2014年圖形學(xué)復(fù)習(xí)題及其解答(DOC)

1、1 1. 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的定義 答：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是研究在計(jì)算機(jī)中輸入、表示、處理和顯示圖形的原理、方法及硬件設(shè)備的學(xué)科。 幾何計(jì)算專門(mén)研究幾何圖形信息（曲面和三維實(shí)體）的計(jì)算機(jī)表示、分析、修改和綜合 2. 圖形本質(zhì)上是有線形、寬度、顏色等屬性信息的圖形元素的組合。抽象的圖形的本質(zhì)為：圖形=圖元+屬性。幾何計(jì) 算是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基礎(chǔ)。 3. 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)=幾何+繪制。幾何是表示，是輸入。繪制是展現(xiàn)，是輸岀。 4. 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理、計(jì)算幾何之間的關(guān)系。 答：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的主要目的是由數(shù)學(xué)模型生成的真實(shí)感圖形，其結(jié)果本身就是數(shù)字圖像；而圖像處理的一個(gè)主要目 的是由數(shù)字圖像建立數(shù)字模型，這說(shuō)明了

2、圖形學(xué)和圖像處理之間相互密切的關(guān)系。計(jì)算機(jī)幾何定義為形狀信息的計(jì)算 機(jī)表示、分析與綜合。隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)及其應(yīng)用的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理和計(jì)算幾何等與圖相關(guān)的學(xué) 科越來(lái)越融合，且與應(yīng)用領(lǐng)域的學(xué)科相結(jié)合，產(chǎn)生了諸如可視化、仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)等新興學(xué)科。 5. 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)開(kāi)篇之作及其相關(guān)信息。 答:1963年 MIT的 Ivan E. Sutherland 在他的博士論文“Sketchpad :個(gè)人機(jī)通信的圖形系統(tǒng)” 中首次提出“Computer Graphics （計(jì)算機(jī)圖形學(xué)）”，使用陰極射線管顯示器和光筆，可交互式地生成簡(jiǎn)單圖形。他本人被稱為計(jì)算機(jī)圖形學(xué) 之父 CRT 顯示設(shè)備的主要

3、組成部件及其工作原理。 答：CRT顯示設(shè)備主要由電子槍、聚焦系統(tǒng)、加速電極、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏五部分組成。其工作原理是：高速的電子 束由電子槍發(fā)岀，經(jīng)過(guò)聚焦系統(tǒng)、加速系統(tǒng)和磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)就會(huì)到達(dá)熒光屏的特定位置。由于熒光物質(zhì)在高速電子的轟 擊下會(huì)發(fā)生電子躍遷，即電子吸收到能量從低能態(tài)變?yōu)楦吣軕B(tài)。由于高能態(tài)很不穩(wěn)定，在很短的時(shí)間內(nèi)熒光物質(zhì)的電 子會(huì)從高能態(tài)重新回到低能態(tài)，這時(shí)將發(fā)岀熒光，屏幕上的那一點(diǎn)就會(huì)亮了。 CRT 產(chǎn)生彩色的基本途徑。 答：CRT產(chǎn)生的色彩是發(fā)出不同顏色的熒光物質(zhì)進(jìn)行組合而得到的，每個(gè)像素由三個(gè)熒光點(diǎn)組成，這三個(gè)熒光點(diǎn)分別 為發(fā)紅、綠和藍(lán)色光的三種熒光物質(zhì)，有三支電子槍分別與這三

