.扫描转换多边形的各种算法a)逐点判断算法：原理b)扫描线算法：原理，应用c)边缘填充算法：原理2.扫描转换扇形区域：原理3.区域填充：原理a)递归算法b)扫描线算法4.以图像填充区域：原理，计算5.字符的表示：点阵表示法和矢量表示法的显示原理和存储空间混淆：1.什么是混淆什么是反混淆常用的反混淆技术有哪些2.产生混淆的原因：采样定理裁剪：1.直线裁剪：a)Cohen-Sutherland直线裁剪算法：原理b)直线中点分割算法：原理2.多边形裁剪：a)sutherland-hodgman算法：原理，应用b)weiler-hodgman算法：原理，应用3.字符裁剪方法图形变换：1.二维（三维）平移、旋转、放缩、对称、错切变换矩阵，计算投影：1.1点透视投影：计算三维实体表示1.空间分割表示法：原理2.正则集合运算与普通集合运算的区别3.欧拉公式曲线：1.三次hermite曲线：定义，形状控制方法2.Bezier曲线：定义，性质（端点位置，端点切矢量，凸包性，直线再生性）3.Bezier曲线的离散生成算法（de casteljau算法）：计算过程6.二、判断题（）1．计算机图形生成的基本单位是线段。
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。
计算机图形学复习大纲
计算机图形学复习大纲第一章计算机图形学概述✧图形的两种表示方法：矢量，点阵A.点阵表示：枚举出图形中所有的点的灰度或颜色(强调图形由点构成)，简称为图像（数字图像）B.参数表示：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，简称为图形。
C.图形：计算机图形学的研究对象。
✧计算机图形学的姐妹学科(图)计算几何：研究几何形体在计算机中的表示；分析、研究怎样建立几何形体的数学模型；研究曲线、曲面的表示、生成、拼接。
图像处理：研究如何对数字图像做各种变换以方便处理；如何滤波；如何压缩图像数据；图像边缘提取，特征增强。
计算机视觉：图形学的逆过程，分析和识别输入的图像并从中提取二维或三维的数据模型（特征）。
如手写体识别、机器视觉。
发展特点:交叉、界线模糊、相互渗透✧发展历史开创者：1963年，MIT林肯实验室的Ivan Sutherland发表了题为“Sketchpad：一个人机交互通信的图形系统”的博士论文，提出了基本交互技术、图元分层表示概念及数据结构。
确定了交互图形学作为一个学科分支的地位。
Sutherland本人也被公认为图形学之父。
1988年被授予图灵奖。
图形标准：ACM成立图形标准化委员会，制定“核心图形系统”（Core Graphics System）；ISO 发布CGI、CGM、GKS、PHIGS等标准。
官方标准：GKS (Graphics Kernel System)，第一个官方标准，1977；PHIGS(Programmer’s Herarchical Interactive Graphics system),1988。
非官方标准：DirectX (MS)、OpenGL(SGI)、Xlib(X-Window系统)、Adobe公司Postscript。
✧应用领域计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）；飞机、汽车、船舶的外形的设计；发电厂、化工厂等的布局；土木工程、建筑物的设计；电子线路、电子器件的设计。
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
计算机图形学a.扫描线算法：⽬标：利⽤相邻像素之间的连贯性，提⾼算法效率。
处理对象：简单多边形，⾮⾃交多边形（边与边之间除了顶点外⽆其它交点）。
扫描线：平⾏于坐标轴的直线，⼀般取平⾏于X轴。
区间：扫描线与边的交点间的线段。
基本原理：将整个绘图窗⼝内扫描多边形的问题分解到⼀条条扫描线，只要完成每条扫描线的绘制就实现了多边形的扫描转换；⼀条扫描线与多边形的边有偶数个交点，每2个点形成⼀区间。
步骤：(对于每⼀条扫描线)(1)计算扫描线与边的交点(2)交点按x坐标从⼩到⼤排序(3)交点两两配对，填充区间。
算法：1、建⽴ET；2、将扫描线纵坐标y的初值置为ET中⾮空元素的最⼩序号，如图中，y=1；3、置AEL为空；4、执⾏下列步骤直⾄ET和AEL都为空．4.1、如ET中的第y类⾮空，则将其中的所有边取出并插⼊AEL 中；4.2、如果有新边插⼊AEL，则对AEL中各边排序；4.3、对AEL中的边两两配对，（1和2为⼀对，3和4为⼀对，…），将每对边中x坐标按规则取整，获得有效的填充区段，再填充．4.4、将当前扫描线纵坐标 y 值递值1；4.5、将AEL中满⾜y = ymax边删去（因为每条边被看作下闭上开的）；4.6、对AEL中剩下的每⼀条边的x 递增deltax，即x = x+deltax．b.⾛样与反⾛样：⾛样：⽤离散量（像素）表⽰连续的量（图形）⽽引起的失真，称为⾛样，或称为混淆。
