2022年2022年计算机图形学试卷 3.pdf

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1、1 装订线计算机图形学期末考试试卷（C 卷）一、判断题 （本大题共10 小题，每小题1 分，共 10 分）1.计算机图形生成的基本单位是线段。(X) 2.构成图形的要素除了点、线、面、体等几何要素外，还应该包括灰度、色彩、线型、线宽等非几何要素。(V) 3.在齐次坐标系中，若用矩阵来表示各种运算，则比例和旋转变换是矩阵乘法运算，而平移变换是矩阵加法运算。(X) 4.Z-Buffer 消隐算法有利于硬件实现，并且不需要排序。(V) 5.二次 Bezier 曲线和二次B 样条曲线都通过控制多边形的首末端点。(X) 6.一个向量的齐次坐标的表示形式是唯一的。(X) 7.计算机图形技术是随着图形硬件设

2、备的发展而发展起来的。(V) 8.Phong 算法的计算量要比Gouraud 算法小得多。(X) 9.将某二维图形整体放大2 倍， 其变换矩阵可写为。(X) 10.图形软件标准是为提高图形软件的易用性而提出的。(X) 二、填空题 （本大题共10 空，每空1 分，共 10 分）1.在多边形填充过程中，常采用左闭右开和下闭上开的原则对边界像素进行处理。2.基本几何变换指平移、比例和旋转三种变换。3.屏幕上最小的发光单元叫作像素，它的多少叫做分辨率。4.ISO 批准的第一个图形软件标准是GKS，进入 20 世纪 90 年代后，存在的事实上的图形软件标准主要是OpenGL 和 Direct X 。5.

3、图形的表示方法有两种：参数法和点阵法。得分得分200010001名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 2 6.多边形的表示方法有顶点表示法和点阵表示法两种。7.计算机三维模型的描述有线框模型、表面模型和实体模型。8.颜色包含3 个要素：色调、饱和度和亮度。三、简答题 （本大题共5 小题，每小题5 分，共 25 分）1.计算机图形研究的主要内容是什么？解答：计算机图形学主要研究如何在计算机中表示图形，以及利用计算机进行图

4、形的计算、处理和显示的相关原理和算法。2.什么是齐次坐标？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/W ，Y/W） 。3.帧缓存的容量与什么有关？假定一个光栅扫描系统，分辨率800600，要求可显示颜色 256 种，请问帧缓存的容量需要多少字节？解答：帧缓存的容量与分辨率和颜色的位数有关。一个光栅扫描系统，分辨率800600，要求可显示颜色256 种，帧缓存的容量 =800600 88 =480000（字节）。4.什么是走样？什么是反走样?常用的反走样技术有

5、哪些？解答：用离散量表示连续量引起的失真现象称为走样。用于减少或消除这种失真现象的技术称为反走样。常用的反走样技术主要由提高分辨率和改进软件算法。5.简单光照模型的反射光由哪几部分组成，光照计算时有哪两种明暗处理技术?解答：简单光照模型的反射光由环境光、漫反射光和镜面反射光组成。光照计算时有Phong 明暗处理技术和Gouraud 明暗处理技术。四、简答题 （本大题共3 小题，每小题15 分，共 45 分）1）XOY平面上特征多边形顶点P1（0,0 ） ，P2（ 1,1 ）P3（ 2,-1 ）确定一条二次Bezier曲线C(t) ，t 0,1。a) 求该曲线的起点、中点和终点坐标。 b) 求

6、C(0) 和 C(1) 解答：由P1、P2、P3点确定的 Bezier 曲线表达式是：得分得分名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 3 装订线 P（t ）= (1-t)2P1 + 2(1-t)tP2 + t2P3 a) 根据 Bezier 曲线的特点，曲线的起点和终点分别是首末两个控制点，故该曲线的起点是（0,0 ） ，终点是（ 2,-1 ） 。当 t=1/2时，即为的曲线的中点。将t=1/2代入上述表达式，得到 P（

7、1/2 ）= 4100 + 2111 + 4112 = 4/11该曲线的中点坐标是（1,1/4 ） 。 b) C(t) = (2t-2)P1 -2P2 + 2tP3 C(0) = -2P1 -2P2 = 22C(1) = -2P2 + 2P3 = 422）用编码裁剪算法裁剪线段P1(0，2) ，P2(3，5) ，裁剪窗口左下角为（1,1 ） ，右上角为（4，4） ，要求写出： （a） 线段端点的编码。(b) 裁剪后窗口内直线的端点坐标。解答： (a) 线段端点 P1 的编码为 0001，端点 P2的编码为 1000。（b）因为 0001|1000 不等于 0，故裁剪不能简取之，同时0001&1

8、000=0，裁剪结果也不能简弃之。所以需要按左、右、下、上的顺序求裁剪窗口与线段P1P2的交点。P1P2与窗口左边界交点P3 为（ 1,3 ） ，丢弃线段P1P3 ，对线段 P2P3进行裁剪。端点 P3 的编码为0000，同样 0000|1000 不等于 0,0000&1000=0，故需要求P2P3与窗口边界的交点。根据P2 和 P3的编码特点， P2 与 P3 都在右边界的左侧，故P2P3与窗口右边界没有交点。P2P3与上边界的交点P4 为（ 2,4 ） ，丢弃线段P4P2,对线段 P3P4进行裁剪。P3 的编码为 0000，P4的编码为 0000，因为 0000|0000=0 ，故裁剪结果

9、即为P3P4。所以裁剪后窗口内直线段的端点坐标为（1,3 ）和（ 2,4 ） 。3）写出如下图所示多变形的边表和扫描线y=4 的有效边表。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 4 解答：y=4 的有效边表：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -