計算機圖形學(xué)復(fù)習(xí)題

一、名詞解釋4．掃描線5．構(gòu)造實體幾何表示法7．參數(shù)向量方程8．自由曲線9．曲線擬合二、判斷正誤(正確寫T，錯誤寫F)為m╳n個點，其中每個點稱為一個像3．點陣字符用一個位圖來表示，位圖中的0對應(yīng)點亮的像素，用前景制。――――――――――――――――－()5．將矢量字符旋轉(zhuǎn)或放大時，顯示的結(jié)果通常會變得粗糙難看，同樣的變換不會改變點陣字符的顯示效6．在光柵圖形中，區(qū)域是由相連的像素組成的集合，這些像素具有相同的屬性值或者它們位于某邊界線的內(nèi)7．多邊形的掃描變換算法不需要預(yù)先定義區(qū)域內(nèi)部或邊界的像素9．實體的邊界由平面多邊形或空間曲面片組表面具有二維流形的性11．實體幾何性質(zhì)包括位置、長度和大小12．實體的拓撲關(guān)系表示實體之間的相鄰、相離、方位、相交和包含等體的一條移動軌跡來描述一個新的物14．如果投影空間為平面，投影線為直線，則稱該投影為平面幾何投影。――――――――――――－()16．當投影中心到投影面的距離為有限值時，相應(yīng)的投影為平行投17．當投影中心到投影面的距離為無窮大時，相應(yīng)的投影即為透視投到一個點，該點稱為滅19．用DDA算法生成圓周或橢圓不需要用到三角運算，所以運算效率21．透視投影按主滅點個數(shù)分為一點透視、二點透視和三點透22．平行投影分為正(射)投影和斜(射)投影。―――――――――――――－()23．在正投影中，投影方向與投影面垂24．在斜投影中，投影線不垂直于投影25．當投影面與x,y和z垂直時所得到的投影分別稱為正(主)視圖、側(cè)視圖和俯視圖，統(tǒng)稱為三視――――――――――――――――――――――――― ()為正軸測。－()29．找出并消除物體中的不可見部分，稱為消30．經(jīng)過消隱得到的圖形稱為消隱三、填空1．圖形軟件的建立方法包括提供圖形程序包、和采用專用高級語言。 3．顏色通常用紅、綠和藍三原色的含量來表示。對于不具有彩色功能的顯示系統(tǒng)，顏色顯示為。 5．字符作為圖形有 6．區(qū)域的表示有和邊界表示兩種形式。表示。賦予同一屬性值來實現(xiàn)邊界表示。 9．區(qū)域填充有和掃描轉(zhuǎn)換填充。 作幾何變換后，連接新的頂點序列即可產(chǎn)生新的變換后的圖形。 坐標，這一變換過程稱為。 17．集合的內(nèi)點是集合中的點，在該點的內(nèi)的所有點都是集合中的元素。 點為集合的。 19．內(nèi)點組成的集合稱為集合的。 。 (開)圓盤同構(gòu)，即鄰域與圓盤之間存在連續(xù)的1-1映射，則稱該 是，則該正則集為一個實體(有效物體)。 26．通過實體的邊界來表示一個實體的方法稱為。 28．掃描表示法的兩個關(guān)鍵要素是和掃描軌跡。 29．標量：一個標量表示。 每個標量稱為向量的一個分量。同之處是什么？4.說出表面明暗處理的三個部分和用于計算每個部分的輔助光線。11．深度緩存(Z-buffer)算法包括哪些步驟？五、計算題一條直線的兩個端點是(0，0)和(6，18)，計算x從0變到6時5．寫出從P(x,y)到P(x,y)的段與(a)垂直線x＝a，(b)水平線y111222參考答案一、名詞解釋1．圖形：能夠在人們視覺系統(tǒng)中形成視覺印象的對象稱為圖形，包括2．像素圖：點陣法列舉圖形中的所有點。用點陣法描述的圖形稱為像3．參數(shù)圖：參數(shù)法描述圖形的形狀參數(shù)和屬性參數(shù)。用參數(shù)法描述的5．構(gòu)造實體幾何表示法：用簡單的實體(也稱為體素)通過集合運算組合成所需的物體的方法稱為構(gòu)造實體幾何表示法。6．投影：投影是從高維(物體)空間到低維(投影)空間的一種映射。7．參數(shù)向量方程：參數(shù)向量方程是包含參數(shù)和向量的方程。8．自由曲線：形狀比較復(fù)雜、不能用二次方程來表示的曲線稱為自由曲線，通常以三次參數(shù)方程來表示9．曲線擬合：給定一個點列，用該點列來構(gòu)造曲線的方法稱為曲線擬11．