4、個(gè)熒光點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。因?yàn)闊晒恻c(diǎn)非常小而且充分靠近， 所以我們看到的是具有它們混合顏色的一個(gè)光點(diǎn)。通過(guò)調(diào)節(jié)電子槍發(fā)岀的電子束中所含電子的多少，可以控制擊中的 相應(yīng)熒光點(diǎn)的亮度，因此以不同的強(qiáng)度擊中熒光點(diǎn)，就能夠在像素點(diǎn)上生成極其豐富的顏色。 顯示器緩存=分辨率x顏色比特?cái)?shù) 6. 圖形標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了哪些可移植性？提供了哪些接口？ 答：圖形標(biāo)準(zhǔn)的制定是為了在不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和外設(shè)之間進(jìn)行圖形應(yīng)用軟件的移植。這種移植性包括應(yīng)用程序在不 同系統(tǒng)之間的可移植性、應(yīng)用程序與圖形設(shè)備的無(wú)關(guān)性、圖形數(shù)據(jù)的可移植性和程序員層次的可移植性。為了實(shí)現(xiàn)這 些可移植性，有三個(gè)接口必須實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)：O 1應(yīng)用接口C2虛擬圖形設(shè)備接

5、口O3數(shù)據(jù)接口。 五種開(kāi)發(fā)技術(shù)的比較 技術(shù) 實(shí)現(xiàn)層次 語(yǔ)言及其難易程度 擴(kuò)展性 應(yīng)用領(lǐng)域 OpenGL 底層（顯卡） C/C+ （難） 廠商全面支持（好） 三維設(shè)計(jì)軟件 ACIS 底層（操作系統(tǒng)） C+ （難） Windows 平臺(tái)（較好） 三維造型和顯示 DirectX 底層（操作系統(tǒng)） C+ （難） Windows 平臺(tái)（差） 三維游戲 Java3D 中間層（JVM） Java （較易） JavaSE 標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展（好） 網(wǎng)上三維顯示實(shí)現(xiàn) VRML 高層（網(wǎng)頁(yè)） 標(biāo)記語(yǔ)言（容易） 安裝插件支持（一般） 網(wǎng)上虛擬實(shí)現(xiàn) 2 7. OpenGL 勺工作流程和原理。用 C+實(shí)現(xiàn) OpenGL 編程 m

6、ain 函數(shù)的主要的語(yǔ)句(GLUT庫(kù)函數(shù)及其調(diào)用次序). 答：OpenGL 旨令從左側(cè)進(jìn)入 OpenGL 有兩類數(shù)據(jù)，分別是由頂點(diǎn)描述的幾何模型和由像素描述的位圖、影像等模型， 其中后者經(jīng)過(guò)像素操作后直接進(jìn)入光柵化。評(píng)價(jià)器 (Evaluator) 用于處理輸入的模型數(shù)據(jù)，為下一步光柵化做好準(zhǔn)備。 顯示列表(Display List) 用于存儲(chǔ)一部分指令，留待合適時(shí)間以便于快速處理。光柵化將圖元轉(zhuǎn)化成二維操作，并計(jì) 算結(jié)果圖像中每個(gè)點(diǎn)的顏色和深度等信息，產(chǎn)生一系列圖像的幀緩存描述值，其生成結(jié)果稱為基片 (Fragment) 。 操作主要的有幀緩存的更新、測(cè)試、融合和屏蔽操作，以及基片之間的邏輯操

7、作和抖動(dòng) (Dithering) 。 程序： #include void init(void) glClearColor(1.0,1.0,1.0,0.0); / glMatrixMode(GL_PROJECTION); / gluOrtho2D(0.0,200.0,0.0,150.0); / void lineSegment(void) glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);/ 刷新顯示窗口緩存 glColor3f(1.0,0.0,0.0); / 設(shè)置劃線的顏色 glBegin(GL_LINES); / 指定線的參數(shù) glVertex2i(180,15); glVertex

8、2i(10,145); glEnd(); glFlush(); / 強(qiáng)制機(jī)器盡快執(zhí)行 OpenGL 函數(shù) int main(int argc,char* argv) glutInit(&argc,argv); / 初始化 GLUT glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);/ 設(shè)置顯示模式 glutInitWindowPosition(50,100); / 設(shè)置顯示窗口的大小和位置 glutInitWindowSize(400,300); glutCreateWindow( “An Example OpenGL Program”);/ 創(chuàng)建

