計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)試題及答案

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)試題及答案姓名：____________________

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）

1.計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是研究用計(jì)算機(jī)生成、處理、存儲(chǔ)和顯示圖像的學(xué)科，下列哪個(gè)選項(xiàng)不屬于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研究?jī)?nèi)容？

A.圖像處理

B.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

C.人工智能

D.軟件工程

2.下列哪種圖形是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的基本圖形？

A.矩形

B.多邊形

C.圓形

D.橢圓

3.在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，下列哪個(gè)術(shù)語(yǔ)表示三維圖形在二維屏幕上的投影？

A.投影變換

B.變換矩陣

C.攝像機(jī)模型

D.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

4.下列哪種算法可以用來(lái)檢測(cè)圖形是否在給定區(qū)域內(nèi)？

A.線段求交算法

B.點(diǎn)到多邊形距離算法

C.景深算法

D.光照模型算法

5.在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，下列哪個(gè)術(shù)語(yǔ)表示圖像中的像素？

A.圖元

B.圖像元素

C.像素

D.超像素

6.下列哪種圖形變換可以通過(guò)一個(gè)矩陣來(lái)描述？

A.平移

B.旋轉(zhuǎn)

C.縮放

D.上述所有

7.在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，下列哪個(gè)術(shù)語(yǔ)表示從三維世界到二維視圖的映射？

A.視覺(jué)變換

B.視圖變換

C.投影變換

D.攝像機(jī)模型

8.下列哪種圖形表示二維空間中的無(wú)限多直線？

A.直線束

B.投影束

C.平面束

D.坐標(biāo)束

9.在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，下列哪種算法可以用來(lái)計(jì)算圖形的邊界框？

A.領(lǐng)域分解算法

B.邊界提取算法

C.邊界搜索算法

D.邊界優(yōu)化算法

10.下列哪種算法可以用來(lái)進(jìn)行圖形的紋理映射？

A.像素插值算法

B.紋理映射算法

C.光照模型算法

D.顏色變換算法

二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共10題）

1.計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的幾何變換包括哪些？

A.平移

B.旋轉(zhuǎn)

C.縮放

D.錯(cuò)切

E.反射

2.下列哪些是常見(jiàn)的三維圖形建模方法？

A.線框建模

B.曲面建模

C.多邊形建模

D.參數(shù)化建模

E.幾何約束建模

3.在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，哪些因素會(huì)影響圖像質(zhì)量？

A.分辨率

B.像素深度

C.圖像壓縮

D.像素填充算法

E.硬件加速

4.下列哪些技術(shù)可以用來(lái)提高渲染性能？

A.光柵化技術(shù)

B.圖形流水線技術(shù)

C.光子映射技術(shù)

D.實(shí)時(shí)陰影技術(shù)

E.多線程渲染

5.在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，哪些因素可以影響光照效果？

A.光源類型

B.光源位置

C.光照模型

D.材質(zhì)屬性

E.攝像機(jī)設(shè)置

6.下列哪些算法可以用于圖像處理？

A.顏色轉(zhuǎn)換

B.圖像濾波

C.圖像壓縮

D.圖像分割

E.圖像識(shí)別

7.在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，下列哪些術(shù)語(yǔ)與視圖有關(guān)？

A.視點(diǎn)

B.視野

C.投影方式

D.坐標(biāo)系統(tǒng)

E.窗口和視口

8.下列哪些是常見(jiàn)的圖像存儲(chǔ)格式？

A.JPEG

B.PNG

C.GIF

D.TIFF

E.BMP

9.在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，哪些技術(shù)可以用于虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)？

A.3D立體顯示

B.觸覺(jué)反饋

C.運(yùn)動(dòng)捕捉

D.傳感器融合

E.實(shí)時(shí)渲染

10.下列哪些是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中常見(jiàn)的渲染技術(shù)？

