《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》練習(xí)試題及參考答案

答案4計(jì)算機(jī)圖形學(xué)圖象處理模式識(shí)別計(jì)算幾何凸多邊形種子填充算法窗視區(qū)光順性擬合多項(xiàng)式插值13.圖形變換14.齊次坐標(biāo)系15.凸包輪廓線(xiàn)等值線(xiàn)圖形的翼邊表示ER圖形消隱本影半影用戶(hù)坐標(biāo)系規(guī)范化設(shè)備坐標(biāo)系.構(gòu)造.約束技術(shù)28、走樣29、CRT(CathodeRay30、隔行(interlaced32、取樣方式(sample33、區(qū)域34、邊界表示法35、復(fù)合變換36、二維復(fù)合平移37、二維復(fù)合比例38、二維復(fù)合旋轉(zhuǎn)39、視區(qū)(Viewport)40、投影變換平面幾何投影參數(shù)圖像素圖人機(jī)界面地理信息系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)幾何造型技術(shù)掃描轉(zhuǎn)換插值曲線(xiàn)逼近曲線(xiàn)用戶(hù)接交互技術(shù)交互式圖形系統(tǒng)的基本交互任務(wù)定位任務(wù)選擇任務(wù)拾取任務(wù)57.選擇技術(shù)菜單技術(shù)文字輸入任務(wù)數(shù)值輸入任務(wù)動(dòng)畫(huà)幀場(chǎng)消隱物體空間的消隱算法漫反射光環(huán)境光鏡面反射光《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》測(cè)試題、名詞解釋?zhuān)好總€(gè)4分)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究怎樣用計(jì)算機(jī)生成、處理和顯示圖形和科學(xué)。圖象處理將客觀(guān)世界中原來(lái)存在的物體映象處理成新的數(shù)字化圖象。模式識(shí)別研究如何對(duì)所輸入的圖象進(jìn)行分析和識(shí)別。計(jì)算幾何研究幾何模型和數(shù)據(jù)處理的學(xué)科，著重討論幾何形體的計(jì)算機(jī)表示、分析和綜合，研究如何方便靈活、有效地建立幾何形體的數(shù)學(xué)模型以及如何更好地存儲(chǔ)和管理等。凸多邊形是指這樣一類(lèi)多邊形：在多邊形內(nèi)任選兩個(gè)點(diǎn)，將這兩個(gè)點(diǎn)用線(xiàn)段連接后，此線(xiàn)段上所有的點(diǎn)都在多邊形內(nèi)。種子填充算法根據(jù)已知多邊形區(qū)域內(nèi)部的一個(gè)象素點(diǎn)來(lái)找到區(qū)域內(nèi)其它象素點(diǎn)，從而對(duì)多邊形區(qū)域內(nèi)部進(jìn)行填充。窗在用戶(hù)坐標(biāo)系中的圖形根據(jù)需要常用一個(gè)矩形區(qū)域確定一個(gè)矩形部分，然后將這個(gè)區(qū)域內(nèi)的圖形輸出到屏幕上去，這個(gè)矩形稱(chēng)這窗。視區(qū)在圖形設(shè)備的顯示范圍內(nèi)，由設(shè)備坐標(biāo)系定義的一個(gè)矩形區(qū)域。光順性有兩條含義：一是指曲線(xiàn)的切矢量和曲率的連續(xù)性；另一條是指保凸性。擬合給定一組數(shù)據(jù)點(diǎn)，構(gòu)造一個(gè)函數(shù)y=f(x去逼近這些數(shù)據(jù)點(diǎn)，并使得偏差平方和最小。多項(xiàng)式插值采用多項(xiàng)式函數(shù)去插值給定的數(shù)據(jù)點(diǎn)，即對(duì)于給定的點(diǎn)Pj(i=0,1,..，n)，要構(gòu)造多項(xiàng)式函數(shù)y=P(x)，使得y.=P(x.)o小撓度曲線(xiàn)曲線(xiàn)上每一點(diǎn)的斜率的絕對(duì)值都小于1的曲線(xiàn)。13.圖形變換指對(duì)圖形的幾何信息經(jīng)過(guò)幾何變換后產(chǎn)生新的圖形。14.齊次坐標(biāo)系NN+1N大小。15.凸包包含一個(gè)平面點(diǎn)集S最小的凸區(qū)域。輪廓線(xiàn)指物體與周?chē)h(huán)境的交線(xiàn)。等值線(xiàn)是把實(shí)際的值在已定義的域上用圖形表示的一種方法，即把值相同的點(diǎn)連接成的線(xiàn)。圖形的翼邊表示圖形的一種表示方法。表示一個(gè)物體，可以指出它的相鄰邊及相鄰面、有關(guān)的端點(diǎn)等，如對(duì)于一條邊，指出它相鄰的面、邊的兩個(gè)端點(diǎn)以及四條鄰邊，這四條邊好象翅膀一樣。