《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》試卷及答案

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學(xué)生填寫(xiě)以下內(nèi)容由一、填空題（每空0.5分，共10分）

1、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的圖形是指由點(diǎn)、線、面、體等和明暗、灰度（亮度）、色

彩等構(gòu)成的，從現(xiàn)實(shí)世界中抽象出來(lái)的帶有灰度、色調(diào)及形狀的圖或形。2、一個(gè)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)至少應(yīng)具有、、輸入、輸出、等

基本功能。

3、常用的字符描述方法有：點(diǎn)陣式、和。

4、字符串剪裁的策略包括、和筆劃/像素確切度。5、所謂齊次坐標(biāo)就是用維向量表示一個(gè)n維向量。

6、投影變換的要素有：投影對(duì)象、、、投影線和投影。7、輸入設(shè)備在規(guī)律上分成定位設(shè)備、描畫(huà)設(shè)備、定值設(shè)備、、拾取設(shè)備

和。

8、人機(jī)交互是指用戶與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的通信，它是人與計(jì)算機(jī)之間各種符號(hào)和動(dòng)作

的。

9、依照光的方向不同，光源分類為：，，。10、從視覺(jué)的角度看，顏色包含3個(gè)要素：即、和亮度。

以下內(nèi)容由教師填寫(xiě)得分閱卷人二、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在

題后的括號(hào)內(nèi)）

1、在CRT顯示器系統(tǒng)中，（）是控制電子束在屏幕上的運(yùn)動(dòng)軌跡。

A.陰極B.加速系統(tǒng)C.聚焦系統(tǒng)D.偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)2、分辯率為1024×1024的顯示器需要多少字節(jié)位平面數(shù)為16的幀緩存？（）

A.512KB

B.1MB

C.2MB

D.3MB

3、計(jì)算機(jī)圖形顯示器一般使用什么顏色模型？（）

A.RGB

B.CMY

C.HSV

D.HLS

4、下面哪個(gè)不屬于圖形輸入設(shè)備？（）

A.鍵盤(pán)B.繪圖儀C.光筆D.數(shù)據(jù)手套5、多邊形填充算法中，錯(cuò)誤的描述是（）。

A.掃描線算法對(duì)每個(gè)象素只訪問(wèn)一次，主要缺點(diǎn)是對(duì)各種表的維持和排序的花費(fèi)較大

B.邊填充算法基本思想是對(duì)于每一條掃描線與多邊形的交點(diǎn)，將其右方象素取補(bǔ)C.邊填充算法較適合于幀緩沖存儲(chǔ)器的圖形系統(tǒng)

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D.邊標(biāo)志算法也不能解決象素被重復(fù)訪問(wèn)的缺點(diǎn)

6、在掃描線填色算法中，掃描線與頂點(diǎn)相交時(shí)，對(duì)于交點(diǎn)的取舍問(wèn)題，下述說(shuō)法正確的是（）。

A.當(dāng)共享頂點(diǎn)的兩條邊分別落在掃描線的兩邊時(shí)，交點(diǎn)只算2個(gè)B.當(dāng)共享交點(diǎn)的兩條邊在掃描線的同一邊時(shí)，若該點(diǎn)是局部最高點(diǎn)取1個(gè)C.當(dāng)共享交點(diǎn)的兩條邊在掃描線的同一邊時(shí)，若該點(diǎn)是局部最低點(diǎn)取2個(gè)D.當(dāng)共享頂點(diǎn)的兩條邊分別落在掃描線的兩邊時(shí)，交點(diǎn)只算0個(gè)

7、在多邊形的逐邊裁剪法中，對(duì)于某條多邊形的邊(當(dāng)前處理的頂點(diǎn)為P，從前已處理的多邊形頂點(diǎn)為S)與某條裁剪線(窗口的某一邊)的比較結(jié)果共有以下四種狀況，分別需輸出一些頂點(diǎn)。請(qǐng)問(wèn)哪種狀況下輸出的頂點(diǎn)是錯(cuò)誤的?（）

A.S和P均在可見(jiàn)的一側(cè)，則輸出點(diǎn)PB.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)和點(diǎn)SD.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

?200???8、使用以下二維圖形變換矩T??010???111??

