計(jì)算機(jī)圖形學(xué)復(fù)習(xí)題+試卷

名詞解釋?zhuān)?．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)。2．圖象處理將客觀世界中原來(lái)存在的物體映象處理成新的數(shù)字化圖象。3．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)用線段連接后，此線段上所有的點(diǎn)都在多邊形內(nèi)。4．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。5．窗口在用戶坐標(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)這窗口。6．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。7．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。8．齊次坐標(biāo)系就是N維向量由N+1維向量來(lái)表示。一個(gè)N維向量的齊次坐標(biāo)表示不惟一，由啞坐標(biāo)決定大小。9．輪廓線指物體與周?chē)h(huán)境的交線。10．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。11．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。12．本影物體表面上那些沒(méi)有被光源直接照射的部分。13．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。14．用戶坐標(biāo)系用戶為處理自已的圖形時(shí)所采用的坐標(biāo)系，單位由用戶自己決定。15．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。16．光線跟蹤光線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.17、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，與真實(shí)景物之間必然存在一定的誤差。比如，直線或曲線往往呈現(xiàn)鋸齒狀，細(xì)小物體在圖上顯示不出來(lái)等。這種現(xiàn)象就是圖形的走樣18、隔行掃描隔行掃描技術(shù)主要用于較慢的刷新速率，以避免閃爍19、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。21、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)為邊界表示法。22、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。23、二維復(fù)合平移兩個(gè)連續(xù)平移是加性的。24．二維復(fù)合比例比例變換是相乘的。25．二維復(fù)合旋轉(zhuǎn)兩個(gè)連續(xù)旋轉(zhuǎn)是相加的。26．視區(qū)（Viewport）將窗口映射到顯示設(shè)備上的坐標(biāo)區(qū)域稱(chēng)為視區(qū)27、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。28、平面幾何投影主要指平行投影、透視投影以及通過(guò)這些投影變換而得到的三維立體的常用平面圖形：三視圖、軸測(cè)圖。29.參數(shù)圖參數(shù)法描述的圖形為參數(shù)圖

30.像素圖點(diǎn)陣法描述的圖形為像素圖31．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。32.幾何造型技術(shù)研究如何構(gòu)造直線段、多邊形、多面體、多項(xiàng)式曲線、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)。33．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——即掃描轉(zhuǎn)換。34.插值曲線當(dāng)選取的多項(xiàng)式使得生成的曲線通過(guò)給定的型值點(diǎn)列時(shí)，該曲線稱(chēng)為插值曲線35．逼近曲線若生成的曲線在幾何形狀上與給定型值點(diǎn)列的連接線相近似時(shí)，該曲線稱(chēng)為逼近曲線，逼近曲線不必通過(guò)每個(gè)型值點(diǎn)。36.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表示。找出并消除物體中不可見(jiàn)的部分，就稱(chēng)為消隱。37.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，精確地求出物體上每條棱邊或每個(gè)面的遮擋關(guān)系。38.漫反射光當(dāng)光線照射到一個(gè)粗糙的、無(wú)光澤的表面上時(shí)，光線沿各個(gè)方向都作相同的反射，從任何角度去看這種表面都有相同的亮度，這種反射表現(xiàn)為漫反射。39.環(huán)境光環(huán)境光是光在物體和周?chē)h(huán)境（如墻）之間多次反射的結(jié)果，它不是直接來(lái)自光源，而是來(lái)自周?chē)沫h(huán)境對(duì)光的反射。40.鏡面反射光一個(gè)理想的光澤表面，僅僅在反射角等于入射角時(shí)，光線才會(huì)被反射。只有在反射方向上，觀察者才能看到從鏡面反射出來(lái)的光線，而在其它方向都看不到反射光。二、選擇題B2、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與計(jì)算機(jī)圖象學(xué)的關(guān)系是()。A）計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)圖象學(xué)是其發(fā)展B）不同的學(xué)科，研究對(duì)象和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)都不同，但它們之間也有可轉(zhuǎn)換部分C）同一學(xué)科在不同場(chǎng)合的不同稱(chēng)呼而已D）完全不同的學(xué)科，兩者毫不相干C3、觸摸屏是()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B4．計(jì)算機(jī)繪圖設(shè)備一般使用什么顏色模型？()A）RGB； B）CMY； C）HSV ； D）HLS

A5.

