2022年计算机图形学复习总结.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 插值 ：给定一有序的数据点Pi,i=0,1, ,n,现要求构造一条曲线次序通过这些数据点,称为对这些数据点进行插值；所构造的曲线称为插值曲线；靠近 ：当型值点较多时,构造插值函数通过全部的型值点是相当困难的；而且 在某些情形下, 测量所得的或设计员给出的数据点本身就比较粗糙,要求构造一条曲线严格通过一组数据点也没有什么意义；此时人们往往挑选一个次数较低的函数,使其在某种意义上最为接近于给定的数据点,称之为对这些数据点的靠近；所构造的曲线称为靠近曲线；样条曲线 ：在运算机图形学中, 样条曲线是指南多项式曲线段连接而成的曲线,在每段边界处满意特定的

2、连续性条件；光栅化 ：由显示器的原理我们知道,光栅图形显示器司以看成一个像素的矩阵,每个像素可以用一种或多种颜色显示；在光栅显示器上的任何一种图形,实际上都是一些具有一种或多种颜色的像素的集合；因此,确定一个像素集合及其颜色,用于显示一个图形的过程,称为图形的扫描转换或光栅化；辨论率 ：辨论率就是屏幕图像的密度； 我们可以把屏幕想象成是一个大型的棋盘,而辨论率的表示方式就是每一条水平线上面的点的数日乘上水平线的数目；辨论 率越高,屏幕上所能出现的图像也就越精细；投影变换 ：要将三维物体在这些二维设备上进行显示,就要把 j三维坐标中的各 点转化为二维平面坐标系中的点； 这种把三维物体变为二维图形

3、表示的过程称为 投影变换；观看空间 ：将观看窗口沿投影的方向作平移,即可产生一个三维的观看空间；对于平行投影,观看空间的四侧面形成了与观看窗口为边界的无限长的长方体管道；而对于透视投影, 观看空间是顶点位于投影中心,界的无限长棱锥；棱边为穿过观看窗口的边1运算机图形学讨论的内容是什么 . 答：运算机图形学 Computer Graphics是讨论怎样用数字运算机生成、处理和显示图形的一门学科,是讨论用运算机将由概念或数学描述所表示的物体 而不是实物 图像进行处理和显示的过程,是在运算机的帮忙下生成图形图像的一门艺术；2运算机图形学处理的图形分为哪两种 . 答：一类是线条式, 它用线段来表现图形

4、； 这种图形简洁反映客观实体的内部结构,因而适合表示各类工程技术中的结构图；如机械设计中的零件结构图、土木没计中的房屋结构图及各种曲线图等等；另一类是具有面模型、 颜色、浓淡和明暗层次成效的、 有真实感的图形, 这种图形与我们用照相机拍照的照片相像；它适合于表现客观实体的外形或外貌,造型设计等；如汽车、飞机等的外形设计以及各种艺术品3简要说明 OpenGL的概念及其功能答： OpenGL所具有的功能基本上涵盖了运算机图形学所要包括的各个方面的内容；包括绘制基本几何图形如点、线、多边形等,实现图形变换如几何变换、观察变换和裁剪,封闭边界内的填充、纹理、反走样等,二次曲面、B6zier 曲线曲 面

5、和 NURBS曲线曲面的生成, 消隐处理以及具有光照颜色的真实感图形生成等；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4简述二维现察流程答：观看变换可经过以下几个步骤来完成；第一,在世界坐标系中生成图形；其次对世界坐标系中的窗口区域进行裁剪,得到要显示的内容； 然后进行从窗口到视区的变换,即将世界坐标系中的窗口图形转换到规程化的设备坐标系的视区中；最终,将规格化设备坐标系描述的图形变换到设备坐标系中进行显示；此即为二维观看的变换流程,5交互式图形系统有哪几种数据输入方式 .每种方式的含义是什么 . 答：交互式图形系统向用户供