ERER模型描述物體，由實(shí)體、聯(lián)系、屬性三部分組成。圖形消隱計(jì)算機(jī)為了反映真實(shí)的圖形，把隱藏的部分從圖中消除。本影物體表面上那些沒(méi)有被光源直接照射的部分。半影景物表面上那些被特定光源直接照射，但并非被所有特定光源直接照射的部分。用戶(hù)坐標(biāo)系用戶(hù)為處理自已的圖形時(shí)所采用的坐標(biāo)系，單位由用戶(hù)自己決定。規(guī)范化設(shè)備坐標(biāo)系將各個(gè)設(shè)備坐標(biāo)系中的數(shù)據(jù)化為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)范圍從而得到的設(shè)備坐標(biāo)系。構(gòu)造根據(jù)選擇的作圖命令和指定的一系列參數(shù)進(jìn)行作圖。約束技術(shù)在構(gòu)造過(guò)程中運(yùn)用一些條件幫助人們完成動(dòng)作。如水平約束或垂直約束。27.光線(xiàn)跟蹤光線(xiàn)跟蹤是自然界光照明物理過(guò)程的近似逆過(guò)程，即逆向跟蹤從光源發(fā)出的光經(jīng)環(huán)境景物間的多次反射、折射后投射到景物表面，最終進(jìn)入人眼的過(guò)程.28、走樣在光柵顯示設(shè)備上，由于象素點(diǎn)和象素點(diǎn)之間是離散的，因此用象素點(diǎn)陣組合出的圖形，上顯示不出來(lái)等。這種現(xiàn)象就是圖形的走樣29、CRT（CathodeRayTub）一種真空器件，它利用電磁場(chǎng)產(chǎn)生高速的、經(jīng)過(guò)聚焦的電子束，偏轉(zhuǎn)到屏幕的不同位置轟擊屏幕表面的熒光材料而產(chǎn)生可見(jiàn)圖形。30、隔行（interlaced掃描隔行掃描技術(shù)主要用于較慢的刷新速率，以避免閃爍31、輸入模式即如何管理、控制多種輸入設(shè)備進(jìn)行工作常用的輸入模式有請(qǐng)求（request、采樣（sample）、事件（event）及其組合形式等幾種。32、取樣方式（samplemode）此時(shí)，應(yīng)用程序和輸入設(shè)備同時(shí)工作，當(dāng)輸入設(shè)備工作時(shí)，存儲(chǔ)輸入數(shù)據(jù)，并不斷地更新當(dāng)前數(shù)據(jù)，當(dāng)程序要求輸入時(shí)，程序采用當(dāng)前數(shù)據(jù)值。33、區(qū)域是指已經(jīng)表示成點(diǎn)陣形式的填充圖形，它是像素集合。邊界表示法把位于給定區(qū)域的邊界上的象素一一列舉出來(lái)的方法稱(chēng)為。復(fù)合變換圖形作一次以上的幾何變換，變換結(jié)果是每次的變換矩陣相乘；任何一復(fù)雜的幾何變換都可以看作基本幾何變換的組合形式。二維復(fù)合平移兩個(gè)連續(xù)平移是加性的。二維復(fù)合比例連續(xù)比例變換是相乘的。二維復(fù)合旋轉(zhuǎn)兩個(gè)連續(xù)旋轉(zhuǎn)是相加的。視區(qū)（Viewport）將窗映射到顯示設(shè)備上的坐標(biāo)區(qū)域稱(chēng)為投影變換就是把三維立體（或物體）投射到投影面上得到二維平面圖形。平面幾何投影三視圖、軸測(cè)圖。參數(shù)圖參數(shù)法描述的圖形為參數(shù)圖像素圖點(diǎn)陣法描述的圖形為像素圖人機(jī)界面人瑚界面（HCI：HumanComputerInterface是介于人與計(jì)算機(jī)之間，完成人與機(jī)器通信工作的部件。它包括軟件和硬件兩個(gè)部分。地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)是建立在地理圖形之上的關(guān)于人、礦藏、森林、旅游等資源的綜合信息管理系統(tǒng)。在地理信息系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)被用來(lái)產(chǎn)生各種資源的高精度圖形。虛擬現(xiàn)實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)是指用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)生成一個(gè)逼真的三維視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)或嗅覺(jué)等感覺(jué)世界，讓用戶(hù)可以從自己的視點(diǎn)出發(fā)，利用自然的技能和某些設(shè)備對(duì)這一生成的虛擬世界客體進(jìn)行瀏覽和交互考察。