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

D6．

分辨率為1024×1024的顯示器各需要多少字節(jié)位平面數(shù)為24的幀緩存？()A）512KB； B）1MB； C）2MB ； D）3MB

D7．

哪一個(gè)不是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）批準(zhǔn)的圖形標(biāo)準(zhǔn)？()A）GKS； B）PHIGS； C）CGM ； D）DXF

C8.下述繞坐標(biāo)原點(diǎn)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)a角的坐標(biāo)變換矩陣中哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的?()|AB||CD|A)

cosa;B)sina;C)sina;D)cosa

A9、在多邊形的逐邊裁剪法中,對(duì)于某條多邊形的邊(方向?yàn)閺亩它c(diǎn)S到端點(diǎn)P)與某條裁剪線(窗口的某一邊)的比較結(jié)果共有以下四種情況,分別需輸出一些頂點(diǎn).請(qǐng)問(wèn)哪種情況下輸出的頂點(diǎn)是錯(cuò)誤的?

() A)S和P均在可見(jiàn)的一側(cè),則輸出S和P. B)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). D)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.C10、在物體的定義中對(duì)邊的哪條限制不存在?

()A)

邊的長(zhǎng)度可度量且是有限的B)

一條邊有且只有兩個(gè)相鄰的面C)

一條邊有且只有兩個(gè)端點(diǎn)D)

如果一條邊是曲線,那么在兩個(gè)端點(diǎn)之間不允許曲線自相交C11.在面片的數(shù)量非常大的情況下哪一個(gè)消隱算法速度最快?()A)

深度緩存算法(Z-Buffer)B)

掃描線消隱算法C)

深度排序算法(畫(huà)家算法)D)

不知道

B12.下面關(guān)于深度緩存消隱算法(Z-Buffer)的論斷哪一條不正確?()A)

深度緩存算法并不需要開(kāi)辟一個(gè)與圖像大小相等的深度緩存數(shù)組B)

深度緩存算法不能用于處理對(duì)透明物體的消隱C)

深度緩存算法能并行實(shí)現(xiàn)D)

深度緩存算法中沒(méi)有對(duì)多邊形進(jìn)行排序

C13．在簡(jiǎn)單光反射模型中，由物體表面上點(diǎn)反射到視點(diǎn)的光強(qiáng)是下述哪幾項(xiàng)之和？()

（1）環(huán)境光的反射光強(qiáng)；（2）理想漫反射光強(qiáng)；（3）鏡面反射光強(qiáng)；（4）物體間的反射光強(qiáng)。A）（1）和（2）B）（1）和（3）C）（1）（2）和（3）D）（1）（2）（3）和（4）B14．雙線性光強(qiáng)插值法（GourandShading）存在哪些問(wèn)題？()A）光照強(qiáng)度在數(shù)值上不連續(xù)B）生成多面體真實(shí)感圖形效果差C）生成曲面體真實(shí)感圖形效果差D）速度仍然不夠快B15．雙線性法向插值法（PhongShading）有何優(yōu)點(diǎn)？()A）法向計(jì)算精確B）高光域準(zhǔn)確C）對(duì)光源和視點(diǎn)沒(méi)有限制D）速度較快C16、在光線跟蹤(RayTracing)算法中,在哪種情況下應(yīng)繼續(xù)跟蹤光線?