A.圖形放大2倍

陣：，將產(chǎn)生變換的結(jié)果為（）。

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9、透視投影中主滅點(diǎn)最多可以有幾個(gè)？（）

A.0B.1C.2D.3

10、圖形軟件系統(tǒng)提供給用戶三種基本的輸入控制方式，不包含的選項(xiàng)是（）

A.請(qǐng)求方式B.采樣方式C.事件方式D.隨機(jī)方式11、下面哪個(gè)不是拾取技術(shù)中拾取一個(gè)基本對(duì)象的方法？（）

A.指定名稱法B.拖曳法C.特征點(diǎn)法D.外接矩形法12、在明暗的光滑處理方法中，以下論述哪個(gè)是錯(cuò)誤的？（）

A.Gouraud明暗模型計(jì)算中，多邊形與掃描平面相交區(qū)段上每一采樣點(diǎn)的光亮度值是由掃描平面與多邊形邊界交點(diǎn)的光亮度插值得到的

B.Phong通過(guò)對(duì)多邊形頂點(diǎn)的法矢量進(jìn)行插值，獲得其內(nèi)部各點(diǎn)的法矢量C.Gouraud計(jì)算工作量比Phong方法計(jì)算工作量大

D.Gouraud明暗模型處理的缺點(diǎn)是它使高光部位變得模糊13、光線跟蹤算法中包含了哪些光照效果？（）

A.僅有光反射B.僅有光透射C.有光反射和光透射D.都沒(méi)有14、下述關(guān)于Bezier曲線Pl(t),P2(t),t∈[0,l］的論述，哪個(gè)是錯(cuò)誤的？（）

A.P1(l)=P2(0)=P，在P處Pl(l)、P2(0）的切矢量方向一致，大小相等，則P1(t)、P2(t)在

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P處具有G1連續(xù)

B.P1(l)=P2(0)=P，在P處Pl(l)、P2(0）的切矢量方向一致，大小相等，則P1(t)、P2(t)在P處具有Cl連續(xù)

C.若保持原全部頂點(diǎn)的位置不變，只是把次序顛倒過(guò)來(lái)，則新的Bezier曲線形狀不變，但方向相反

D.曲線的位置和形狀只與特征多邊形的頂點(diǎn)的位置有關(guān)，它不依靠坐標(biāo)系的選擇15、以下關(guān)于圖形變換的論述哪個(gè)是錯(cuò)誤的？（）

A.錯(cuò)切變換雖然可引起圖形角度的改變，但不會(huì)發(fā)生圖形畸變B.平移變換不改變圖形大小和形狀，只改變圖形位置C.拓?fù)潢P(guān)系不變的幾何變換不改變圖形的連接關(guān)系和平行關(guān)系

D.旋轉(zhuǎn)變換后各圖形部分間的線性關(guān)系和角度關(guān)系不變，變換后直線的長(zhǎng)度不變得分閱卷人三、判斷題（每題1分，共10分。正確的在括號(hào)內(nèi)劃√，錯(cuò)誤的劃×）

1、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)生成的基本單位是線段。（）

2、光柵掃描式圖形顯示器可看作是點(diǎn)陣單元發(fā)生器，可直接從單元陣列中的一個(gè)可編地址的象素

畫(huà)一條直線到另一個(gè)可編地址的象素。（）

3、DDA（微分方程法）是Bresenham算法的改進(jìn)。（）

4、在進(jìn)行圓的轉(zhuǎn)換時(shí)，只要能生成8分圓，那么圓的其它部分可通過(guò)一系列的簡(jiǎn)單反射變換得到。（）

5、采用正方刷子生成具有一定寬度的圓弧，在斜率為±1是最粗。（）6、光的三基色為：紅綠藍(lán)。（）

7、Gouraud光照模型使高光部位變的模糊。（）

8、齊次坐標(biāo)提供了坐標(biāo)系變換的有效方法，但依舊無(wú)法表示無(wú)窮遠(yuǎn)的點(diǎn)。（）9、顯式方程和參數(shù)曲線均可以表示封閉曲線或多值曲線。（）10、Bezier曲線具有對(duì)稱性質(zhì)。（）得分閱卷人四、問(wèn)答題（1題、3題各5分，2題6分，4題7分，共23分）