光栅图形的⾛样现象：阶梯（锯齿）状边界、图形细节失真、狭⼩图形遗失：动画序列中时隐时现，产⽣闪烁。
反⾛样：在图形显⽰过程中，⽤于减少或消除⾛样（混淆）现象的⽅法。
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{扫描转换线段的两点假设：像素是数学上抽象的点，它的⾯积为0，它的亮度由覆盖该点的图形的亮度所决定；直线段是数学上抽象直线段，它的宽度为0。
计算机图形学基础知识重点整理
计算机图形学基础知识重点整理1.计算机图形学是研究和开发用于创建、处理和显示图像的计算机技术领域。
它涵盖了图像生成、图像处理、图像显示等方面的知识。
本文将重点整理计算机图形学的基础知识，包括基本概念、图形编程、图像处理等内容。
2. 基本概念2.1 图形学基本概念•点：图形学中最基本的元素，用于构建图形对象。
•线段：由两个点连接而成，是构建更复杂图形的基础。
•多边形：由多个线段连接而成，可以构建更为复杂的图形。
•直线方程与曲线方程：描述线段和曲线的数学表达式。
•三角形：最简单的多边形，广泛应用于计算机图形学中。
•二维坐标系：用于描述图形位置的平面坐标系。
•三维坐标系：用于描述图形位置的立体坐标系。
2.2 图形学算法与技术•光栅化：将连续曲线或曲面转化为离散像素的过程。
•扫描线算法：用于处理复杂图形填充的算法。
•边缘检测：用于检测图像中的边缘信息。
•图像变换：包括平移、旋转、缩放等操作，用于对图形进行变换和处理。
•隐式曲线：用一种隐含的方式表达的曲线或曲面。
•着色模型：用于给图形上色的模型，如灰度模型、RGB模型等。
3. 图形编程3.1 图形编程环境•OpenGL：跨平台的图形编程接口，支持高性能图形渲染。
•DirectX：微软开发的多媒体编程接口，专注于游戏图形渲染。
•WebGL：基于Web标准的图形编程接口，用于在浏览器中渲染图形。
3.2 图形渲染流程•顶点处理：对图形中的顶点进行变换和处理。
•图元装配：将顶点组装成基本图元，如线段、三角形等。
•光栅化：将基本图元转化为像素点。
•片元处理：对每个像素点进行颜色计算。
3.3 图形效果实现•光照模型：用于模拟光照效果的算法。
•材质：描述图形的表面特性，如光滑、粗糙等。
•纹理映射：将二维纹理贴到三维图形表面的过程。
•反射与折射：模拟物体表面的反射和折射效果。
4. 图像处理4.1 基本图像处理操作•图像读取与保存：从文件中读取图像数据并保存处理结果。
•图像分辨率调整：改变图像的大小和分辨率。
计算机图形学课程复习思考题
计算机图形学课程复习思考题一、选择题：1. 下列设备中，哪一种是图形输出设备（ A ）。
A) 绘图仪 B) 数字化仪 C) 扫描仪 D) 键盘2．触摸屏是（ C ）设备。
A）输入 B）输出 C）输入输出 D）非输入也非输出3．关于光栅扫描式图形显示器，下列说法中错误的是（）。
A) 光栅扫描式图形显示器是画点设备B) 光栅扫描式图形显示器的图形定义保存在帧缓冲器中C) 光栅扫描式图形显示器显示的图形可能有锯齿现象D) 光栅扫描式图形显示器对一帧画面的显示速度与图形复杂度有关4．在下列叙述语句中，错误的论述为（）。
A) 在图形文件系统中，点、线、圆等图形元素通常都用其几何特征参数来描述B) 在图形系统中，图形处理运算的精度不取决于显示器的分辨率C) 在光栅扫描图形显示器中，所有图形都按矢量直接描绘显示，不存在任何处理D) 在彩色图形显示器中，使用RGB颜色模型5．计算机图形显示器一般使用什么颜色模型（ A ）。
A) RGB B) CMY C) HSV D) HLS6．直线DDA算法，当斜率m<=1时，x方向的增量△x和y方向的增量△y分别是____。
A. ±m和±1B. ±1和±1/mC. ±1和±mD. ±1/m和±17．下述用数值微分法(DDA)画斜率绝对值小于1的直线的C语言子程序中哪一行有错误（）。
void drawLineWithDDA(int x1,int y1,int x2,int y2,int color){A: int x, yB: float k = (float)(y2 - y1)(x2 - x1)C: for(x = x1; y = y1; x <= x2; x++){drawPixel(x,y,color)D: y += k}}8．用正负法画圆，如果圆心在原点(0,0)处，初始点(0,R)，顺时针生成圆，若当前点Pi在圆外，则下一点Pi+1向左走一步，递推公式为____。
计算机图形学第三章