()A)

光線的光強(qiáng)度已經(jīng)很弱B)

光線的深度已經(jīng)很深C)

光線遇到某一物體D)

光線遇到背景C17.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B18、灰度等級(jí)為256級(jí)，分辨率為1024*1024的顯示器，至少需要的幀緩存容量為（） A）512KB; B）1MB C）2MB; D）3MBC19、在下列敘述語(yǔ)句中，錯(cuò)誤的論述為（） A）在圖形文件系統(tǒng)中，點(diǎn)、線、圓等圖形元素通常都用其幾何特征參數(shù)來(lái)描述； B）在圖形系統(tǒng)中，圖形處理運(yùn)算的精度不取決于顯示器的分辨率； C）在光柵掃描圖形顯示器中，所有圖形都按矢量直接描繪顯示，不存在任何處理； D）在彩色圖形顯示器中，使用RGB顏色模型。D20、使用下列二維圖形變換矩陣： 200010200010111T= A）圖形放大2倍； 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。D21、下列有關(guān)Bezier曲線性質(zhì)的敘述語(yǔ)句中，錯(cuò)誤的結(jié)論為（） A）Bezier曲線可用其特征多邊形來(lái)定義； B）Bezier曲線不一定通過(guò)其特征多邊形的各個(gè)頂點(diǎn)； C）Bezier曲線兩端點(diǎn)處的切線方向必須與起特征折線集（多邊形）的相應(yīng)兩端線段走向一致； D）n次Bezier曲線，在端點(diǎn)處的r階導(dǎo)數(shù)，只與r個(gè)相鄰點(diǎn)有關(guān)。A22、下列有關(guān)物體的幾何表示法的敘述語(yǔ)句中，正確的論述為（） A）在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，通常所謂"物體"是三維歐氏空間點(diǎn)的集合； B）一組三維歐氏空間點(diǎn)的集合都可看成一個(gè)（組）"物體"； C）單個(gè)孤立的點(diǎn)是"物體"; D）一根直線段或單張曲面都是"物體"。C23、下列有關(guān)邊界表示法的敘述語(yǔ)句中，錯(cuò)誤的論述為（） A）定義了物體的邊界也就唯一的定義了物體的幾何形狀邊界； B）物體的邊界上的面是有界的，而且，面的邊界應(yīng)是閉合的； C）物體的邊界上的面是有向的，面的法向總是指向物體的內(nèi)部； D）物體的邊界上的邊可以是曲線，但在兩端之間不允許曲線自相交。A24、下列有關(guān)平面幾何投影的敘述語(yǔ)句中，正確的論述為（） A）在平面幾何投影中，若投影中心移到距離投影面無(wú)窮遠(yuǎn)處，則成為平行投影； B）透視投影與平行投影相比，視覺(jué)效果更有真實(shí)感，而且能真實(shí)地反映物體的精確的尺寸和形狀； C）透視投影變換中，一組平行線投影在與之平行的投影面上，可以產(chǎn)生滅點(diǎn)； D）在三維空間中的物體進(jìn)行透視投影變換，可能產(chǎn)生三個(gè)或者更多的主滅點(diǎn)。B25、下列有關(guān)簡(jiǎn)單光反射模型的描述語(yǔ)句中，錯(cuò)誤的論述為（） A）簡(jiǎn)單光反射模型，又稱(chēng)為Phong模型，它模擬物體表面對(duì)光的反射作用； B）在簡(jiǎn)單光反射模型中，假定光源是點(diǎn)光源，而且，僅僅關(guān)注物體表面對(duì)光的鏡面反射作用； C）簡(jiǎn)單光反射模型主要考慮物體表面對(duì)直射光照的反射作用； D）在簡(jiǎn)單光反射模型中，對(duì)物體間的光反射作用，只用一個(gè)環(huán)境光變量做近似處理。