9、顯示窗口 init(); / 執(zhí)行初始化過(guò)程 glutDisplayFunc(lineSegment); / 發(fā)送 OpenGL 圖形到顯示窗口 glutMainLoop(); / 顯示并等待 return 0; 常用的直線掃描轉(zhuǎn)換算法有哪些？ 答：數(shù)值微分法(DDA)、中點(diǎn)畫(huà)線法和 Bresenham 算法。 8. 正確使用 OpenGL 有關(guān)幾何變換、投影變換以及視圖變換的預(yù)定義常量、函數(shù)及其參數(shù)。 答：幾何變換： 1)平移 平移變換函數(shù)： void glTranslatefd(TYPE x,TYPE y,TYPE z) 三個(gè)函數(shù)參數(shù)就是目標(biāo)分別沿三個(gè)軸向平移的偏移量。 2) 旋轉(zhuǎn) 旋轉(zhuǎn)變

10、換函數(shù)： void glRotatefd(TYPE angle,TYPE x,TYPE y,TYPE z) 函數(shù)中第一個(gè)參數(shù)是表示目標(biāo)沿從點(diǎn) (x, y, z) 到原點(diǎn)的方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的角度，后三個(gè)參數(shù)是旋轉(zhuǎn)的方向點(diǎn)坐標(biāo)。 3) 縮放和反射變換函數(shù)如下： void glScalefd(TYPE x,TYPE y,TYPE z) 三個(gè)函數(shù)參數(shù)值就是目標(biāo)分別沿三個(gè)軸向縮放的比例因子。 基片 設(shè)置圖形顯示窗口為白色 設(shè)置投影參數(shù) 設(shè)置投影面的大小 3 投影變換： 1)正射投影( Orthographic Projection )2 )透視投影 i void glFrustum(GLdouble le

11、ft,GLdouble Right,GLdouble bottom,GLdouble top, GLdouble near ,GLdouble far); ii void gluPerspective(GLdouble fovy,GLdouble aspect,GLdouble zNear , GLdouble zFar); 視圖變換： glViewport(GLint x,GLint y,GLsizei width, GLsizei height); 生成真實(shí)感圖形的步驟。 答： 構(gòu)造各個(gè)物體的數(shù)學(xué)描述； 將各個(gè)物體安放在給定參考坐標(biāo)系的三維空間中適當(dāng)位置處， 由此構(gòu)成場(chǎng)景， 并且選擇所期望

12、的觀察場(chǎng)景的視 點(diǎn)、視方向、視域； 給出各個(gè)物體的顏色信息； 將各個(gè)物體的數(shù)學(xué)描述和他們相關(guān)的顏色信息轉(zhuǎn)化為屏幕上的像素信息。 9. 什么是消隱？消隱的分類。為什么要消除隱藏線？ 答：通過(guò)判別當(dāng)前觀察方向的可見(jiàn)線和可見(jiàn)面，然后只顯示可見(jiàn)線與可見(jiàn)面可以消除圖形的二義性簡(jiǎn)稱消隱。分類： 消除隱藏線和消除隱藏面。隱藏線的產(chǎn)生是因?yàn)樵诮o定的觀察方向下，某些棱 ( 或棱的一部分 ) 被表面多邊形的遮 擋成為不可見(jiàn)，因此要消除隱藏線 10. 面消隱算法的分類(代表性算法)及每一類消隱算法的偽代碼和時(shí)間復(fù)雜度計(jì)算。 答：物空間算法： for( 場(chǎng)景中的每一個(gè)物體 ) 將其與場(chǎng)景中的其它物體比較，確定其表面的

13、可見(jiàn)部分； 顯示該物體表面的可見(jiàn)部分； 像空間算法 for( 窗口內(nèi)的每一個(gè)像素 ) 確定與此像素對(duì)應(yīng)的距離視點(diǎn)最近的物體， 以該物體表面該處的顏色來(lái)顯示像素； 提高消隱算法的方法有哪些？ 答：提高消隱算法的方法有：利用連貫性、包圍盒技術(shù)、背面剔除、區(qū)域分割技術(shù)、物體分層表示等。 包圍盒有哪些要求？ 答： (1) 包圍盒充分緊密包圍著形體； (2)對(duì)其測(cè)試比較簡(jiǎn)單。 ZBuffer 算法的基本思想及特點(diǎn)、偽代碼程序。 答：基本思想就是在像素級(jí)上以近物取代遠(yuǎn)物，因此有利于硬件實(shí)現(xiàn)。由于除了幀緩沖器外，還有一個(gè) Z 緩沖器，因 此 Z 緩沖器消隱算法的實(shí)現(xiàn)需要較多的存儲(chǔ)空間。 偽代碼程序： for

