《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》練習(xí)題(答案)

《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》練習(xí)題1．直線(xiàn)掃描轉(zhuǎn)換的Bresenham算法(1)請(qǐng)寫(xiě)出生成其斜率介于0和1之間的直線(xiàn)的Bresenham算法步驟。(2)設(shè)一直線(xiàn)段的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)分別為(1,1)和(8,5)，請(qǐng)用Bresenham算法生成此直線(xiàn)段，確定所有要繪制象素坐標(biāo)。(1)①輸入線(xiàn)段的兩個(gè)端點(diǎn)，并將左端點(diǎn)存儲(chǔ)在(x0,y0)中②將(x0,y0)裝入幀緩存，畫(huà)出第一個(gè)點(diǎn)③計(jì)算常量?x,?y,2?y,and2?y-2?x,并得到?jīng)Q策參數(shù)的第一個(gè)值：p0=2?y-?x④從k=0開(kāi)始，在沿線(xiàn)路徑的每個(gè)xk處，進(jìn)行下列檢測(cè):如果pk<0,下一個(gè)要繪制的點(diǎn)就是(xk1,yk)，并且pk1=pk2?y否則下一個(gè)要繪制的點(diǎn)就是(xk1,yk1)，并且pk1=pk2?y-2?x⑤重復(fù)步驟4，共?x-1次(2)x=7

y=4P0=2y-x=12y=8

2y-2x=-6kpk(xk1,yk1)01(2,2)1-5(3,2)23(4,3)3-3(5,3)45(6,4)5-1(7,4)67(8,5)2．已知一多邊形如圖1所示，其頂點(diǎn)為V1、V2、V3、V4、V5、V6，邊為E1、E2、E3、E4、E5、E6。用多邊形的掃描填充算法對(duì)此多邊形進(jìn)行填充時(shí)(掃描線(xiàn)從下到上)要建立邊分類(lèi)表(sortededgetable)并不斷更新活化邊表(activeedgelist)。(1)在表1中填寫(xiě)邊分類(lèi)表中每條掃描線(xiàn)上包含的邊(標(biāo)明邊號(hào)即可)；(2)在表2中寫(xiě)出邊分類(lèi)表中每條邊結(jié)構(gòu)中各成員變量的初始值(3)指出位于掃描線(xiàn)y=6,7,8,9和10時(shí)活化邊表中包含那些邊，并寫(xiě)出這些邊中的x值、ymax值、和斜率的倒數(shù)值1/m。

表1邊分類(lèi)表Y值(ScanLineNumber)邊(EdgeNumber)1020304E15E6,E26E67E38E5,E39E410012345678910表2邊的初始值

邊xymax1/m41197460051976006196600711877901-1827991-193369991-13.二維變換

(1)記P(xf,yf)為固定點(diǎn)，sx、sy分別為沿x軸和y軸方向的縮放系數(shù)，請(qǐng)用齊次坐標(biāo)(HomogeneousCoordinate)表示寫(xiě)出二維固定點(diǎn)縮放變換的變換矩陣。

(2)把以A(0,0)、B(1,1)和C(5,2)為頂點(diǎn)的三角形以頂點(diǎn)C為固定點(diǎn)放大2倍。求出放大后的三角形的頂點(diǎn)坐標(biāo)。

(1)

(2)①平移這個(gè)對(duì)象，使得他的固定點(diǎn)與原點(diǎn)重合

②縮放這個(gè)在坐標(biāo)原點(diǎn)的對(duì)象

③平移這個(gè)對(duì)象，使得他的固定點(diǎn)回到原始位置

所以A(-5,-2)

B(-3,0)

C(5,2)

4二維變換

(1)請(qǐng)用齊次坐標(biāo)表示寫(xiě)出點(diǎn)Q(x,y)繞定點(diǎn)P(a,b)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)變換矩陣。

(2)求出以A(0,0)、B(1,1)和C(5,2)為頂點(diǎn)的三角形繞固定點(diǎn)P(-1,-1)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)450后的三角形的頂點(diǎn)坐標(biāo)。

(1)

x’=xr(x-xr)cosθ-(y-yr)sinθ

y’=yr(x-xr)sinθ(y-yr)cosθ

(2)①平移這個(gè)對(duì)象，使得他的固定點(diǎn)與原點(diǎn)重合

②旋轉(zhuǎn)這個(gè)在坐標(biāo)原點(diǎn)的對(duì)象③平移這個(gè)對(duì)象，使得他的固定點(diǎn)回到原始位置A(-1,-1)

B(-1,-12)