B26、下列有關(guān)曲線和曲面概念的敘述語(yǔ)句中，不正確的論述為（） A）實(shí)體模型和曲面造型是CAD系統(tǒng)中常用的主要造型方法，曲面造型是用參數(shù)曲面描述來(lái)表示一個(gè)復(fù)雜的物體； B）參數(shù)形式和隱含形式都是精確的解析表示法，在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，它們同樣好用； C）從描述復(fù)雜性和形狀靈活性考慮，最常用的參數(shù)曲面是3次有理多項(xiàng)式的曲面； D）在曲線和曲面定義時(shí)，使用的基函數(shù)應(yīng)有兩個(gè)重要性質(zhì)：凸包性和仿射不變性。C27．使用下列二維圖形變換矩陣：T＝，產(chǎn)生變換的結(jié)果為（） A：圖形放大2倍，同時(shí)，沿X和Y坐標(biāo)軸方向各移動(dòng)1/2個(gè)繪圖單位； B：圖形縮小1/2倍，同時(shí)，沿X、Y坐標(biāo)軸方向各移動(dòng)1/2個(gè)繪圖單位； C：沿X坐標(biāo)軸方向縮小1/2倍，同時(shí)，沿Y坐標(biāo)軸方向移動(dòng)1/2個(gè)繪圖單位；D：沿Y坐標(biāo)軸方向縮小1/2倍，同時(shí)，沿X坐標(biāo)軸方向移動(dòng)1/2個(gè)繪圖單位。D28、使用下列二維圖形變換矩陣：T＝，產(chǎn)生變換的結(jié)果為（） A：沿X坐標(biāo)軸平移1個(gè)繪圖單位，同時(shí)，沿Y坐標(biāo)軸平移－1個(gè)繪圖單位； B：繞原點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度； C：沿X坐標(biāo)軸平移－1個(gè)繪圖單位，同時(shí)，沿Y坐標(biāo)軸平移1個(gè)繪圖單位； D：繞原點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度；B29、下列有關(guān)B樣條曲線性質(zhì)的說(shuō)明語(yǔ)句中，正確的論述為（） A：B樣條曲線具有幾何不變性，其形狀與坐標(biāo)系無(wú)關(guān)； B：B樣條曲線具有造型的靈活性，可構(gòu)造直線段和切線等特殊情況； C：當(dāng)移動(dòng)B樣條曲線一個(gè)頂點(diǎn)時(shí)，必定會(huì)對(duì)整條B樣條曲線產(chǎn)生影響； D：一條直線與n個(gè)頂點(diǎn)控制的B樣條曲線可有n個(gè)或更多個(gè)交點(diǎn)；B30、下列有關(guān)投影的敘述語(yǔ)句中，正確的論述為（） A：透視投影與平行投影相比，能真實(shí)的反映物體的精確的尺寸和形狀； B：平行投影的投影中心到投影面距離是無(wú)限的； C：透視投影變換中，一組平行于投影面的線的投影產(chǎn)生一個(gè)滅點(diǎn)； D：滅點(diǎn)可以看作是有限遠(yuǎn)處的一個(gè)點(diǎn)在投影面上的投影。C31、下列有關(guān)三維物體線框模型表示法的敘述語(yǔ)句中，錯(cuò)誤的論述為（）。 A：物體線框模型由定義物體邊界的直線和曲線組成,但不并存在面的信息； B：三維物體線框模型可能出現(xiàn)二義性； C：三維物體線框模型所構(gòu)造出的形體總是簡(jiǎn)單且有效的； D：線框模型不能表示出曲面的輪廓線，因而也不能正確表示曲面信息。B32、在光亮度插值算法中，下列論述錯(cuò)誤是（）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明暗處理模型中，采用了雙線性插值和構(gòu)造法向量函數(shù)的方法模擬高光；C.