6、应了三种基本的输入方式：恳求方式、 采样方式和大事方式,除此之外,仍可以三种输入方式组合使用；其中：恳求方式：指在使用过程中,当程序工作处于输入方式时,程序向主机发出恳求,以恳求方式指定输入设备； 只有当设备被确定时, 用户才能输入数据的T 作方式；取样方式： 指当一台或多台输入设备被设定了采样方式后,在其工作时, 可以不需要等待程序中的输入语句； 系统可以对现被设定的设备所处的状态进行采样,不断储备数据, 更新当前得数据, 当前数据被默认用于程序所需输入数据的工作方式；大事方式： 指用户每次对输入设备的每次操作以及形成的数据叫做一个“ 事件” ；往往多个大事发生后,运算机来不及处理,于是就有

7、必要把各个大事根据发生的次序排成队列, 把相应的数据储备在运算机内, 以先进先出的原就来处理；大事方式是由输入设备来初始化数据输入、做大事方式；掌握数据处理进程； 这种处理方式叫组合方式：运算机图形输入系统往往不是单一地使用一种输入方式,各种 输入方式会经常混合使用, 即一个应用程序可以在几种输入掌握方式下应用几种 不同地输入设备来工作,这种方法就是组合方法；6试说明 Bzier 曲线、 B 样条曲线与 NURBS曲线的主要几何特性,并比较其优 劣答：Bzier 曲线的起点与终点和特点多边形的起点与终点重合,且多边形的第一条边和最终一条边表示了曲线在起点和终点处的切矢方向；而且由于曲线的外形趋

8、向于掌握多边形的外形, 所以可以通过调整顶点的位置来掌握曲线的外形；但掌握多边形的顶点数打算了Bzier 曲线的阶次,不能作局部的修改；B 样条曲线具备了 Bzier 曲线的一切优点；其次数与掌握点的个数无关,且具有局部性,可作局部修改；但B 样条方法不能表示解析曲线与曲面；NURBS曲线为标准的解析外形 如圆椎曲线和自由型曲线 的表示与设计供应了 一个统一的数学形式； 而且由操纵掌握顶点及权因子为各种外形设计供应了充分 的敏捷性；7、简洁说明三维观看流程 解答：三维观看的过程可以经由以下几个步骤来完成；第一；在世界坐标系 中生成图形； 其次,进行从世界坐标系到观看坐标系的变换,将世界坐标系中

9、的 图形描述转换到观看坐标系中； 然后进行观看空间的规范化变换,再在规范化空 间内进行图形的三维裁剪； 裁剪完后即可作正投影, 将裁剪后的图形投影到观看 平面 l 卜；最终,将观看窗口中的内容在图形输出设备上进行显示；以上的过程名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 就称为是三维观看流程 8、物体表面的颜色由什么因素打算,假如是在简洁光照模型中,对不透亮的物 体而言,其表面颜色由什么打算？物体表面的颜色一般打算于物体表面对视线方向辐射的光能中各波长的分布,也 即打算于所挑选吸取那部分光的波长；在简洁光照模型中, 假如物体是

10、不透亮的, 就物体表面的颜色取决于其反射 光；9、简洁模型中,有哪几种类型的光？各自的特点什么？解答：在简洁光照模型中,一般可分成环境反射光、漫反射光和镜面反射光 等；环境反射光：环境光是四周的景物散发出来的通过物体表面而反射出来的光,没有直接的光源和固定的光线方向,充满于整个空间； 这种光线在空间中是匀称的,被照耀的物体的各个方向都有相同的明暗度；漫反射光：光源来自一个方向,反射光匀称地射向各个方向；镜面反射光：产生所谓的“ 高光” 效应；镜面反射遵守反射定律,其是位于 表面的法矢的两侧的,与反射角有关；10、简要说明 RGB、CMY和 HSV三种颜色模型的特点 红、绿、蓝 RGB颜色模型通