A.光線追蹤

B.蒙特卡洛方法

C.反射率計(jì)算

D.渲染方程

E.輻射度傳輸

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的透視投影可以準(zhǔn)確地反映物體的實(shí)際大小和形狀。（×）

2.在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，反走樣技術(shù)是提高圖像質(zhì)量的常用方法。（√）

3.光照模型中的朗伯模型只能產(chǎn)生無(wú)陰影的視覺(jué)效果。（×）

4.計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的紋理映射可以增加物體的細(xì)節(jié)和真實(shí)感。（√）

5.3D打印技術(shù)不屬于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用范疇。（×）

6.圖形學(xué)中的Z緩沖技術(shù)可以用來(lái)處理透明度問(wèn)題。（√）

7.在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，像素的顏色由其紅、綠、藍(lán)三個(gè)顏色分量決定。（√）

8.線框建模通常用于實(shí)時(shí)渲染，而曲面建模則更適合靜態(tài)渲染。（√）

9.計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的投影變換可以改變物體的視覺(jué)大小。（√）

10.在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，抗鋸齒技術(shù)主要是為了提高圖像的分辨率。（×）

四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共6題）

1.簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中透視投影的基本原理。

2.解釋在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，什么是光照模型，并簡(jiǎn)要說(shuō)明常見(jiàn)的光照模型有哪些。

3.描述在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，如何實(shí)現(xiàn)紋理映射，并說(shuō)明紋理映射的幾種基本類型。

4.簡(jiǎn)要介紹計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的光照計(jì)算過(guò)程，包括哪些關(guān)鍵步驟。

5.解釋什么是圖形的層次結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明層次結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的應(yīng)用。

6.簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中如何處理陰影效果，并列舉幾種常見(jiàn)的陰影算法。

試卷答案如下

一、單項(xiàng)選擇題答案及解析：

1.C.人工智能

解析：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)主要研究的是圖形和圖像的處理，而人工智能涉及更廣泛的領(lǐng)域，包括學(xué)習(xí)、推理和感知等。

2.B.多邊形

解析：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的基本圖形通常是多邊形，因?yàn)樗鼈兛梢杂脕?lái)描述復(fù)雜的圖形和場(chǎng)景。

3.A.投影變換

解析：投影變換是將三維空間中的物體映射到二維視圖上的過(guò)程。

4.B.點(diǎn)到多邊形距離算法

解析：檢測(cè)圖形是否在給定區(qū)域內(nèi)，需要計(jì)算點(diǎn)到多邊形的距離。

5.C.像素

解析：像素是圖像的最小單位，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的圖像處理和顯示都是以像素為基本單位。

6.D.上述所有

解析：圖形變換包括平移、旋轉(zhuǎn)、縮放和錯(cuò)切，可以通過(guò)一個(gè)矩陣來(lái)描述。

7.C.投影變換

解析：從三維世界到二維視圖的映射稱為投影變換。

8.B.投影束

解析：投影束表示三維空間中所有射向視圖平面的射線。

9.A.領(lǐng)域分解算法

解析：計(jì)算圖形的邊界框可以使用領(lǐng)域分解算法。

10.B.紋理映射算法

解析：紋理映射算法用于將紋理圖像映射到物體表面。

二、多項(xiàng)選擇題答案及解析：

1.A.平移

B.旋轉(zhuǎn)

C.縮放

D.錯(cuò)切

E.反射

解析：幾何變換包括平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、錯(cuò)切和反射。

2.A.線框建模

B.曲面建模

C.多邊形建模

D.參數(shù)化建模

E.幾何約束建模

解析：三維圖形建模方法包括線框建模、曲面建模、多邊形建模、參數(shù)化建模和幾何約束建模。

3.A.分辨率

B.像素深度

C.圖像壓縮

D.像素填充算法

E.硬件加速

解析：影響圖像質(zhì)量的因素包括分辨率、像素深度、圖像壓縮、像素填充算法和硬件加速。

4.A.光柵化技術(shù)