Gouraud明暗模型和Phong明暗處理模型主要是為了處理由多個(gè)平面片近似表示曲面物體的繪制問(wèn)題；D.

Phong明暗模型處理的物體表面光亮度呈現(xiàn)不連續(xù)躍變；C33、下列有關(guān)平面幾何投影的敘述語(yǔ)句中，正確的論述為（） A.透視投影變換中，一組平行線投影在與之平行的投影面上，會(huì)產(chǎn)生滅點(diǎn) B.透視投影與平行投影相比，視覺(jué)效果更有真實(shí)感，而且能真實(shí)地反映物體的精確的尺寸和形狀C.在平面幾何投影中，若投影中心移到距離投影面無(wú)窮遠(yuǎn)處，則成為平行投影 D.在三維空間中的物體進(jìn)行透視投影變換，可能產(chǎn)生三個(gè)或者更多的生滅點(diǎn)。D34、關(guān)于光柵掃描式圖形顯示器，具有這樣的特點(diǎn)（）A.

楨緩存和光柵顯示器均是數(shù)字設(shè)備；B.

不需要足夠的位面和楨緩存才能反映圖形的顏色和灰度；C.

對(duì)于彩色光柵顯示器的R.G,B三原色需要三個(gè)位面的楨緩存和三個(gè)個(gè)電子槍?zhuān)籇.

對(duì)原色配置顏色查找顏色查找表的目的是為了提高顯示的速度；C35計(jì)算機(jī)內(nèi)存編址的基本單位是

A）位B)字C)字節(jié)D)兆

A36視頻信息的最小單位是

A）幀B）塊C）像素D）字C37．三維空間中，圖形是相對(duì)于什么作對(duì)稱(chēng)變換？A）點(diǎn)B）直線C）平面D）曲線A38．三維空間中，繞Z軸正向的旋轉(zhuǎn)可以被看作是哪個(gè)平面內(nèi)的二維旋轉(zhuǎn)？A）XOY平面B）YOZ平面C）ZOX平面D）都不是三、簡(jiǎn)答題（每題10分）：簡(jiǎn)述隨機(jī)掃描顯示器和光柵掃描式圖形顯示器的工作特點(diǎn)。答：隨機(jī)掃描顯示器中電子束的定位和偏轉(zhuǎn)具有隨機(jī)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。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(jìn)行。當(dāng)電子束橫向沿每一行移動(dòng)時(shí)，電子束的強(qiáng)度不斷變化來(lái)建立亮點(diǎn)的圖案簡(jiǎn)述區(qū)域連貫性、掃描線的連貫性以及邊的連貫性。答：區(qū)域連貫性：對(duì)于一個(gè)多邊形及兩條掃描線，會(huì)有如下情況：兩條掃描線之間的長(zhǎng)形區(qū)域被多邊形的邊分割成若干個(gè)梯形，位于多邊形內(nèi)部和外部的梯形相間排列。掃描線的連貫性：多邊形與掃描線相交，其交點(diǎn)數(shù)為偶數(shù)，相鄰兩交點(diǎn)間的線段有些位于多邊形內(nèi)，有些位于多邊形外，且兩者間隔排列。邊的連貫性：相鄰兩條掃描線與多邊形的的同一條邊相交，其交點(diǎn)可按遞增一個(gè)常量來(lái)計(jì)算，如：x2=x1+1，則y2=y1+1/k(k為該多邊形邊的斜率)。3、簡(jiǎn)述Bezier曲線的不足之處。 答：當(dāng)Bezier曲線的n次多項(xiàng)式逼近方法中當(dāng)n較大時(shí)，計(jì)算量也就迅速增大，而且計(jì)算結(jié)果也不穩(wěn)定。同時(shí)，其特征多邊形的頂點(diǎn)離開(kāi)得很遠(yuǎn)，造型時(shí)不利于精確控制。若是采用插值形式，除了計(jì)算量更加龐大以外，曲線的保形性也難以保證。4、寫(xiě)出三維幾何變換中的平移變換矩陣。答：.平移變換：其中，,,是物體在三個(gè)坐標(biāo)方向上的位移量。5、計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)包含哪些外部設(shè)備？ 圖形輸入設(shè)備：概念、特點(diǎn) 圖形顯示設(shè)備：概念、結(jié)構(gòu)原理、工作方式、特點(diǎn) 圖形繪制設(shè)備：概念、特點(diǎn)6、通常畫(huà)直線的算法有哪幾種？畫(huà)圓弧的算法有哪幾種？答：通常畫(huà)直線的方法有三種：（1）逐點(diǎn)比較法；（2）數(shù)值微分法；（3）Bresenham算法。畫(huà)弧線的常用方法有：（1）逐點(diǎn)插補(bǔ)法；（2）圓弧的正負(fù)法；（3）角度DDA法；（4）圓弧的Bresenham算法。（5）二次曲線的參數(shù)擬合法。7、簡(jiǎn)述消隱算法的分類(lèi)。1．物體空間的消隱算法：物體空間是物體所在的空間，即規(guī)范化投影空間。這類(lèi)算法是將物體表面上的個(gè)多邊形中的每一個(gè)面與其余的個(gè)面進(jìn)行比較，精確求出物體上每條邊或每個(gè)面的遮擋關(guān)系。計(jì)算量正比于。2．圖象空間的消隱算法：圖象空間就是屏幕坐標(biāo)空間，這類(lèi)算法對(duì)屏幕的每一象素進(jìn)行判斷，以決定物體上哪個(gè)多邊形在該象素點(diǎn)上是可見(jiàn)的。若屏幕上有個(gè)象素點(diǎn)，物體表面上有個(gè)多邊形，在該類(lèi)消隱算法計(jì)算量正比于。8、簡(jiǎn)述深度緩存算法及其特點(diǎn)。答：深度緩存算法是一種典型的、也是最簡(jiǎn)單的圖象空間的消隱算法。在屏幕空間坐標(biāo)系中，軸為觀察方向，通過(guò)比較平行于軸的射線與物體表面交點(diǎn)的值（又稱(chēng)為深度值），用深度緩存數(shù)組記錄下最小的值，并將對(duì)應(yīng)點(diǎn)的顏色存入顯示器的幀緩存。深度緩存算法最大的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單。它在、、方向上都沒(méi)有進(jìn)行任何排序，也沒(méi)有利用任何相關(guān)性。算法復(fù)雜性正比于。在屏幕大小，即一定的情況下，算法的計(jì)算量只與多邊形個(gè)數(shù)成正比。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是算法便于硬件實(shí)現(xiàn)，并可以并行化。9、計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)包含哪些外部設(shè)備？ 圖形輸入設(shè)備：概念、特點(diǎn) 圖形顯示設(shè)備：概念、結(jié)構(gòu)原理、工作方式、特點(diǎn) 圖形繪制設(shè)備：概念、特點(diǎn)10、平面幾何投影可分為哪兩大類(lèi)？透視投影的投影中心到投影面之間的距離是有限的平行投影的投影中心到投影面之間的距離是無(wú)限的11．已知光柵掃描顯示器的分辨率為640*480，可顯示色彩為256色，求該顯示器幀緩存至少為多大？已知光柵掃描顯示器的分辨率為640*480，可顯示色彩為256色，求該顯示器幀緩存至少為多大？