11、常用于彩色 阴极射线管和彩色光栅图形显示器；它采纳直角坐标系,红、绿、蓝原色是加色 系统,即各种原色的强度加在一起生成另一种颜色；因对,对于一种颜色 c,在 RGB颜色系统下表示为：C=rR+gG+bB CMY 颜色系统,常用于从 以红、绿、蓝的补色青、品红、黄为原色构成的 白光中某种颜色,故称为减色原色系统；我们可以使用一个矩阵来表示 RGB与 CMY颜色模型之间的转换关系,即：HSV颜色模型可以用六棱锥表示, 为这种模型中供应应用户的三种颜色参数 是颜色 Hue、色饱和度 Saturation和明暗值 Value,即称 HSV模型；用户通过选 择一种彩色并将肯定量的白色和黑色加到该颜色以获

12、得不同的明暗、浓淡和色 调；物体表面的颜色一般打算于物体表面对视线方向辐射的光能中各波长的分布,也 即打算于所挑选吸取那部分光的波长；在简洁光照模型中,假如物体是不透亮的,就物体表面的颜色取决于其反射 光；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1已知平面上一任意直线 P1x1,y1和P2x2,y2,试推导将其通过变换与 y轴重合的变换矩阵答：可由以下步骤完成：1将一端点 P1xl,y1平移至坐标原点,变换矩阵为：T 11010010x 1y12将直线绕原点旋转,使端点T2cossin0sincos0001P2x2,y2与

13、y轴重合：为直线与 y轴所成夹角； A=arctgx2-x1,y2-y1,就变换矩阵：T T 1T 22写出关于直线 L的反射变换矩阵,其中 L与x轴的正向成 角,与 y轴交于 0,b答： 可由以下几步完成：1将直线与 y轴的交点平移到原点；T4100cossin0T 10102将直线旋转 -角与 x轴重合；T 2sincos00b10013作关于 x轴的反射变换；T31 00 104将直线旋转 角；0100cossin0sincos00015将原点移回 O,b；名师归纳总结 T 51 00 0 b0就关于该直线的反射变换矩阵表示为TT 1 T2T 3T 4T 5第 4 页,共 7 页001-

14、 - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 7编写一个程序,并在一蓝色窗口中绘制一红色的正方形,且正方形大小可随窗口尺寸改变而调整；#include #include void Displayvoid glClearGL_COLOR_BUFFER BIT; / 将作图颜色设为蓝色 glColor3f0.0f,0.0f,1.0f; / 作一个正方形 glRectf50.0f, 50.0f, 150.0f, 150.0f; glFlush; void myinitvoid / 将背景颜色设为红色 glClearColor1.0f,0.0f,0.0f,0.0f; voi

15、d MyreshapeGLsizeiw, GLsizei h glViewport0,0,GLsizeiw, GLsizeih; glMamxModeGL_PROJECTION; 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - glLoadIdentity; ifw=h gluOrth02D0.0,200.0,0.0,200.0*GLfloath/GLfloatw; else gluOrth02D0.0,200*GLfloatw/GLfloath,0.0,200.0; glMatrixModeGL_MODELVIEW; void

16、mainvoid glutlnitDisplayModeGLUT SINGLE | GLUT_RGB; glutlnitWindowSize200,200; glutlnitWindowPosition150,150; glutCreateWindow“ GLRect” ; myinit; glutDisplayFuncDisplay; glutReshapeFuncMyreshape; glutMainLoop; 6试编一程序绘制 GLUT中的三堆茶壶模型,并上机运行程序如下：#include #include void init 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7

17、页精选学习资料 - - - - - - - - - glClearColor1.0,1.0,1.0,1.0; void RenderScenevoid glClearGL_COLOR_BUFFER_BIT; /* 设值作图颜色为蓝色 */ glColor4f0.0,0.0,1.0,1.0; / 绘制一个线框茶壶 glutWireTeapot2.0; glFlush; void mainint argc, char*argv glutlnit&argc,argv; glutlnitDisplayModeGLUT_SINGLE | GLUT_RGB; glutInitWindowSize200,200; glutlnitWindowPosition100,100; glutCreateWindowcube; init; glutDisplayFuncRenderScene; glutMainLoop; 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页