1、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域主要有哪些方面？（5分）2、什么是窗口？什么是視區(qū)？簡(jiǎn)述二者的關(guān)系。（6分）3、光線跟蹤的終止條件有哪些？（5分）

4、利用線段裁剪的Cohen-Sutherland算法，對(duì)線段P1P2進(jìn)行裁剪，寫(xiě)出裁剪的步驟。（7分）

P1

P3

P4

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P2

得分閱卷人五、綜合題（1題8分，2題9分，3題10分，共27分）

1、在下面的橫線上將DDA算法程序補(bǔ)充完整，并用DDA算法掃描轉(zhuǎn)換連接兩點(diǎn)P0（0，0）和

P1（8，3）的直線段，要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，并在圖中標(biāo)出掃描轉(zhuǎn)換后的像素點(diǎn)。（1）補(bǔ)充DDA算法程序（2分）

voidDDALine(intx0,inty0,intx1,inty1,intcolor)?intx；

floatdx,dy,y,k;

dx=x1-x0;dy=y1-y0;k=dy/dx;y=y0;

for(x=x0;x?x1;x++)

?drawpixel(x，，color);；

??

（2）掃描轉(zhuǎn)換連接P0P1的直線段，并在圖中標(biāo)出掃描轉(zhuǎn)換后的像素點(diǎn)（6分）

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2、建立用掃描線填充法將頂點(diǎn)為P0(2，1)，P1(1，7)，P2(8，5)，P3(7，1)，P4(6，4)的多邊形填充

時(shí)的有序邊表及掃描線Y=4時(shí)的活性邊表。(9分)

3、已知圖中所示三角形ABC各頂點(diǎn)的坐標(biāo)A(2，4)、B（4，4）、C（4，1），相對(duì)A點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°，各頂點(diǎn)分別到達(dá)A＇、B＇、C＇。試計(jì)算A＇、B＇、C＇的坐標(biāo)值。（要求用齊次坐標(biāo)進(jìn)行變換，列出變換矩陣。）（10分）

Y65432101234567891011xY987654321P1P2P4P0P3X

0123456789yAB432C1x012345

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得分閱卷人以下內(nèi)容由教師填寫(xiě)一、[教師答題時(shí)間：3分鐘]填空題（每空0.5分，共10分）

1、[三基類][教師答題時(shí)間：0.3分鐘]幾何要素，非幾何要素2、[一般綜合型][教師答題時(shí)間：0.3分鐘]計(jì)算，存儲(chǔ)，交互3、[三基類][教師答題時(shí)間：0.3分鐘]矢量式，編碼式

4、[三基類][教師答題時(shí)間：0.3分鐘]字符串的有或無(wú)剪裁（串精度），字符的有或無(wú)剪裁（字符精度）

5、[三基類][教師答題時(shí)間：0.3分鐘]n+1

6、[三基類][教師答題時(shí)間：0.3分鐘]投影中心，投影平面7、[三基類][教師答題時(shí)間：0.3分鐘]選擇設(shè)備，字符串設(shè)備8、[三基類][教師答題時(shí)間：0.3分鐘]雙向信息交換。

9、[三基類][教師答題時(shí)間：0.3分鐘]點(diǎn)光源，分布式光源，漫射光源10、[三基類][教師答題時(shí)間：0.3分鐘]色調(diào)（色調(diào)）、飽和度

得分閱卷人二、[教師答題時(shí)間：7分鐘]單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）

1、[三基類]D2、[三基類]C3、[三基類]A4、[三基類]B5、[三基類]D6、[三基類]C7、[三基類]C8、[一般綜合型]D9、[三基類]D10、[三基類]D11、[三基類]B12、[三基類]C13、[三基類]C14、[三基類]A15、[一般綜合型]A

得分閱卷人三、[教師答題時(shí)間：2分鐘]判斷題（每題1分，共10分。正確的在括號(hào)內(nèi)劃√，錯(cuò)誤的劃×）

1、[三基類][教師答題時(shí)間：0.2分鐘]