區(qū)域填充：根據(jù)像素的屬性值、邊或頂點的簡單描述，生成區(qū)域的過程稱為區(qū)域填充。12．掃描轉(zhuǎn)換：在矢量圖形中，多邊形用頂點序列來表示，為了在光柵顯示器或打印機等設(shè)備上顯示多邊形，必須把它轉(zhuǎn)換為點陣表示。這種轉(zhuǎn)換稱為掃描轉(zhuǎn)換。二、判斷正誤(正確寫T，錯誤寫F)3．點陣字符用一個位圖來表示，位圖中的0對應(yīng)點亮的像素，用前景―――――――――――――――－(F)5．將矢量字符旋轉(zhuǎn)或放大時，顯示的結(jié)果通常會變得粗糙難看，同樣的變換不會改變點陣字符的顯示效6．在光柵圖形中，區(qū)域是由相連的像素組成的集合，這些像素具有相同的屬性值或者它們位于某邊界線的內(nèi)7．多邊形的掃描變換算法不需要預(yù)先定義區(qū)域內(nèi)部或邊界的像素9．實體的邊界由平面多邊形或空間曲面片組表面具有二維流形的性11．實體幾何性質(zhì)包括位置、長度和大小12．實體的拓撲關(guān)系表示實體之間的相鄰、相離、方位、相交和包含等體的一條移動軌跡來描述一個新的物14．如果投影空間為平面，投影線為直線，則稱該投影為平面幾何投16．當投影中心到投影面的距離為有限值時，相應(yīng)的投影為平行投17．當投影中心到投影面的距離為無窮大時，相應(yīng)的投影即為透視投到一個點，該點稱為滅19．用DDA算法生成圓周或橢圓不需要用到三角運算，所以運算效率21．透視投影按主滅點個數(shù)分為一點透視、二點透視和三點透22．平行投影分為正(射)投影和斜(射)投23．在正投影中，投影方向與投影面垂24．在斜投影中，投影線不垂直于投影25．當投影面與x,y和z垂直時所得到的投影分別稱為正(主)視圖、側(cè)視圖和俯視圖，統(tǒng)稱為三視――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――(T)為正軸測。－(F)29．找出并消除物體中的不可見部分，稱為消30．經(jīng)過消隱得到的圖形稱為消隱三、填空 1．圖形軟件的建立方法包括提供圖形程序包、修改高級語言 和采用專用高級語言。 色。 3．顏色通常用紅、綠和藍三原色的含量來表示。對于不具有彩色功能的顯示系統(tǒng)，顏色顯示為灰度級(或亮度級)。 4．平面圖形在內(nèi)存中有兩種表示方法，即柵格表示法和矢量表示 5．字符作為圖形有點陣字符和矢量字符之分。6．區(qū)域的表示有內(nèi)點表示和邊界表示兩種形式。7．區(qū)域的內(nèi)點表示法枚舉區(qū)域內(nèi)的所有像素，通過給區(qū)域內(nèi)的像素 賦予同一屬性值來實現(xiàn)內(nèi)點表示。 8．區(qū)域的邊界表示法枚舉區(qū)域邊界上的所有像素，通過給區(qū)域邊界 的像素點賦予同一屬性值來實現(xiàn)邊界表示。9．區(qū)域填充有種子填充和掃描轉(zhuǎn)換填充。作幾何變換后，連接新的頂點序列即可產(chǎn)生新的變換后的圖形。12．裁剪的基本目的是判斷圖形元素是否部分或全部落在窗口區(qū)域13．字符裁剪方法包括矢量裁剪、單個字符裁剪和字符串裁剪。14．圖形變換是指將圖形的幾何信息經(jīng)過幾何變換后產(chǎn)生新的圖坐標，這一變換過程稱為規(guī)范化過程。16．實體的表面具有連通性、有界性、非自交性和閉合性。點都是集合中的元素。點為集合的邊界點。19．內(nèi)點組成的集合稱為集合的內(nèi)部。20．邊界點組成的集合稱為集合的邊界。21．任意一個實體可以表示為內(nèi)部和邊界的并集。22．集合與它的邊界的并集稱集合的閉包。(點)集。(開)圓盤同構(gòu)，即鄰域與圓盤之間存在連續(xù)的1-1映射，則稱該曲面為二維流形。則該正則集為一個實體(有效物體)。 26．通過實體的邊界來表示一個實體的方法稱為實體的邊界表示 法。27．表面由平面多邊形構(gòu)成的空間三維體稱為平面多面體。28．掃描表示法的兩個關(guān)鍵要素是掃描體和掃描軌跡。 29．