14、( 各個(gè)多邊形 ) 12. 掃描轉(zhuǎn)換該多邊形； for(多邊形所覆蓋的每個(gè)像素(x,y) 計(jì)算該像素所對(duì)應(yīng)多邊形上的點(diǎn)在觀察坐標(biāo)系下的 z 坐 標(biāo)值 Z(x,y)； if(Z(x,y) 大于 Z緩沖區(qū)在(x,y)處的值) Z 緩沖區(qū)中(x,y)處深度值替換為 Z(x,y)； 幀緩沖區(qū)中(x,y)處亮度值替換為多邊形在(x,y)處的 亮度值； 簡(jiǎn)單光照模型理論及其相關(guān)知識(shí)。局部光照模型理論。整體光照模型。 答：完整的簡(jiǎn)單局部光照模型： l=(1-Kt)(Kala+ fi(ldiKdcos 9 i+Kslsicosns a i)+ltKt Kt:透明度，表示物體表面上某點(diǎn)透過(guò)光線的比例 Ka：環(huán)境

15、反射系數(shù)，表示物體表面上某點(diǎn)對(duì)環(huán)境光的反射強(qiáng)度 Kd:漫反射系數(shù)，表示物體表面上某點(diǎn)對(duì)漫反射光的反射強(qiáng)度 fi :距離衰減量，表示第 i個(gè)光源在物體表面某點(diǎn)上因距離遠(yuǎn)近而產(chǎn)生的衰減系數(shù) Ks：鏡面反射系數(shù)，表示物體表面上某點(diǎn)對(duì)鏡面反射光的反射強(qiáng)度。 la :環(huán)境光強(qiáng)度，表示所有光源對(duì)環(huán)境光造成影響的總和。 Idi :漫射光強(qiáng)度，表示第 i個(gè)光源的漫射光強(qiáng)度。 Isi :鏡面光強(qiáng)度，表示第 i個(gè)光源的鏡面光強(qiáng)度。 It :透射光強(qiáng)度，表示透明物體表面某點(diǎn)應(yīng)該透射岀的光強(qiáng)，這還決定于場(chǎng)景中其它物體的擺放。 ns :鏡面光指數(shù)，表示物體表面某點(diǎn)對(duì)鏡面光的反射角度大小。 21. 紋理的分類及其相關(guān)定義

16、。圖像紋理和幾何紋理的概念 (1) 圖像紋理：將二維紋理圖案映射到三維物體表面， 繪制物體表面上一點(diǎn)時(shí)，采用相應(yīng)的紋理圖案中相應(yīng)點(diǎn)的顏色值。 (2) 幾何紋理：用數(shù)學(xué)函數(shù)定義隨機(jī)高度場(chǎng)，生成表面粗糙紋理。 圖形的幾何特征參數(shù)表示的優(yōu)點(diǎn)。 答：參數(shù)表示的優(yōu)點(diǎn)： 1) 以滿足幾何不變性的要求。 2) 有更大的自由度來(lái)控制曲線、曲面的形狀。 3) 對(duì)曲線、曲面進(jìn)行變換，可對(duì)其參數(shù)方程直接進(jìn)行幾何變換。 4) 便于處理斜率為無(wú)窮大的情形，不會(huì)因此而中斷計(jì)算。 5) 便于用戶把低維空間中曲線、曲面擴(kuò)展到高維空間去。 6) 規(guī)格化的參數(shù)變量 t 0, 1，使其相應(yīng)的幾何分量是有界的，而不必用另外的參數(shù)去定