void Bresenhamline (int x0,int y0,int x1, int y1,int color) { int x, y, dx, dy; float k, e; dx = x1-x0, dy = y1- y0, k=dy/dx; e=-0.5, x=x0, y=y0; for (i=0; idx; i++) { drawpixel (x, y, color); x=x+1，e=e+k; if (e0) { y++, e=e-1;} } }
设备级显示算法，考虑运算方式、时间、 次数等细节。
扫描转换直线段
直线的绘制要求：
1.直线要直； 2.直线上的点要准确，即无不定向性和断裂情况； 3.直线的亮度、色泽要均匀； 4.画线的速度要快； 5.要求不同直线可具有不同的色泽、亮度、线型等。
扫描转换直线段
直线基础
我们知道：直线的笛卡儿斜率截距方程为：y=m•x+b
过各行各列象素中心构造一组虚拟网格线。按直线 从起点到终点的顺序计算直线与各垂直网格线的交 点，然后根据误差项的符号确定该列象素中与此交 点最近的象素。
d d d
d
yi 1 yi k ( xi 1 xi ) yi k 设直线方程为： ，其中k=dy/dx。 因为直线的起始点在象素中心，所以误差 项d的初值d0＝0。 X下标每增加1，d的值相应递增直线的斜率值k，即d＝d＋k。 一旦d≥1，就把它减去1，这样保证d在0、1之间。 当d≥0.5时，最接近于当前象素的右上方象素 xi 1 , yi 1 （ ） xi 1 , yi 而当d<0.5时，更接近于右方象素（ ）。 为方便计算，令e＝d-0.5， e的初值为-0.5，增量为k。 当e≥0时，取当前象素（xi，yi）的右上方象素 （ ）； xi 1 , yi 1 而当e<0时，更接近于右方象素（ xi 1 , yi ）。
中国石油大学(华东)《计算机图形学》期末考试备战题库全集
《计算机图形学》期末考试备战考题全集
一、名词解释
1、裁剪
2、扫描转换
3、平面几何投影
4、光栅扫描显示系统
5、走样
6、三基色
7、灭点
8、地理信息系统
9、齐次坐标
10、平行投影
11、CSG树
12、坐标变换
二、简答题
1、常见的提高消隐算法效率的方法有哪些？
2、简述几种常见反走样算法的基本原理。
3、计算机图形学的主要研究内容是什么？
4、在三维图形显示的过程中，为什么一般在投影之前进行裁剪？
5、简述帧缓存与显示器分辨率之间的计算关系。
6、什么是科学计算可视化？
7、Bezier曲线具有哪些性质？
8、简述扫描转换直线段的DDA算法基本原理。
9、什么叫递归填充算法？说明其实现过程。
10、请给出Z－Buffer消隐算法的基本原理。
11、比较线框模型与表面模型的优缺点？
12、为什么要制定图形软件标准？目前有哪些国际标准和应用广泛的非国际标准？
13、二维图形的图形变换包括哪几种？结合图示说明其变换效果。
14、边填充算法的基本思想及其优缺点。
15、什么是查色表？利用查色表如何实现屏幕上像素颜色的显示？
三、综合题
1、请简要叙述Z-Buffer消隐算法的基本思想及其优缺点。
2、投影中心为点O(0，0，0)，投影平面为平行于平面XOY，且z=5。
请写出此透视投影的变换矩阵，并求端点A(5，15，25)和B(30，20，10)的直线段AB在该投影平面的投影。
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二维光栅图形的走样现象（1）
• 线划呈现阶梯状 • 细小图形失真：像素尺度的限制使得细小 图形无法得到正确显示。如图长方形被显 示成线。
二维光栅图形的走样现象（2）
• 图形闪烁 这是显示器的隔行扫描机制决定的，现在的显示 器一般都是逐行扫描机制，只有在图形运动时才 有闪烁现象。
不显示，显示，不显示， …… 显示，不显示，显示……
1 2 1 1 2 4 2 2 1 2 1 1
2
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2
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第5章 二维光栅图形的走样与反走样
• 1. 二维光栅图形的走样 在光栅显示器上显示图形时，直线段和图形边界或多 或少会呈现锯齿状。这是由于图形是连续的，而表示 图形的显示器却用离散的像素来表示连续的图形。
2. 3.
用离散的量来表示连续的量所引起的失真称为走样 。 用来减少或消除走样的技术称为反走样 。
反走样方法（1）
• 提高显示器分辨率，显著减少阶梯现象
反走样方法（2）
• 边界像素亮度加权。 • 考虑直线宽度，将直线看作矩形，矩形与 像素的覆盖面积作为像素亮度加权值，覆 盖面积越大，权值越大，像素色彩越深。 可以改善目视效果。
反走样方法（3）
• 提高计算分辨率 • 提高显示器分辨率是反走样的决显示器像素MxN,计算采用高分辨率像素，如3Mx3N, 一个 显示器像素对应3x3计算像素。计算像素显示时，根据与 显示器像素位置对应关系，决定计算像素的显示权值。