计算机图形学 期末 考试 复习 要点

计算机图形学

1.计算机图形学概念（P1）

2.计算机图形学的研究对象、构成图形的要素（P1）

3.计算机图形理论在地理信息系统中的应用（GIS），400字（P9）

4.计算机图形学在动画中的应用（综合）P7

5.计算机图形学在科学计算可视化中的应用(综合)P13

6.举例说出几种输入设备和输出设备（P19）

7.比较CRT和LED显示器的优缺点（P29）

8.光栅扫描图形显示子系统是由哪几个逻辑部分组成的，功能是什么P36

9.什么是像素点、光点、显示分辨率P39

10.设计一套方法进行拾取，会有冲突吗？如何解决？P56

11.在交互输入过程中常用的管理设备方式有哪几种？P57

12.推导中点Bresenham算法原理来画直线的方法，给出递推公式，并适当优化P106

13.用中点Bresenham推导圆的算法P111

14.椭圆的中点Bresenham算法P114

15.什么是4-连同区域，4连通与8连通的不用点P125

16.什么是走样，什么是反走样，常用的反走样技术有哪些？P135

17.几何变换P151

18.相对任一参考点的二维几何变换，相对任意方向的二维几何变换P160

19.什么是观察坐标系？为什么要建立观察坐标系？P165

20.二维观察流程P166

21.Liang-Barsky算法实现对线段的裁剪P172

22.三维一次坐标变换矩阵P184

23.给一个物体，给空间一点（或一条线），把四面体放大二倍，求变换矩阵P192

24.给一个物体，求该物体的三视图P196

25.推导四次Bezier曲线P238

26.B样条曲线P246

27.深度缓存器算法的原理，工作流程P272

3.计算机图形理论在地理信息系统中的应用（GIS），400字（P9）

计算机图形学是近二十年来发展起来的新兴边缘学科，GIS是一门介于地球科学和信息科学之间的交叉学科，伴随着学科的交叉综合以及学科研究手段的日渐技术化，计算机图形学开始和GIS 一起围绕着地理科学的发展而不断的交织发展，同时它们之间也相互依托、交融。依据它们各自研究对象、内容、特征、性质的不同，计算机图形学在GIS中的应用领域表现也不同。

计算机图形学在GIS中的应用

1 计算机图形学和GIS的学科关系地理学是研究范围很广，涉及领域很大的学科，作为地理学技术研究支撑特别是在地图学中作为主流的GIS也就必然与其他学科关系密切。（图5）下图就是一个很直观的表达，图5计算机图形学和地理信息系统与相关学科的关系（据D.J .Maguire 修改）说明GIS和计算机图形学都属于边缘学科，它们与遥感（RS）、计算机制图、数据库及数据库管理系统、计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助教育（CAI）等有着密切的关系。特别在计算机制图、计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）和计算机辅助教育（CAI）方面GIS 与计算机图形学关系最为显著。所有的这一切不仅促进了它们的发展，同时也使它们联系更为紧密。在学科交织、相融

更为广泛的今天，开始有更多的人关注它们的发展，也产生了大量这方面的研究资料和成果。2计算机图形学在GIS地图制图方面的应用计算机图形学的制图原理可以在一定意义上指导着GIS 的地图制图工作。首先，利用它的制图原理和有关知识设计出一个好的适合的图形应用软件，然后利用这个应用软件，并结合数据库软件所记录或存储的地理信息，开始进行原始地理制图，最后利用相应的输出设备得到所需地图。当然，我们也可以直接利用计算机图形制作中的扫描仪等输入设备得到地理信息，然后，在图形应用软件中对其进行需求分析、处理，最后进行输出。在GIS应用领域，有时还可以在图形软件里把几幅地理信息图件进行合成、转换、迭置和代化。如常用GIS软件Arc-view，它在地图制图方面就有上述表现。

3计算机图形学与GIS在计算机系统上的应用关系无论是计算机图形学还是GIS，首先都必须要有计算机作为依托，都与计算机技术关系很密切，都基于计算机进行应用的。也就是说，它们需要计算机系统来完善它、发展它。计算机图形学对计算机系统的要求与GIS 对计算机系统的要求可能存在不同，但这些不同往往可以最后促进它们的发展，使它们联系更为紧密；计算机图形学在对计算机硬件的要求方面与GIS可以达成大体一致，而它运用大量的算法、高级语言并设计出很好的图形软件，这些对计算机系统的软应用方面而言既是补充也算是创新，特别是那些图形软件完全可作为计算机应用软件使用。

4计算机图形学与GIS在动态模拟中的应用地理信息无论是空间信息（主要表现在自然地理方面），还是数字信息（主要表现在人文地理特别是经济地理方面）从时间上看都是一个动态变化的过程。计算机图形学在这方面应用性很强，因为它可利用其强大的语言支持、数学分析和算法来完成图形的动态变化过程，而此动态变化图形既反映了空间信息的发展，也表达了数字信息的变化。关于GIS的动态模拟，由于GIS的空间分析和模拟分析功能就是它的非基本功能，其应用方面就不言而喻了。

4.计算机图形学在动画中的应用（综合）P10

计算机图形学的两个基本组成部分在3DS中都得到了体现，下面分别就这两个方面进行论述。

2.1几何作图原理在3DS中的运用

一个物体总是由、线和面组成。在各种图形系统包括编程语言的图形函数中的造型方法都是由最基本的作点、画线、映射面形成的。然后通过对形成的基本几何要素进行修改，如几何变换、插值和分形

变挽等形成多姿多彩的三维立体世界。

2.1.1几何变换

对基本几何要素进行修改的基本变换有以下几种：

(以下各式中x、y、z表示原坐标，x'、y'、z表示变化后的坐标。)

①移动：

[x'y'z']=[x+A y+B z+C 1] 根据A、B、C的不同，分别实现了物体在三维空间三个方向上的移动。

②缩放：

[x' y' z' 1]=[xP x yP y zP z 1] 根据P x、P y、P z的不同，分别实现物体在三维空间三个方向上的缩小、放大。

③旋转： 绕x轴旋转可表示为

1 0 0 0

0 cos0 sin0 0

[x' y' z' 1]=[x y z] 0 -sin0 cos0 0