圖形學練習題

《計算機圖形學》練習題一、選擇題1．計算機圖形顯示器一般使用什么顏色模型(A)A、RGB； B、CMY； C、HSV； D、HLS

2．多邊形填充時，下述哪個論述是錯誤的？（C）A.多邊形被兩條掃描線分割成許多梯形，梯形的底邊在掃描線上，腰在多邊形的邊上，并且相間排列；B.多邊形與某掃描線相交得到偶數(shù)個交點，這些交點間構(gòu)成的線段分別在多邊形內(nèi)、外，并且相間排列；C.在判斷點是否在多邊形內(nèi)時，一般通過在多邊形外找一點，然后根據(jù)該線段與多邊形的交點數(shù)目為偶數(shù)即可認為在多邊形內(nèi)部，若為奇數(shù)則在多邊形外部，而且不需考慮任何特殊情況；D.邊的連貫性告訴我們，多邊形的某條邊與當前掃描線相交時，很可能與下一條掃描線相交；3、掃描線多邊形填充算法中，對于掃描線同各邊的交點的處理具有特殊性。穿過某兩條邊的共享頂點的掃描線與這兩條邊的交點數(shù)只能計為（B）交點：A、0個B、1個C、2個D、3個4、下列不屬于計算機圖形軟件國際標準的是（C）A、GKSB、PHIGSC、國標碼D、IGES5、種子填充算法中，正確的敘述是（D）。A、它是按掃描線的順序進行象素點的填充B、四連接算法可以填充八連接區(qū)域C、八連接算法不能填充四連通區(qū)域D、四連接區(qū)域內(nèi)的每一象素可以通過上下左右四個方向組合到達6、以下設(shè)備中，哪一個不屬于圖形輸入設(shè)備？（C）A、數(shù)字化儀B、光筆C、繪圖儀D、游戲桿7、光筆是一種（B）設(shè)備。A、輸出 B、輸入 C、輸入輸出 D、非輸入也非輸出8、下列圖片中輸出線段SP與剪裁線的交點I的是（C）（A）(B)(C)(D)9、計算機圖形學與計算機圖象學的關(guān)系是(B)。A、計算機圖形學是基礎(chǔ)，計算機圖象學是其發(fā)展B、不同的學科，研究對象和數(shù)學基礎(chǔ)都不同，但它們之間也有可轉(zhuǎn)換部分C、同一學科在不同場合的不同稱呼而已D、完全不同的學科，兩者毫不相干10、觸摸屏是(C)設(shè)備。A、輸入 B、輸出 C、輸入輸出 D、既不是輸入也不是輸出11、分辨率為1024×1024的顯示器需要多少字節(jié)位平面數(shù)為16的幀緩存？(C)A、512KB B、1MB C、2MB D、3MB