17、義邊界。 7) 易于用矢量和矩陣表示幾何分量，簡(jiǎn)化了計(jì)算。 n次的 Bezier 曲線參數(shù)公式和其基函數(shù)。 答：參數(shù)公式： Hn P(t)耆PiBi(t), E|0,1 i T i , i n + n! . i n 答: 11. 基函數(shù): 5 Bernstein 基函數(shù)的性質(zhì)中非負(fù)性、 規(guī)范性、 對(duì)稱性和遞推性及其證明。 一次和二次 答：非負(fù)性： Bezier 曲線形式 =0 =0,1 0t (0,1),i =1,2, , n1; Bi,n(t) =Cnt (1 -t) t (1-t) i!(n _i)! (i =0,1, ,n) Bi,n(t)二 6 規(guī)范性：圉Bj(t)三1層(0,1) 7

18、 證明：由二項(xiàng)式定理可知： n n I Bi,n(t)覆 Cnti (1 1)2=(1 t) +tn 三 1 i =0 i =0 Bnq(t)二C：丄1(1t)2Z (lt) =比(1t)nBi(1-t) Bi ,n (t) = (1 -t)Bi,n(t) HBj 丄n(t), (i =0,1,.,n) 13. 幾何模型及形體描述的兩個(gè)信息要素。幾何模型兩種類型。 答：幾何信息和拓?fù)湫畔ⅰ?幾何模型兩種類型。 表示幾何形體的方法通常有三種：線框模型、表面模型和實(shí)體模型 三維實(shí)體模型常用表示法。 三維物體 A可表示為： A = bA ，iA bA 為物體 A的邊界點(diǎn)集；iA為物體 A的內(nèi)部點(diǎn)集。

19、 什么 CAD/CAM以及 CIMS? CAD/CAM系統(tǒng)的組成和功能。參數(shù)化設(shè)計(jì)。 答：CAD/CAM是指計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/計(jì)算機(jī)輔助制造；CIMS是指計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)； 一個(gè) CAD/CAM系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。硬件由計(jì)算機(jī)、外圍設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)組成，軟件分為兩大類：支撐軟件和應(yīng) 用軟件。功能： 幾何造型；物性計(jì)算；有限元分析；優(yōu)化設(shè)計(jì)；圖形顯示與處理； 運(yùn)動(dòng)分析與仿真；數(shù)控加工；信息管理等。 參數(shù)化設(shè)計(jì)：將模型中的定量信息變量化，使之成為任意調(diào)整的參數(shù)。對(duì)于變量化參數(shù)賦予不同數(shù)值，就可得到不同 大小和形狀的零件模型。 什么是計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)？計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的分類。雙緩存實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)的原理。 答：計(jì)算機(jī)

20、動(dòng)畫(huà)是指用繪制程序生成一系列的景物畫(huà)面，通過(guò)足夠快的速度顯示一系列的單個(gè)幀以生成活動(dòng)的感覺(jué)。 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)可分為“計(jì)算機(jī)輔助動(dòng)畫(huà)”和“計(jì)算機(jī)生成動(dòng)畫(huà)”， 也就是通常說(shuō)的“二維動(dòng)畫(huà)”和“三維動(dòng)畫(huà)”。 存實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)的原理是消除動(dòng)畫(huà)閃爍感，自動(dòng)交換前后幀。 什么是科學(xué)計(jì)算的可視化？可視化的分類?？梢暬倪^(guò)程。 答：科學(xué)計(jì)算可視化(Visualization in Scientific Computation ) 綜合利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等多門(mén)學(xué)科，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形及圖像并進(jìn)行交互處理， 利用人的視覺(jué)功能提高人的理解數(shù)據(jù)的能力 根據(jù)科學(xué)計(jì)算處理的對(duì)象，可視化可分為標(biāo)量、