要顯示256色，至少需要8個(gè)二進(jìn)制位（bit）來(lái)表示。故：

（640*480*8bit）/8=307200BYTE=300KB12試列出一些非官方的圖形軟件標(biāo)準(zhǔn)？非官方的圖形軟件標(biāo)準(zhǔn)包括SGI等公司開(kāi)發(fā)的OpenGL，微軟公司開(kāi)發(fā)的DirectX，X財(cái)團(tuán)的X-Window系統(tǒng)，Adobe公司的Postscript等。13．圖形系統(tǒng)中如何進(jìn)行畫(huà)線操作？畫(huà)線是通過(guò)計(jì)算沿線路徑上兩指定端點(diǎn)位置間的中間位置來(lái)完成的，輸出設(shè)備則直接按指令在端點(diǎn)間的這些位置填充。

14．二維圖形包括那些基本圖形？點(diǎn)和直線段是最簡(jiǎn)單的二維圖形，其它二維圖形有圓、圓錐曲線、二次曲面、樣條曲線和曲面、多邊形填色區(qū)域以及字符串等。

15．在光柵視頻顯示器上顯示線段具有階梯現(xiàn)象(鋸齒形)，有什么方法可以改善？在光柵視頻顯示器上顯示線段具有階梯現(xiàn)象(鋸齒形),光柵線的這種特有的階梯形狀在低分辨率系統(tǒng)上特別明顯，可以通過(guò)使用高分辯率顯示系統(tǒng)來(lái)改善這一點(diǎn)。更有效的光滑光柵線的技術(shù)是基于沿線路徑對(duì)象素強(qiáng)度的調(diào)整。

16．請(qǐng)問(wèn)用DDA方法計(jì)算象素位置有什么優(yōu)點(diǎn)？DDA方法計(jì)算象素位置要比直接使用笛卡兒直線斜率截距方程更快。它利用光柵特性消除了笛卡兒直線斜率截距方程中的乘法，而在x和y方向使用合適的增量來(lái)逐步沿線的路徑推出各象素位置。