標量：一個標量表示一個數(shù)值。 量稱為向量的一個分量。解答：在水平和垂直方向上每單位長度(如英寸)所包含的像素點的數(shù)解答：需要用隱藏面消影法來判斷哪些物體和表面遮擋了放在它們后面的物體和表面，從而產(chǎn)生更逼真的圖像。同之處是什么？全局光照模型除了處理光源發(fā)出的光之外，還考慮其他輔助光的影響，如光線穿過透明或半透明物體，以及光線從一個物體表面反射4.說出表面明暗處理的三個部分和用于計算每個部分的輔助光線。解答：局部貢獻(陰影光線)，反射光貢獻(鏡面反射光線)和透射光貢獻(鏡面透射光線)。解答：實體采用八叉樹表示法有以下優(yōu)點： (1)可以用統(tǒng)一而且簡單的形體來表示空間任意形狀的實體。 (2)易于實現(xiàn)實體之間的集合運算，如交、并和差等運算。 (3)易于檢查實體之間是否接觸。 (4)易于計算實體的統(tǒng)計量，如體積、質(zhì)量和重量等。 (5)在對實體進行顯示時，易于實現(xiàn)消隱。解答：實體采用八叉樹表示法有以下缺點：(1)在分辨率較高時，所需的存儲容量較大。(2)難于實現(xiàn)某些幾何變換，如旋轉(zhuǎn)和任意比例系數(shù)的比例變換等。(3)只能近似地表示空間實體，難于轉(zhuǎn)換為表達更精確的邊界表示。1212m11m12m212P122P2PABP1點落在某個區(qū)域內(nèi)時，對該端點進行相應(yīng)的編碼。從高位開始，每如果線段兩端點的4位編碼全為零，則線段全部在窗口內(nèi)；如果兩端點的4位編碼按位進行與運算，結(jié)果為非零，則此線段全部在窗口之外；其他情況下，線段部分在窗口內(nèi)，部分在窗口外。編碼裁剪法的編碼用于判斷線段與窗口的關(guān)系。1001100010100001000100000010010101000110求出每條掃描線與多邊形邊的交點，這些交點將掃描線分割為相間010101000110求出每條掃描線與多邊形邊的交點，這些交點將掃描線分割為相間排列的落在多邊形內(nèi)和外的線段，將落在多邊形內(nèi)的線段上的所有象素點賦以給定的多邊形的顏色值。計算過程如下：(1)求交：計算掃描線與多邊形各邊的交點；(2)排序：把所有交點按遞增順序進行排序；(3)交點配對：每對交點表示掃描線與多邊形的一個相交區(qū)間；(4)區(qū)間填色：相交區(qū)間內(nèi)的象素置成多邊形顏色，相交區(qū)間外的象和圖象空間方法(imageSpaceMethods)。對象空間方法是通過分析對象的三維特性之間的關(guān)系來確定其是否可見。例如，將三維平面作為分析對象，通過比較各平面的參數(shù)來確定它們的可見性。圖象空間是對象投影后所在的二維空間。圖象空間方法是將對象投影后分解為象素，按照一定的規(guī)律，比較象素之間的z值，從而確定11．深度緩存(Z-buffer)消隱算法包括哪些步驟？解答：深度緩存(Z-buffer)算法是一種典型的、簡單的圖象空間面消性數(shù)組CB，它們的大小與屏幕上像素點的個數(shù)相同。(2)對多邊形P，計算它在點(i,j)處的深度值z,(3)若z<ZB((4)對每個多邊形重復(fù)(2)、(3)兩步，最終在CB中存放的就是這個算法的關(guān)鍵在第(2)步，要盡快判斷出哪些點落在一個多邊形內(nèi)，并盡快求出一個點的深度值。這里需要應(yīng)用多邊形點與點之間的相關(guān)性，包括水平相關(guān)性和垂直相關(guān)性。的四棱錐稱為透視投影的觀察空間；在平行投影中，從投影參考點到觀察窗口中心的方向為投影方向，過觀察窗口邊線且平行于投影方向的直線包圍的四棱柱稱為平行投影的觀察空間。五、計算題1．一條直線的兩個端點是(0，0)和(6，18)，計算x從0變到6找直線方程(y＝mx＋b)的過程。首先尋找斜率：2121xy00132639456解答：由圖得知P(x，y，z)得對稱點是P(x，y，－z)。其反射變z解答：用斜截式方程畫直線的過程如下：(1)計算dx：dx＝x2－x1。(2)計算dy：dy＝y(tǒng)2－y1。(3)計算m：m＝dy/dx。(4)計算