《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》試題-A卷及參考答案.pdf

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)試題 A 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)試題 A 一 選擇題 20 分 1 種子填充算法中 正確的敘述是 C A 按掃描線的順序進(jìn)行象素點(diǎn)的填充 B 四連接算法可以填充八連接區(qū)域 C 四連接區(qū)域內(nèi)的每一象素可以通過(guò)上下左右四個(gè)方向組合到達(dá) D 八連接算法不能填充四連通區(qū)域 2 在多邊形的逐邊裁剪法中 對(duì)于某條多邊形的邊 方向?yàn)閺亩它c(diǎn) S 到端點(diǎn) P 與 某條裁剪線 窗口的某一邊 的比較結(jié)果共有以下四種情況 分別需輸出一些頂點(diǎn) 請(qǐng)問(wèn)哪種情況下輸出的頂點(diǎn)是錯(cuò)誤的 A A S 和 P 均在可見(jiàn)的一側(cè) 則輸出 S 和 P B S 和 P 均在不可見(jiàn)的一側(cè) 則輸出 0 個(gè)頂點(diǎn) C S 在可見(jiàn)一側(cè) P 在不可見(jiàn)一側(cè) 則輸出線段 SP 與裁剪線的交點(diǎn) D S 在不可見(jiàn)的一側(cè) P 在可見(jiàn)的一側(cè) 則輸出線段 SP 與裁剪線的交點(diǎn)和 P 3 透視投影中主滅點(diǎn)最多可以有幾個(gè) D A 0 B 1 C 2 D 3 4 灰度等級(jí)為 256 級(jí) 分辨率為 1024 1024 的顯示器 至少需要的幀緩存容量 為 B A 512KB B 1MB C 2MB D 3MB 5 使用下列二維圖形變換矩陣 將產(chǎn)生變換的結(jié)果為 D A 圖形放大 2 倍 B 圖形放大 2 倍 同時(shí)沿 X Y 坐標(biāo)軸方向各移動(dòng) 1 個(gè)繪圖單位 C 沿 X 坐標(biāo)軸方向各移動(dòng) 2 個(gè)繪圖單位 D 沿 X 坐標(biāo)軸方向放大 2 倍 同時(shí)沿 X Y 坐標(biāo)軸方向各平移 1 個(gè)繪圖 單位 6 計(jì)算機(jī)圖形顯示器一般使用什么顏色模型 A A RGB B CMY C HSV D HLS 7 對(duì)于由P0P1P2三點(diǎn)所決定的二次B樣條曲線 下列敘述中錯(cuò)誤的是 D A 起始點(diǎn)位于 P0 P1 2 處 B 終止點(diǎn)位于 P2 P1 2 處 C 若P0P1P2三點(diǎn)共線時(shí) 該曲線是一條線段 D 起始點(diǎn)的切矢為 2 P1 P0 8 下列不屬于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中三維形體表示模型的是 C A 線條模型 B 表面模型 C 粒子模型 D 實(shí)體模型 9 下列不屬于消隱算法的是 C A z buffer 算法 B 畫(huà)家算法 C 編碼法 D 光線投射算法 10 光線跟蹤算法中包含了哪些光照效果 C A 僅有光反射 B 僅有光透射 C 光反射和光透射 D 都沒(méi)有 二 判斷題 20 分 1 計(jì)算機(jī)圖形生成的基本單位是線段 F 2 DDA 微分方程法 是 Bresenham 算法的改進(jìn) F 3 Bezier 曲線具有對(duì)稱性質(zhì) T 4 齊次坐標(biāo)系不能表達(dá)圖形中的無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn) F 5 在數(shù)學(xué)上 理想的直線是有寬度的 由無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的集合 F 6 二點(diǎn)透視中 透視面不平行于任何一個(gè)坐標(biāo)軸 F 7 區(qū)域填充即給出區(qū)域邊界 對(duì)邊界內(nèi)的所有象素單元賦予指定的顏色代碼 T 8 投影 project 是一種使三維對(duì)象映射為二維對(duì)象的變換 