21、矢量及張量等不同類別數(shù)據(jù)場(chǎng)的可視化以及多維標(biāo)量數(shù)據(jù)的信息可視 化?？梢暬倪^(guò)程一般分為數(shù)據(jù)預(yù)處理、映射、繪制和顯示 4 步。 呂加(1 7) Byij m () 對(duì)稱性: 證明： 遞推性: 雙緩 7 什么是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)？虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)重要特征和虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)組成和分類。 答：虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality ，簡(jiǎn)稱 VR)，又稱虛擬環(huán)境、同步環(huán)境、人造空間、人工現(xiàn)實(shí)、模擬器技術(shù)，是計(jì)算8 機(jī)軟硬件技術(shù)、傳感技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、人工智能及心理學(xué)等高速發(fā)展的結(jié)晶，是一種計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)創(chuàng)造的新世 界，是一個(gè)看似真實(shí)的模擬環(huán)境。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 4個(gè)重要特征：多感知性；存在感；交互性；自主性。 虛擬

22、現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)基本組成包括：效果產(chǎn)生器 實(shí)景仿真器應(yīng)用系統(tǒng)幾何構(gòu)造系統(tǒng)。 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)分為：桌面、投入、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、臨境、逆向和分布式等幾種類型。 什么是逆向工程？逆向工程的核心。 答：逆向工程(Reverse Engineering ，簡(jiǎn)稱 RE也稱為反求工程或者反向工程 )是一個(gè)相對(duì)概念，它是相對(duì)于“由設(shè) 計(jì)思路-產(chǎn)品”的一般產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程而言的。逆向工程是“由已有產(chǎn)品回溯產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路”的過(guò)程。逆向工程的核心 是三維測(cè)量和表面重構(gòu)。 圖形和圖像的區(qū)別是什么 ？ 答:圖形：計(jì)算機(jī)中由場(chǎng)景的幾何模型和景物的物理屬性表示的圖形，它更強(qiáng)調(diào)場(chǎng)景的幾何表示，記錄圖形的形狀參數(shù)與 屬性參數(shù)。它的顯示形式是基于線條

23、信息的矢量圖和光照處理后的圖像圖。 圖像：計(jì)算機(jī)中以具有顏色信息的點(diǎn)陣來(lái)表示的圖形，它強(qiáng)調(diào)圖形由哪些點(diǎn)組成，記錄點(diǎn)及它的灰度或色彩 圖形系統(tǒng)有哪些圖形設(shè)備組成的 ？ 答: (1 )圖形軟件：圖形應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，圖形應(yīng)用軟件，圖形支撐軟件； (2) 圖形硬件：圖形計(jì)算機(jī)平臺(tái)，圖形設(shè)備 習(xí)題 3-5設(shè)一條三次 Bezier 曲線的控制頂點(diǎn)為 P0, P1, P2, P3。對(duì)曲線上一點(diǎn) 出一種調(diào)整 B刨 er 曲線形狀的方法，使得 P(0.5)精確通過(guò)點(diǎn) T。 根據(jù) Bezier 曲線的遞推算法，構(gòu)造過(guò)程: 顏色的三個(gè)特征有哪些？顏色模型有哪些？ 答：視覺(jué)特征：色調(diào)，飽和度，亮度； 對(duì)應(yīng)的顏色物理特征

24、：主波長(zhǎng)，純度，明度 模型：RGB顏色模型，CMY顏色模型，HSV顏色模型。 P(0.5)，及一個(gè)給定的目標(biāo)點(diǎn) T習(xí)題 3-6 計(jì)算以(30,0)， (60,10) ， (80,30)， (90,60)， (90,90)為控制頂點(diǎn)的 4 畫(huà)出 de Casteljau 三角形。 次 Beier 曲線在 t=1/2 處的值, Po(3O,O) Pi (60,10) P2( 80,30) P3(90,60) 1 Po(45,5) P1 (70,20) P2 (85,45) P3(90,75) P2(57.5,12.5) P2(77.5,32.5) P2(87.5,60) -P3(67.5,22.5