×

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2、[三基類][教師答題時(shí)間：0.2分鐘]

×

3、[三基類][教師答題時(shí)間：0.2分鐘]

×

4、[三基類][教師答題時(shí)間：0.2分鐘]

√

5、[三基類][教師答題時(shí)間：0.2分鐘]

√

6、[三基類][教師答題時(shí)間：0.2分鐘]

√

7、[三基類][教師答題時(shí)間：0.2分鐘]

√

8、[三基類][教師答題時(shí)間：0.2分鐘]

×

9、[三基類][教師答題時(shí)間：0.2分鐘]

×

10、[三基類][教師答題時(shí)間：0.2分鐘]

√得分閱卷人四、[教師答題時(shí)間：15分鐘]問(wèn)答題（1題、3題各5分，2題6分，4題7分，共23分）

1、[三基類][教師答題時(shí)間：1分鐘]答：（共5分）

（1）用戶接口（0.5分）

（2）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）（1分）（3）地形地貌和自然資源圖（1分）（4）計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)和藝術(shù)（1分）（5）科學(xué)計(jì)算可視化（1分）（6）游戲（0.5分）

2、[三基類][教師答題時(shí)間：5分鐘]答：（共6分）

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在計(jì)算機(jī)中，窗口是圖形的可見(jiàn)部分，是在用戶坐標(biāo)系中定義的確定顯示內(nèi)容的一個(gè)矩形區(qū)域，只有在這個(gè)區(qū)域內(nèi)的圖形才能在設(shè)備坐標(biāo)系下輸出，而窗口外的部分則被截掉。(2分)

視區(qū)是在設(shè)備坐標(biāo)系(尋常是屏幕)中定義的一個(gè)矩形區(qū)域，用于輸出窗口中的圖形。視區(qū)決定了窗口中的圖形要顯示于屏幕上的位置和大小。(2分)

二者關(guān)系：不同大小的窗口連續(xù)地映射到大小不變的視區(qū)中，得到變焦距的效果；窗口大小不變而視區(qū)大小發(fā)生變化時(shí)，得到整體放縮效果。(2分)3、[三基類][教師答題時(shí)間：4分鐘]答：（共5分）

1）光線射出場(chǎng)景外，即光線與場(chǎng)景中的景物沒(méi)有交點(diǎn)，或者與光線相交的最近景物表面為漫射面；（2分）

2）當(dāng)前跟蹤層次已經(jīng)超過(guò)用戶設(shè)定的最大跟蹤層數(shù)；(1分)

3）由于距離衰減等等因素，跟蹤光線對(duì)顯示象素光亮度的貢獻(xiàn)小于預(yù)先給定的值。（2分）

4、[一般綜合型][教師答題時(shí)間：5分鐘]答：（共7分）

(1)對(duì)P1P2進(jìn)行編碼，P1的編碼code1為0001，P2的編碼為code2為0100。由于code1|code2≠0，且code1&code2=0，故屬于第三種狀況。(2分)

(2)code1=0001知P1在窗口左外側(cè)，計(jì)算線段與窗口左邊界的交點(diǎn)P3。P1P3必在窗口外，可棄之。（2分）

(3)對(duì)P2P3重復(fù)上述處理：P3編碼為code1為0000(說(shuō)明P3已在窗口內(nèi))，P2的編碼code2為0100（說(shuō)明P2在窗口外），code2的左起其次位不為0，說(shuō)明P2在窗口下方，用窗口下邊界與線段求交點(diǎn)P4，丟棄P2P4。（2分）

(4)對(duì)P3P4再進(jìn)行一步判斷，code1|code2=0，是完全可見(jiàn)線段，取之。（1分）

得分閱卷人五、[教師答題時(shí)間：24分鐘]綜合題（1題8分，2題9分，3題10分，共27分）

1、[一般綜合型][教師答題時(shí)間：6分鐘]解：（共8分）

（1）int(y+0.5)；（1分）

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y=y+k；（1分）

（2）計(jì)算過(guò)程每一步0.5分，畫(huà)圖1.5分，共6分

K=0.375xyint(y+0.5)00010.375020.75131.125141.5251.8752

Y654321678

2.252.6253.0233

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