17．請(qǐng)問(wèn)用DDA方法計(jì)算象素位置有什么缺點(diǎn)？DDA方法計(jì)算象素位置時(shí)，浮點(diǎn)增量的連續(xù)迭加中取整誤差的積累會(huì)使長(zhǎng)線段所計(jì)算的象素位置偏離實(shí)際線段，而且取整操作和浮點(diǎn)運(yùn)算仍然十分耗時(shí)。

18．請(qǐng)簡(jiǎn)要描述DDA算法？DDA算法將兩個(gè)端點(diǎn)的象素位置作為輸入，其過(guò)程可概括為：端點(diǎn)位置間的水平和垂直差值賦給參數(shù)dx和dy。兩者絕對(duì)值大者決定參量steps的值。從象素位置(xa，ya)開(kāi)始，確定沿線段生成下一個(gè)象素位置每個(gè)步的所需偏移量，并循環(huán)上述過(guò)程steps次。假如dx的絕對(duì)值大于dy的絕對(duì)值，且xa小于xb，那么x和y方向的增量值分別為1和m。假如x方向變化大，但xa大于xb，那么就采用減量-1和-m來(lái)生成線上的每個(gè)新點(diǎn)。在其它情況下，y方向使用單位增量／減量，x方向使用1／m的增量／減量。19.物體表面的顏色由哪些因素所決定？物體表面的顏色由：物體本身的幾何形狀、物體表面的特性、照射物體的光源、物體與光源的相對(duì)位置、物體周周的環(huán)境等因素所決定。20如何在光柵掃描圖形顯示器上顯示真實(shí)感圖形？要在光柵掃描圖形顯示器上顯示真實(shí)感圖形即：充分考察上述影響物體外觀的因素，建立合適的光照模型，并通過(guò)顯示算法計(jì)算在顯示屏上各象素點(diǎn)的RGB的取值。21簡(jiǎn)單光反射模型模擬了怎樣的光照效果？簡(jiǎn)單光反射模型模擬光的是點(diǎn)光源照射到非透明體物體表面時(shí)，產(chǎn)生的光反射效果。22.反射光是由哪三部分組成？反射光由漫反射光、環(huán)境反射光和鏡面反射光三部分組成。23什么是漫反射光？它有何特點(diǎn)？如何計(jì)算漫反射光的強(qiáng)度。當(dāng)光線照射到一個(gè)粗糙的、無(wú)光澤的表面上時(shí)，光線沿各個(gè)方向都作相同的反射，從任何角度去看這種表面都有相同的亮度，這種反射表現(xiàn)為漫反射。其特點(diǎn)是：光源來(lái)自一個(gè)方向，反射光均勻地射向各個(gè)方向。物體表面點(diǎn)P處的漫反射光的強(qiáng)度可以用下式計(jì)算：24.什么是環(huán)境光？它有何特點(diǎn)？如何計(jì)算環(huán)境反射光的強(qiáng)度。環(huán)境光是光在物體和周?chē)h(huán)境（如墻）之間多次反射的結(jié)果，它不是直接來(lái)自光源，而是來(lái)自周?chē)沫h(huán)境對(duì)光的反射。環(huán)境光的特點(diǎn)是：照射在物體上的光來(lái)自周?chē)鱾€(gè)方向，又均勻地向各個(gè)方向反射。環(huán)境光的光強(qiáng)可用下式計(jì)算：25.什么是鏡面反射光？它有何特點(diǎn)？如何計(jì)算鏡面反射光的強(qiáng)度。鏡面反射的特點(diǎn)是：光源來(lái)自一個(gè)方向，反射光集中在反射方向。一個(gè)理想的光澤表面，僅僅在反射角等于入射角時(shí)，光線才會(huì)被反射。只有在反射方向上，觀察者才能看到從鏡面反射出來(lái)的光線，而在其它方向都看不到反射光。非理想的反射面，鏡面反射光的強(qiáng)度就會(huì)隨α角的增加而急劇地減少，但觀察者還是可以在α很小時(shí)接收到這種改變了方向的一部分鏡面反射光。鏡面反射光的光強(qiáng)可用下式計(jì)算：26.