25、) P3(82.5,46.25 P4(7534.375 P2 P3 9 以上是重點(diǎn) 14. 圖形用戶界面（ GUI） 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（ CAD/CAM） 科學(xué)計(jì)算可視化（ visualization in scientific computing ） 地理信息系統(tǒng)（ GIS） 虛擬現(xiàn)實(shí)（ VR） 逆向工程（ reverse engineering ） 15. 圖形輸入設(shè)備邏輯分類和輸出設(shè)備的分類 答：圖形輸入設(shè)備從邏輯上分為 6 種功能，即定位（ locator ）、筆畫(huà)（ stroke ）、數(shù)值（ valuator ）、選擇（ choice ）、 拾?。?pick ）及字符串（ str

26、ing ）；圖形的輸出設(shè)備主要有顯示器、打印機(jī)和繪圖儀兩種。 16. 圖形顯示設(shè)備的相關(guān)術(shù)語(yǔ)：像素、分辯率、點(diǎn)距等等。 答：電子槍發(fā)射電子束，經(jīng)過(guò)聚焦在偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制下電子束轟擊熒光屏，在熒光屏上產(chǎn)生足夠小的光點(diǎn)，光點(diǎn)稱為像 素（pixel）。陰極射線管在水平和垂直方向單位長(zhǎng)度上能識(shí)別的最大光點(diǎn)數(shù)稱為分辨率。 點(diǎn)距一般是指顯示屏相鄰兩個(gè) 像素點(diǎn)之間的距離。 17. CRT 真彩色和偽彩色的顏色大小及其應(yīng)用環(huán)境。 答：真彩色是 16 兆種顏色，偽彩色有 256 色。真彩是指 windows 正常顯示，偽彩一般在安全模式 18. LCD 顯示器的工作原理。 答：LCD顯示器的工作原理是利用液晶的物理

27、特性，通電時(shí)導(dǎo)通，晶體在電場(chǎng)作用下，排列變得有秩序，通過(guò)它的光 的折射角度會(huì)發(fā)生變化，使光線容易通過(guò)；不通電時(shí)，晶體排列變得混亂，光被遮擋，不能通過(guò)。 19. 正確使用 OpenGL 有關(guān)緩存的預(yù)定義常量以及相關(guān)的語(yǔ)句 答： 1、顏色緩存函數(shù)： (1) 清除顏色緩存 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT) (2) 設(shè)置清除顏色 glClearColor(red,green,blue,alpha) (3) 屏蔽顏色緩存 glColorMask() (4) 選擇顏色緩存 glDrawBuffer() (5) 交換顏色緩存 swapBuffer() 2 、深度緩存： (1) 清除深

28、度緩存 glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT) (2) 設(shè)置清除值 glClearDepth(1.0) (3) 屏蔽深度緩存 glDepthMask(GL_TRUE) (4) 啟動(dòng)和關(guān)閉深度測(cè)試 glEnable(GL_ DEPTH_TEST) (5) 確定測(cè)試條件 glDepthFunc() 確定深度范圍 glDepthRange(Glclampd zNear,Glclampd zFar) 20. DDA中點(diǎn)畫(huà)線和 Bresenham 算法的基本原理(就是指最后增量公式的推導(dǎo)過(guò)程) 、算法 OpenGL 編程實(shí)現(xiàn)、手工計(jì)算給 定端點(diǎn)直線的掃描像素點(diǎn)。 答：DDA算法基本原理是用數(shù)值方法解微分方程， 通過(guò)同時(shí)對(duì) x和 y各增加一個(gè)小增量，計(jì)算下一步的 x、y值。Bresenham (6) 10 算法的基本原理是借助于一個(gè)誤差量 (直線與當(dāng)前實(shí)際繪制像素點(diǎn)的距離 ) ，來(lái)確定下一個(gè)像素點(diǎn)的位置。算法的巧妙 之處在于采用增量計(jì)算，使得對(duì)于每一列，只要檢查誤差量的符號(hào)，就可以確定該下一列的像素位置。 21. 中點(diǎn)畫(huà)圓算法 OpenGL 編程實(shí)現(xiàn)(八分之一圓、完整圓)。 八分之一圓程序