B.圖形流水線技術(shù)

C.光子映射技術(shù)

D.實(shí)時(shí)陰影技術(shù)

E.多線程渲染

解析：提高渲染性能的技術(shù)包括光柵化技術(shù)、圖形流水線技術(shù)、光子映射技術(shù)、實(shí)時(shí)陰影技術(shù)和多線程渲染。

5.A.光源類型

B.光源位置

C.光照模型

D.材質(zhì)屬性

E.攝像機(jī)設(shè)置

解析：影響光照效果的因素包括光源類型、光源位置、光照模型、材質(zhì)屬性和攝像機(jī)設(shè)置。

6.A.顏色轉(zhuǎn)換

B.圖像濾波

C.圖像壓縮

D.圖像分割

E.圖像識(shí)別

解析：圖像處理算法包括顏色轉(zhuǎn)換、圖像濾波、圖像壓縮、圖像分割和圖像識(shí)別。

7.A.視點(diǎn)

B.視野

C.投影方式

D.坐標(biāo)系統(tǒng)

E.窗口和視口

解析：與視圖有關(guān)的術(shù)語(yǔ)包括視點(diǎn)、視野、投影方式、坐標(biāo)系統(tǒng)和窗口及視口。

8.A.JPEG

B.PNG

C.GIF

D.TIFF

E.BMP

解析：常見(jiàn)的圖像存儲(chǔ)格式包括JPEG、PNG、GIF、TIFF和BMP。

9.A.3D立體顯示

B.觸覺(jué)反饋

C.運(yùn)動(dòng)捕捉

D.傳感器融合

E.實(shí)時(shí)渲染

解析：虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的技術(shù)包括3D立體顯示、觸覺(jué)反饋、運(yùn)動(dòng)捕捉、傳感器融合和實(shí)時(shí)渲染。

10.A.光線追蹤

B.蒙特卡洛方法

C.反射率計(jì)算

D.渲染方程

E.輻射度傳輸

解析：常見(jiàn)的渲染技術(shù)包括光線追蹤、蒙特卡洛方法、反射率計(jì)算、渲染方程和輻射度傳輸。

三、判斷題答案及解析：

1.×

解析：透視投影不能準(zhǔn)確地反映物體的實(shí)際大小和形狀，它會(huì)產(chǎn)生透視變形。

2.√

解析：反走樣技術(shù)是為了減少圖像中的鋸齒邊緣，提高圖像質(zhì)量。

3.×

解析：朗伯模型會(huì)產(chǎn)生陰影，但它通常用于無(wú)反射或低反射表面。

4.√

解析：紋理映射可以增加物體的細(xì)節(jié)和真實(shí)感，使表面看起來(lái)更加復(fù)雜。

5.×

解析：3D打印技術(shù)可以基于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的三維模型進(jìn)行實(shí)體制造。

6.√

解析：Z緩沖技術(shù)可以處理透明度問(wèn)題，確保正確的像素著色順序。

7.√

解析：像素的顏色確實(shí)由其紅、綠、藍(lán)三個(gè)顏色分量決定。

8.√

解析：線框建模通常用于實(shí)時(shí)渲染，曲面建模則更適合靜態(tài)渲染。

9.√

解析：投影變換可以改變物體的視覺(jué)大小。

10.×

解析：抗鋸齒技術(shù)主要是為了減少圖像中的鋸齒邊緣，而不是提高分辨率。

四、簡(jiǎn)答題答案及解析：

1.透視投影的基本原理是模擬人眼觀察物體的方式，通過(guò)計(jì)算視點(diǎn)、視線和物體之間的關(guān)系，將三維空間中的物體映射到二維視圖上。

2.光照模型是描述物體表面光照效果的數(shù)學(xué)模型，常見(jiàn)的光照模型有朗伯模型、高光模型、Blinn-Phong模型和Phong