计算机图形学期末考试试卷D卷.pdf

计计算算机机图图形形学学期期末末考考试试试试卷卷 D D 卷卷文稿归稿存档编号：KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-计计算算机机图图形形学学期期末末考考试试试试卷卷（D D卷卷）一、一、填空题（每空填空题（每空 1 1 分，共分，共 1010 分）分）1.图形的表示方法有两种：和。2.目前常用的两个事实图形软件标准是 OpenGL 和。3.多边形有两种表示方法：和点阵表示法。4.二维图形基本几何变换包括平移、等变换。5.投影可以分为投影和投影。6.描述一个物体需要描述其几何信息和。7.在 Z 缓冲器消隐算法中 Z 缓冲器每个单元存储的信息是每一个像素点的。二、二、判断题（每小题判断题（每小题 1 1 分，共分，共 1010 分，对的画，错的画）分，对的画，错的画）1.由三个顶点可以决定一段二次 B 样条曲线，若三顶点共线时则所得到的曲线褪化为一条直线段。（）2.DDA（微分方程法）是 Bresenham 算法的改进。（）3.插值得到的函数严格经过所给定的数据点，逼近是在某种意义上的最佳近似。（）4.齐次坐标提供了坐标系变换的有效方法，但仍然无法表示无穷远的点。（）5.若相对于某点进行比例、旋转变换，首先需要将坐标原点平移至该点，在新的坐标系下做比例或者旋转变换，然后将原点平移回去。（）6.Phong 算法的计算量要比 Gouraud 算法小得多。（）100。（）0107.将某二维图形整体放大 2 倍，其变换矩阵可写为0028.在种子填充算法中所提到的八连通区域算法同时可填充四连通区域。（）9.边缘填充算法中是将扫描线与多边形交点左方的所有像素取补。（）10.计算机图形技术是随着图形硬件设备的发展而发展起来的。（）三、三、选择题（每小题选择题（每小题 1 1 分，共分，共 1010 分）分）1.在图形变换中引入齐次坐标的目的是。A）便于实现缩放变换 B)统一表示几种基本变换，便于计算C）便于实现错切变换 D）无特殊目的，一直沿用而已2.透视投影中主灭点最多可以有几个?A）0 B）1 C）2D）33.在简单光照模型中，由物体表面上的点反射到视点的光强是下述哪几项之和？环境光的反射光强理想漫反射光强镜面反射光强物体间的反射光强。A）和 B）和 C）和 D）和4下面关于反走样的论述哪个是错误？A）提高分辨率 B）把像素当作平面区域进行采样C）采用锥形滤波器加权区域采样 D）增强图像亮度5多边形扫描转换可以将。A）多边形由顶点表示转换为点阵表示 B）多边形由区域表示转换为边界表示C）多边形转换为显示器的扫描线 D）多边形的填充属性（如颜色）改变6以下关于图形变换的论述那些是错误的？A）错切变换虽然会引起图形角度的改变，但不会发生图形畸变；B）平移变换不改变图形大小和形状，只改变图形位置；C）拓扑关系不变的几何变换不改变图形的连接关系和平行关系；D）旋转变换后各图形部分之间的线性关系和角度关系不变，变换后直线的长度不变；7.哪一个不是国际标准化组织（ISO）批准的图形标准？A）GKSB）PHIGS C）CGMD）DXF8计算机图形显示器一般使用什么颜色模型？A）HSVB）RGB C）CMYD）HLS200，将产生变换的结果为。0109.使用二维图形变换矩阵 T=111 A）图形放大 2 倍单位10在 k+1 个控制点上产生的 B 样条曲线经过控制点。A）首尾两个 B）0 个 C）所有 D）K 个四、简答题（每小题四、简答题（每小题 5 5 分，共分，共 2525 分）分）1.计算机图形学研究的主要内容是什么？图形主要分为哪两类？2.帧缓冲器的容量与什么有关？若要在 10241024 的分辨率下显示 16 种灰度级图像，帧缓冲器的容量应为多少 MB？3.什么是直线的走样？反走样技术有哪些途径。4.什么是齐次坐标？齐次空间点 P(X、Y、W)对应的笛卡尔坐标是什么？5Z 缓冲器算法中有哪两个缓冲器？它们分别存放的是什么？四、计算题四、计算题(每小题每小题 1515 分，共分，共 4545 分分)1）图中 ABCD 为矩形窗口，P1P2为待裁剪线段。试用编码裁剪算法求出 P1P2在窗口中的直线段坐标。B）图形放大 2 倍，同时沿 X、Y 坐标轴方向各移动 1 个绘图单位 C）沿 X 坐标轴方向各移动 2 个绘图单位 D）沿 X 坐标轴方向放大 2 倍，同时沿 X、Y 坐标轴方向各平移 1 个绘图已知：窗口及线段的坐标分别为 A（3，1）、B（8，1）、C（8，6）、D（3，6）、P1（3，0）、P2（10，9）Y 9 P2 8 7 6 D C 5 4 3 2 1 A B 0 P1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 102）如下图所示三角形 ABC，将其关于 A 点逆时针旋转 900，写出其变换矩阵和变换后图形各点的规范化齐次坐标。3）如下图所示多边形，若采用 ET 边表算法进行填充，试写出该多边形的 ET表和当扫描线 Y=3 时的有效边表（AET 表）。