图形学习题1

第一章绪论

1．图形学研究的任务是什么？

计算机图形学是研究在计算机中输入，表示，处理和显示图形的原理，方法及硬件设备的学科。

2．请描述图形图象系统的硬件组成

采集（输入）（作用：将各种形式的信息转换成适合计算处理的形式）

纸带输入机→二维交互式输入（键盘，鼠标，输入板，扫描仪，光笔

等）→三维（空间球，数据手套等）

显示：随机扫描显示器→存储管式显示器→光栅扫描显示器。

输出：打印机和绘图仪

第二章计算机图形系统

1．当显示器分辨率为1024*768时，计算24位位图做需要的桢缓存内存。

1024*768*3Byte=2.25M

2．请解释VC++中的CDC类

是设备上下文的基类，其他的设备上下文类都是CDC的派生类。CDC类非常庞大，包含170多个成员，利用它可以访问整个显示设备和其他输出设备。

3．VC++单文档程序，解释OnDraw, WMZPAINT, CDC,ccben+DC, Cpain+DC,并说明他门之间的关系。

Visuale++所编写的Windows应用程序通常在视图类中通过在OnDraw函数中添加绘图代码来完成图形生成。OnDraw函数是CView类的虚拟成员函数。它在CViewvn派生类中被重新定义。每次CView类封装的试图窗口在接到WM—PAINT消息后就会通过消息映射函数OnPaint调用它，WM—PAINT消息是在某个视图窗口需要重画或刷新其显示内及时发出的，如果程序的数据被改变，则可以调用视图Invalidate成员函数，并最终调用OnDraw函数未完成绘图。

窗口的绘图画面CClientDC是窗口客户区的设备上下文类，代表了客户区，

窗口的绘图画面如果重新编写视图的Onpaint()函数，就需要使用CPaintDC类来定义一个对象CPaint DC类是nPaint()函数使用设备上下文代表了

第三章基本光栅图形生成技术

1请用代码描述使用DDA算法绘制一条斜率介于-45度和45度（即|m|<=1）之间直线的步骤。

解：假设线段的两个端点（x1,y1）和（x2,y2），且x1

int x=x 1,y;

float y f=y, m=(y2-y1)/(x2-x1);

while(x<=x2)

{

y=Floor(y f+0.5);

setpixel(x,y);

x++;

y f=y f+m;

}

2请用代码描述使用DDA算法绘制一条斜率介于45度和-45度之（即|m|=1）之间直线的步骤。

解：假设线段的两个端点（x1,y1）和（x2,y2），且y1

int x,y=y1;

float x f=x,

min v=(x2-x1)/(y2-y1);

while(y<=y2)

{

x=Floor(x f+0.5);

setpixel(x,y);

x=x f+min v;

y++;

}

3．写出使用Bresenham算法绘制一条斜率介于0度和45度（即|m|<=1）之间直线的步骤

解：（1）计算初始值：dx=x2-x1, dy=y2-y1, InC1=2dy

InC2=2(dy-dx), d=InC1-dx

(2)设置左下方的端点坐标为（x,y），同时将xend设为x的最大值。如果dx<0，

则x=x2,y=y2和xend=x,如果dx>0,那么x=x,y=y和xend=x2。

(3)在当前的（x,y）坐标画一个点。

(4)判断整条线段是否已经画完，如果x=xend就停止。

(5)计算下一像素的位置。如果d<0,那么d=d+InC1。如果d>=0,那么d=d+InC2,

并且y=y+1

(6)增加x: x=x+1

(7)在当前的(x,y)坐标画一个点。

(8)转到步骤（4）。

4．请指出用Bresenham算法绘制从像素点（1，1）到（8，5）的线段时的像素位置。

解：首先必须先找到初始值。在这个例子中，

dx=x2-x1=8-1=7 dy=y2-y1=5-1=4

因此，InC1=2dy=2*4=8

InC2=2(dy-dx)=2*(4-7)= —6

D=InC1-dx=8-7=1

7+InC2=1 8 5

5，请推导出Bresenham算法的迭代公式 P（32-33）

d 1=y-y

i

=(k(x

i

+1)+b)-y

i

d 2=(y

i

+1)-y=y

i+1

-(k(x

i

+1)+b)

所以 d

1-d

2

=2k(x

i

+1)-2y

i

+2b-1

设 d

y =y

1

-y

,d

x

=x

1

-x

,k=△y/△x=d

y

/d

x

所以 d

x (d

1

-d

2

)=2d

y

x

i

-2d

x

y

i

+c

(c=2d

y +d

x

(2b-1))

令 d

i =d

x

(d

1

-d

2

)

因为 d

x

>0

所以当 d

i <0 时，右方像素（x

i+1

,y

i

）接近

d i >0时右上方（x

i+1

,y

i+1

）

所以第b+1 步：d

i+1 =2d

y

x

i+1

-2d

x

y

i+1

+c

d

i+1-d

i

=2d

y

(x

i+1

-x

i

)-2d

x

(y

i+1

-y

)

因为 x

i+1=x

i+1

所以d

i+1=d

i

+2d

y

-2d

x

(y

i+1

-y

i

)

若右方：则y

i+1=y

i

所以 d

i+1

=d

i

+2d

y

若右上方: 则y

i+1=y

i

所以 d

i+1

=d

i

+2d

y

-2d

x

第一次参数 d

0=2d

y

-d

x

6. 区域填充算法对水平边的处理方法是怎样的，请分析。