幾何造型技術(shù)研究如何構(gòu)造直線(xiàn)段、多邊形、多面體、多項(xiàng)式曲線(xiàn)、自由曲面等幾何模型的理論、方法和技術(shù)稱(chēng)為幾何造型技術(shù)。掃描轉(zhuǎn)換從應(yīng)用程序中將圖形的描述轉(zhuǎn)換成幀緩存中象素信息的過(guò)程一一即掃描轉(zhuǎn)換。插值曲線(xiàn)當(dāng)選取的多項(xiàng)式使得生成的曲線(xiàn)通過(guò)給定的型值點(diǎn)列時(shí)，該曲線(xiàn)稱(chēng)為插值曲線(xiàn)逼近曲線(xiàn)逼近曲線(xiàn)不必通過(guò)每個(gè)型值點(diǎn)。用戶(hù)接用戶(hù)接是人與計(jì)算機(jī)交互作用的界面。交互技術(shù)所謂交互技術(shù)就是使用輸入設(shè)備向計(jì)算機(jī)進(jìn)行輸入的技術(shù)。交互式圖形系統(tǒng)的基本交互任務(wù)交互式圖形系統(tǒng)的基本交互任務(wù)包括：定位、選擇、拾取、文字輸入、數(shù)值輸入。定位任務(wù)定位任務(wù)是指向應(yīng)用程序指定一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)(x,y)或(x,y,z)。實(shí)現(xiàn)定位的交互技術(shù)通常有兩種：一是把屏幕上的光標(biāo)移到要確定的點(diǎn)，再按一下鍵；另一種就是用鍵盤(pán)鍵入點(diǎn)的坐標(biāo)。選擇任務(wù)選擇任務(wù)是指從一個(gè)被選集中挑選出一個(gè)元素來(lái)。拾取任務(wù)拾取任務(wù)是指從屏幕上的被選圖形物體集上，選出某個(gè)物體。拾取通常是在一個(gè)有層次結(jié)構(gòu)的物體集上進(jìn)行的；當(dāng)拾取的光標(biāo)落在某個(gè)位置時(shí)，在不同的層次上對(duì)物體進(jìn)行拾取，通常會(huì)得到不同的結(jié)果。57選擇技術(shù)常用的選擇技術(shù)有：指名技術(shù)、功能鍵、菜單技術(shù)和模式識(shí)別等。菜單技術(shù)菜單技術(shù)是一種很重要的交互技術(shù)。它通常是指在菜單中指點(diǎn)某個(gè)菜單項(xiàng)，它可用于指定命令、確定操作對(duì)象或選定屬性等多中選一的場(chǎng)合。使用菜單可很好地改善應(yīng)用系統(tǒng)用戶(hù)接的友善性。文字輸入任務(wù)文字輸入任務(wù)是指向應(yīng)用程序輸入一個(gè)字符串。應(yīng)用程序?qū)斎氲淖执毁x予任何特殊意義，因此，鍵入一個(gè)命令名或菜單項(xiàng)不屬于文字輸入任務(wù)。文字輸入中最基本的技能就是會(huì)用標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)。此外，對(duì)于大量的文字輸入還可以采用字符識(shí)別技術(shù)來(lái)提高輸入速度。數(shù)值輸入任務(wù)數(shù)值輸入用于給出物體旋轉(zhuǎn)的角度，縮放的比例因子等等。數(shù)值輸入設(shè)備可以是鍵盤(pán)、旋鈕等也可以是各種指點(diǎn)設(shè)備，如鼠標(biāo)、數(shù)字化儀等。使用鍵盤(pán)鍵入某值，是最基本的和直接的方法。旋鈕輸入數(shù)值是利用電阻大小的原理將旋鈕位置轉(zhuǎn)換成輸入值。此外可以使用刻度尺、比例尺、標(biāo)度盤(pán)等模擬辦法輸入數(shù)值。動(dòng)畫(huà)所謂動(dòng)畫(huà)，是指利用人的視覺(jué)殘留特性使連續(xù)播放的靜態(tài)畫(huà)面相互銜接形成的動(dòng)態(tài)效果。幀與電影、電視一樣，計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)中連續(xù)畫(huà)面的基本單位為單幅靜態(tài)畫(huà)面，在圖形學(xué)和動(dòng)畫(huà)中稱(chēng)為一幀（frame）場(chǎng)場(chǎng)（閂61是指圖像中隔行掃描的一半掃描線(xiàn)消隱在顯示三維物體時(shí)，我們不僅要決定物體上每條棱邊在視圖區(qū)中的位置，而且要決定哪些棱邊是可見(jiàn)的，必須顯示，而哪些棱邊被遮擋了，不可見(jiàn)，必須被抹掉或用虛線(xiàn)表示。找出并消除物體中不可見(jiàn)的部分，就稱(chēng)為消隱。物體空間的消隱算法物體空間是指物體所在的空間，即規(guī)范化投影空間。這類(lèi)算法是將物體表面上的k個(gè)多邊形中的每一個(gè)面與其余的k-1個(gè)面進(jìn)行比較，精確地