如何用簡(jiǎn)單光照模型計(jì)算從物體上任一點(diǎn)P處的顏色和亮度I。從視點(diǎn)觀察到物體上任一點(diǎn)P處的顏色和亮度I應(yīng)為漫反射光強(qiáng)，環(huán)境光反射光強(qiáng)及鏡面反射光強(qiáng)的總和，即：27．請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明光線跟蹤算法的跟蹤終止條件。光線跟蹤本質(zhì)上是個(gè)遞歸算法，每個(gè)象素的光強(qiáng)度必須綜合各級(jí)遞歸計(jì)算的結(jié)果才能獲得。光線跟蹤結(jié)束的條件有三個(gè)，光線與光源相交、光線與背景相交以及被跟蹤的光線對(duì)第一個(gè)交點(diǎn)處的光強(qiáng)度作用趨近于0。28．粒子系統(tǒng)的基本思想粒子系統(tǒng)的基本思想是將許多簡(jiǎn)單形狀的微小粒子作為基本元素聚集起來(lái)形成一個(gè)不規(guī)則的模糊物體，從而構(gòu)成一個(gè)封閉的系統(tǒng)----粒子系統(tǒng)。粒子系統(tǒng)并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的靜態(tài)系統(tǒng)，隨著時(shí)間的推移，系統(tǒng)中已有粒子不僅不斷改變形狀、不斷運(yùn)動(dòng)，而且不斷有新的粒子加入，并有舊的粒子消失。29寫(xiě)出生成粒子系統(tǒng)的基本步驟。生成粒子系統(tǒng)某瞬間畫(huà)面的基本步驟是：1)生成新的粒子并加入系統(tǒng)中；2)賦予每一新粒子以一定的屬性；3)刪除那些已經(jīng)超過(guò)其生命周期的粒子；4)根據(jù)粒子的動(dòng)態(tài)屬性對(duì)粒子進(jìn)行移動(dòng)和變換；5)繪制并顯示由有生命的粒子組成的圖形。30.自由曲面的表示通常有哪兩種？自由曲面的表示通常有兩種：一種為參數(shù)曲面，如Bezier曲面、B樣條曲面、NURBS曲面等；另一種為隱式曲面。31．如何作空間中的點(diǎn)相對(duì)于任意平面的對(duì)稱(chēng)變換？當(dāng)空間中的點(diǎn)相對(duì)于任意平面作對(duì)稱(chēng)變換時(shí)，應(yīng)先將此平面旋轉(zhuǎn)成與一坐標(biāo)面相重合，然后運(yùn)用基本對(duì)稱(chēng)變換，最后再將平面反變換會(huì)原來(lái)的位置。4、已知一直線段起點(diǎn)（0，0），終點(diǎn)（-8，-3），利用Bresenham算法生成此直線段，寫(xiě)出生成過(guò)程中坐標(biāo)點(diǎn)及誤差ε的變化情況。并在下面的方格中，標(biāo)出直線上各點(diǎn)解:以X方向計(jì)長(zhǎng)（0，0）走步數(shù)C=8（0，0）∵是第三象限C=8x0=0，y0=0，取點(diǎn)(0，0)C=7ε(x1)=2△Y-△X=6-8=-2<0x1=x0-1=-1，y1=y0=0取點(diǎn)(-1，0)C=6ε(x2)=ε(x1)+2△Y=-2+6=4x2=x1-1=-2，y2=y1-1=-1取點(diǎn)(-2，-1)C=5ε(x3)=ε(x2)+2△Y-2△X=4+6-16=-6<0x3=x2-1=-3，y3=y2=-1取點(diǎn)(-3，-1)C=4ε(x4)=ε(x3)+2△Y=-6+6=0x4=x3-1=-4，y4=y3-1=-2取點(diǎn)(-4，-2)C=3ε(x5)=ε(x4)+2△Y-2△X=0+6-16=-10<0x5=x4-1=-5，y5=y4=-2取點(diǎn)(-5，-2)C=2ε(x6)=ε