T 9 深度緩存算法最大優(yōu)點(diǎn)是緩存占用的存儲(chǔ)單元少 F 10 在圓的轉(zhuǎn)換時(shí) 只要能生成 8 分圓 圓的其它部分可通過(guò)對(duì)稱變換得到 T 三 填空題 10 分 1 常用的直線生成算法 Bresenham 和 DDA 中點(diǎn) 2 編碼法是一種適合于裁剪線段的裁剪算法 3 曲線 曲面的表示有顯式 隱式和參數(shù)三種形式 4 投影根據(jù)投影線的方向可以分為平行投影和透視投影 5 根據(jù)消隱空間的不同 消隱算法分為物體空間的消隱和圖象空間的消隱 四 綜合題 50 分 1 請(qǐng)寫(xiě)出三維變換矩陣 并說(shuō)明各子矩陣的功能 產(chǎn)生比例 對(duì)稱 旋轉(zhuǎn) 錯(cuò)切四種變換 jih fed cba 產(chǎn)生沿三個(gè)坐標(biāo)軸方向的平移變換 nml 透視投影變換 T rqp s 全比例變換 2 給定四點(diǎn)P0 0 0 0 P1 1 1 1 P2 2 1 1 P3 3 0 0 用其做為特征多邊形來(lái) 構(gòu)造一條三次Bezier曲線 并計(jì)算參數(shù)t為 0 1 3 1 2 2 3 1 的P t 值 其中 Bezier曲線的定義式P t 為 1 0 ttBPtPni n i 0 i 2 1 0 1 nitt ini n tB ini ni 0 0 1 0 1 其中 做題思路 根據(jù) Bezier 曲線的定義式得到三次 Bezier 曲線參數(shù)式為 P t 1 t 3p 0 3t 1 t 2P 1 3t 2 1 t P 2 t 3P 3 P0 3 P1 P0 t 3 P0 2P1 P2 t 2 P0 3P1 3P2 P3 t3 寫(xiě)成分量形式 X t X0 3 X1 X0 t 3 X0 2X1 X2 t 2 X0 3X1 3X2 X3 t3 Y t Y0 3 Y1 Y0 t 3 Y0 2Y1 Y2 t 2 Y0 3Y1 3Y2 Y3 t3 Z t Z0 3 Z1 Z0 t 3 Z0 2Z1 Z2 t 2 Z0 3Z1 3Z2 Z3 t3 將P0 0 0 0 P1 1 1 1 P2 2 1 1 P3 3 0 0 各點(diǎn)坐標(biāo)代入得 X t 3t Y t 3t 9t 2 6t3 Z t 3t 9t 2 6t3 將 t 分別等于0 1 3 2 3 1 代入上述參數(shù)曲線 得 P 0 0 0 0 P 1 3 1 2 9 2 9 P 1 2 3 2 0 0 P 2 3 2 2 9 2 9 P 1 3 0 0 3 試證明二維點(diǎn)相對(duì) x 軸作對(duì)稱 緊跟著相對(duì) y x 直線作對(duì)稱變換 完全等價(jià) 于該點(diǎn)相對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)作旋轉(zhuǎn)變換 證明 先對(duì) x 軸作對(duì)稱 再與 y x 直線作對(duì)稱變換 得變換矩陣為 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 圖形繞原點(diǎn)順時(shí)針宣旋轉(zhuǎn) 90 度 得到變換矩陣 cos90 o sin90o 0 0 1 0 sin90 o cos90o 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 所以等價(jià) 4 給定多邊形 P1P2P3P4P5 和裁剪矩形 ABCD 請(qǐng)寫(xiě)出采用多邊形逐邊裁剪法的 裁剪過(guò)程 解 根據(jù)多邊形逐邊裁剪法原理 裁剪窗口 ABCD 分別用各邊界裁剪多邊形 P1P2P3P4P5 裁剪過(guò)程如下 左邊界裁剪 假設(shè)左邊界與多邊形交點(diǎn)為 I1 I2 輸入頂點(diǎn) P1P2P3P4P5 輸出頂點(diǎn) I1P2P3P4P5I2 下邊界裁剪 假設(shè)下邊界與多邊形交點(diǎn)為 I3 I4 輸入頂點(diǎn) I1P2P3P4P5I2 輸出頂點(diǎn) I1P2I3I4P4P5I2 右邊界裁剪 假設(shè)右邊界與多邊形交點(diǎn)為 I5 I6 輸入頂點(diǎn)