四、四、填空题填空题1.参数法、点阵法 2.DirectX。3.顶点表示法4.比例、旋转 5.平行、透视 6.拓扑信息7.深度值五、五、判断题判断题1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.六、六、选择题选择题1.B 2.D 3.C 4.D 5.A 6.A 7.D 8.B 9.D10.B四、简答题（每小题四、简答题（每小题 5 5 分，共分，共 2525 分）分）1.计算机图形学研究的主要内容是什么？图形主要分为哪两类？解答：计算机图形学是研究如何在计算机中表示图形，以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。图形主要分为两类：一类是基于线条表示的几何图形，另一类是基于光照、材质和纹理映射表示的真实感图形。2.帧缓冲器的容量与什么有关？若要在 10241024 的分辨率下显示 16 种灰度级图像，帧缓冲器的容量应为多少 MB？解答：帧缓存的容量与分辨率和颜色的灰度级有关。一个光栅扫描系统，分辨率 10241024，要求可显示颜色 16 种，帧缓存的容量=102410244810241024=0.5（MB）。3.什么是直线的走样？反走样技术有哪些途径。解答：由离散量表示连续量而引起的失真称为走样。反走样技术主要分为两类：一类是硬件技术，通过提高显示器的分辨率来实现；另一类是软件技术，通过改进软件算法来实现。4.什么是齐次坐标？齐次空间点 P(X、Y、W)对应的笛卡尔坐标是什么？解答：齐次坐标就是 n 维空间中的物体可用 n+1 维齐次坐标空间来表示。齐次空间点 P（X、Y、W）对应的笛卡尔坐标是 x=X/W 和 y=Y/W。5Z 缓冲器算法中有哪两个缓冲器？它们分别存放的是什么？解答：Z 缓冲器算法中有两个缓冲器：深度缓冲器和帧缓冲器。深度缓冲器里存放着图像空间每个可见像素的 z 坐标。帧缓冲器里存放着图像空间每个可见像素的属性（光强或颜色）值。四、计算题四、计算题(每小题每小题 1515 分，共分，共 4545 分分)1）图中 ABCD 为矩形窗口，P1P2为待裁剪线段。试用编码裁剪算法求出 P1P2在窗口中的直线段坐标。已知：窗口及线段的坐标分别为 A（3，1）、B（8，1）、C（8，6）、D（3，6）、P1（3，0）、P2（10，9）Y 9 P2 8 7 6 D C 5 4 3 2 1 A B 0 P1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10解答：P1、P2的编码分别为 Code(P1)=0100 和 Code（P2）=1010 Code（P1）|Code（P2）不等于 0，说明不能简取之；Code（P1）&Code（P2）=0，说明不能简弃之。所以需要求 P1P2与窗口边界的交点，按照左、右、下、上的顺序求交点。根据 P1、P2的编码特点，P1与 P2位于左边界的同侧，故与作边界没有实交点；P1P2与右边界的交点 P3，其坐标为（8，45/7），丢弃直线段 P2P3，对直线段 P1P3进行裁剪。P3点的编码为 Code（P3）=1000，同理 P1P3不能“简取之”，也不能“简弃之”，故求得 P1P3与窗口下边界的交点 P4，其坐标为（34/9，1），丢弃直线段 P1P4，对直线段 P4P3进行裁剪。P4点的编码为 Code（P4）=0000，同理 P3P4 不能“简取之”，也不能“简弃之”，故求得 P3P4 与窗口上边界的交点为 P5，其坐标为（69/9，6），丢弃直线段 P3P5，对直线段 P4P5进行裁剪。P5点的编码为 Code（P5）=0000，此时 Code（P4）|Code（P5）=0，所以直线段 P4P5可以“简取之”，P4P5即为裁剪结果。P1P2在窗口 ABCD 裁剪后的直线段的坐标为（34/9，1）、（69/9，6）。2）如下图所示三角形 ABC，将其关于 A 点逆时针旋转 900，写出其变换矩阵和变换后图形各点的规范化齐次坐标。00 1010解答：将三角形 ABC 的 A 点平移至原点，其变换矩阵为 T1=251然后将三角形 ABC 绕原点即 A 点逆时针旋转 90，其变换矩阵 010100T2=001100010最后再将三角形 ABC 的 A 点平移至（2，5），其变换矩阵 T3=251 010100总变换矩阵 T=T1T2T3=7310三角形 ABC 各点变换后的齐次坐标：251 010251100=641111631491731故变换后 A 点的齐次坐标为（2，5，1），B 点的齐次坐标为（6，4，1），C 的齐次坐标为（4，9，1）。3）如下图所示多边形，若采用 ET 边表算法进行填充，试写出该多边形的 ET表和当扫描线 Y=3 时的有效边表（AET 表）。解答：边表的节点形式如下：多边形的顶点采用下闭上ET 表：Y=3 时的 AET：XYmax1/knext开的原则处理。