12、填充技術(shù)要解決的問題是如何（A）A.確定填充的位置及高效的填充。B.確定填充的位置及正確的填充C.正確的填充及高效的填充D.高效的填充二、填空題1、計算機圖形學是研究如何用計算機將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖形，并在圖形顯示器上顯示出來的原理、方法和技術(shù)的學科2、屏幕上最小的發(fā)光單元叫做象素點，它的多少叫做分辨率3、生成直線常用的算法主要有數(shù)值微分法、中點畫線法、Bresenham畫線算法。4、作為一個圖形系統(tǒng)，至少應具有計算、存儲、輸入、輸出、對話等五個方面的基本功能。5、漢字字庫一般可分為矢量字庫和點陣字庫兩種。6、在線段AB的區(qū)域編碼裁剪算法中，如A、B兩點的碼均為零，則該線段位于窗口內(nèi)；如A、B兩點的碼按位與不為零，則該線段在窗口外。7、計算機圖形學中的圖形是指可以用數(shù)學方法描述的并且需要在計算機上顯示圖形。8、一個完整的計算機圖形系統(tǒng)由圖形軟件系統(tǒng)和圖形硬件系統(tǒng)組成。圖形設(shè)備用于圖形輸入和輸出，可分為圖形輸入設(shè)備、圖形顯示設(shè)備和圖形繪制設(shè)備。9、計算機圖形學著重討論怎樣將數(shù)據(jù)和幾何模型變成圖形；圖象處理重點在于圖像的壓縮存儲以及去噪聲問題；模式識別則討論怎樣從圖像中提取數(shù)據(jù)和模型。10、、計算機圖形系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。11、顏色的三原色為：紅(Red)、綠(Green)、藍(Blue)。12、在計算機圖形學中，被裁剪的對象可以是線段、多邊形和字符。13、CRT由電子槍、聚焦系統(tǒng)、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、熒光屏組成。三、名次解釋/簡答題1、計算機圖形學的應用領(lǐng)域有哪些？答：(1)圖形用戶界面(2)計算機輔助設(shè)計與制造(3)事務和商務數(shù)據(jù)的圖形展示(4)繪制勘探、測量圖形(5)過程控制及系統(tǒng)環(huán)境模擬(6)電子印刷及辦公室自動化。(7)計算機動畫和藝術(shù)(8)科學計算的可視化（9）工業(yè)模擬（10）計算機輔助教學。2、圖象處理答：是景物或圖象的分析技術(shù)，它所研究的是計算機圖形學的逆過程。包括圖象增強、模式識別、景物分析、計算機視覺等，并研究如何從圖象中提取二維或三維物體的模型。3、多邊形填充掃描線算法包括哪些計算步驟？答：對于一個給定的多邊形，用一組水平（垂直）的掃描線進行掃描，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)間外的象素置成背景色。4、簡要描述計算機圖形系統(tǒng)與計算機圖像系統(tǒng)的區(qū)別。答：計算機圖形是指計算機產(chǎn)生的圖形，它的實質(zhì)就是將輸入的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)計算機圖形系統(tǒng)處理以后輸出圖形結(jié)果。計算機圖像又稱數(shù)字圖像，計算機圖像處理系統(tǒng)與計算機圖形系統(tǒng)的工作方式完全不同，圖像處理系統(tǒng)的輸入信息是圖像，經(jīng)處理后的輸出仍然是圖像。5、在圖形設(shè)備上如何輸出一個點？為輸出一條任意斜率的直線，一般受到哪些因素影響？若圖形設(shè)備是光柵圖形顯示器，光柵圖形顯示器可以看作是一個像素的矩陣，光柵圖形顯示器上的點是像素點的集合。在光柵圖形顯示器上輸出一條任意斜率的直線，主要受到以下因素的影響：（1）光柵圖形顯示器的分辨率；（2）線寬、線型；（3）直線的掃描轉(zhuǎn)換的算法。6、簡述隨機掃描顯示器、存儲管式顯示器和光柵掃描式圖形顯示器的工作特點。答：隨機掃描顯示器中電子束的定位和偏轉(zhuǎn)具有隨機性，即電子束的掃描軌跡隨顯示內(nèi)容而變化，只在需要的地方掃描，而不必全屏掃描。存儲管式顯示器從表面上看極象一個有長余輝的熒光屏，一條線一旦畫在屏幕上，在很長時間之內(nèi)都將是可見的，常用于顯示大量而復雜穩(wěn)定的圖形。在光柵掃描式圖形顯示器中，電子束橫向掃描屏幕，一次一行，從頂?shù)降醉槾芜M行。當電子束橫向沿每一行移動時，電子束的強度不斷變化來建立亮點的圖案。7.什么是中點分割裁剪法？答：中點分割裁剪法又稱對分裁剪法，該方法用于代替求交運算。如圖所示，AB為線段P1P2的可見部分。記P1和P2的中點為Pm。從P1出發(fā)求A，如果P1Pm部分可見部分不可見，則A點在該線段上，用該線段代替P1P2繼續(xù)求解；否則，用PmP2代替P1P2繼續(xù)求解。求解過程直到P1P2的長度小于預先給定的一個常數(shù)時結(jié)束，這時，P2為離A最近的可見點。類似地可以求解B。8．二維編碼裁剪法如何對線段的端點進行編碼？答：將用戶域用為9個區(qū)域，每個區(qū)域都有相應的編碼，當線段的端點落在某個區(qū)域內(nèi)時，對該端點進行相應的編碼。從高位開始，每位編碼如下：第1位，端點在y=ymax上方則取1，否則取0；第2位，端點在y=ymin下方則取1，否則取0；第3位，端點在x=xmax右方則取1，否則取0；第4位，端點在x=xmin左方則取1，否則取0。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。四、程序填空題1、DDA直線掃描轉(zhuǎn)換算法（P166）：DDAline(x0,y0,x1,y1,color)x0,y0,x1,y1,color;{intx;floatdx,dy,k,y;dx=x1-x0;dy=y1-y0;k=dy/dx;y=y0;for(x=x0;x<=x1;x++){putpixel(x,int(y+0.5),color);y=y+k;}}2、中點畫線法（P168）voidMidpointLine(intx0,inty0,intx1,inty1,intcolor){inta,b,d1,d2,d,x,y;a=y0-y1,b=x1-x0,d=2*a+b;d1=2*a;d2=2*(a+b);x=x0,y=y0;drawpixel(x,y,color);while(x<x1){if(d<0){x++；y++；d+=d2;}else{x++；d+=d1;}drawpixel(x,y,color);}/*while*/}/*midPointLine*/中點畫線法掃描轉(zhuǎn)換直線段實例：用中點畫線法P0(0,0)，P1(5,2)a=y0-y1=-2,b=x1-x0=5,d0=2a+b=1,d1=2a=－4,d2=2(a+b)=6(1)當d<0時，d=d+d2;x=x+1;y=y+1;(2)當d>=0時，d=d+d1;x=x+1;y=y;x y d 0 0 1 1 0 -3 2 1 3 3 1 -1 4 2 5 5213、Bresenham畫線算法掃描轉(zhuǎn)換直線段（P169）voidBresenhamline(intx0,inty0,intx1,inty1,intcolor){intx,y,dx,dy;floatk,e;dx=x1-x0,dy=y1-y0,k=dy/dx;e=-0.5,x=x0,y=y0;for(i=0;i<=dx;i++){putpixel(x,y,color);x=x+1，e=e+k;if(e(0){y++,e=e-1;}}}Bresenham畫線算法掃描轉(zhuǎn)換直線段實例：例：Line:P0(0,0),P1(5,2)k=dy/dx=0.4d0=0,d=d+k（當d>=1時，再d=d-1）,e=d-0.5;(1)當e>=0時，x=x+1;y=y+1;(2)當e<0時，x=x+1;y=y;x y d e0 0 0 -0.51 0 0.4 -0.12 1 0.8 0.33 1 0.2-0.34 2 0.6 0.15 2 0.0 -0.54．中點畫圓算法的程序（P172）：voidMidpointCircle