C(-13/2*,-19/2*)5.如圖所示，L(-3,1)和R(2,6)為正方形裁剪窗口兩個(gè)對(duì)角線(xiàn)角點(diǎn)，線(xiàn)段AB、CD、EF、GH和IJ為被裁剪線(xiàn)段。用Cohen-Sutherland線(xiàn)裁剪算法進(jìn)行裁剪時(shí)要對(duì)線(xiàn)段的端點(diǎn)進(jìn)行編碼。(1)請(qǐng)寫(xiě)出編碼規(guī)則，并在圖中標(biāo)出相應(yīng)區(qū)域的編碼(2)分別指出于點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G、H對(duì)應(yīng)的編碼(3)根據(jù)線(xiàn)段端點(diǎn)的編碼對(duì)圖中所有線(xiàn)段分類(lèi)，指出哪些線(xiàn)段是可見(jiàn)的？哪些是不可見(jiàn)的？哪些是候選的裁剪線(xiàn)段。D(3,8)B(-1,7)I(-4,7)R(2,6)C(-1,5)E(-2,3)H(3,3)A(-4,2)F(1,2)L(-3,1)1-113-1G(1,-2)（1）100110001010000100000010010101000110（2）A:0001B:1000C:0000D:1010E:0000F:0000G:0100H:0010I:1000J:1000（3）可見(jiàn)的：EF不可見(jiàn)的：GH,IJ候選的：AB,CD6.分別用Sutherland-Hodgman算法和Weiler-Atherton算法裁剪圖1所示的多邊形p1p2p3p4p5p6p7p8p9p1，裁剪窗口為如圖所示的矩形窗口。要求：(1)用實(shí)線(xiàn)分別在圖1(a)(b)(c)(d)中繪出用Sutherland-Hodgman算法沿裁剪窗口的左、右、上、下窗口邊裁剪后的中間結(jié)果(2)用Weiler-Atherton算法對(duì)圖1所示的多邊形進(jìn)行裁剪，以p1為起點(diǎn)，以圖1箭頭所示的方向?yàn)樽呦颍趫D1(e)中用箭頭表示畫(huà)出所有走過(guò)的邊(包括多邊形邊和窗口邊)及其走向；并在圖1(f)中用實(shí)線(xiàn)繪出最后裁剪結(jié)果。7．簡(jiǎn)述多邊形掃描填充算法基本原理和大致步驟，并以具體例子說(shuō)明邊分類(lèi)表內(nèi)容、掃描過(guò)程中活化邊表的信息變化。(1)原理：在直角坐標(biāo)系中，假設(shè)有一條從左至右的掃描線(xiàn)穿過(guò)多邊形，從左至右開(kāi)始計(jì)數(shù)，與多邊形交點(diǎn)為奇數(shù)時(shí)，開(kāi)始進(jìn)入多邊形，與多邊形交點(diǎn)為偶數(shù)時(shí)，走出多邊形。這樣在這相鄰配對(duì)的奇偶交點(diǎn)間的所有象素都在多邊形內(nèi)。如圖，奇數(shù)交點(diǎn)a，c，都是入多邊形，偶數(shù)交點(diǎn)b，d都是走出多邊形，相鄰的奇偶交點(diǎn)配對(duì)，a，b之間，c，d之間的象素都多邊形內(nèi)，可見(jiàn)一條掃描線(xiàn)上，與多邊形交點(diǎn)個(gè)數(shù)需要為偶數(shù)。依據(jù)這樣的思路，掃描線(xiàn)從上到下從左到右依次掃過(guò)多邊形即可求得多邊形所占據(jù)的象素。（注意退化情況的處理，也就是掃描線(xiàn)剛好經(jīng)過(guò)頂點(diǎn)或者多邊形的邊本身就是水平的情況）(2)步驟：1)輸入多邊形的頂點(diǎn)的坐標(biāo)2)建立邊表（ET）3)初始化Y值4)初始化活性邊表（AEL），設(shè)置為空5)每個(gè)掃描線(xiàn)從底部到頂部，做以下步驟直到ET和AEL是空的：①建立AEL②設(shè)置顏色③更新AEL：當(dāng)Y=

YMAX時(shí),刪除邊x=

x?XY

=

y1④返回AEL(3)例子：8．由坐標(biāo)A(0,0,0)，B(1,0,0)，C(0,1,0)，D(0,01)確定的錐體繞直線(xiàn)L旋轉(zhuǎn)450,其中L的方向?yàn)閂=JK，且通過(guò)點(diǎn)C(0,1,0)。寫(xiě)出錐體旋轉(zhuǎn)后的坐標(biāo)。9.設(shè)3次參數(shù)多項(xiàng)式函數(shù)P(u)=au3bu2cud,求出滿(mǎn)足下列邊界條件的3次Hermite插值曲線(xiàn)(用矩陣表示):

P(0)=PkP(1)=Pk1P’(0)=DPkP’(1)=DPk110.Cohen-Sutherland直線(xiàn)段裁剪算法和Liang-Barsky直線(xiàn)段裁剪算法是直線(xiàn)段裁剪的兩種基本算法，試述兩種算法的基本原理，并分析它們的優(yōu)點(diǎn)和不足。（1）通過(guò)一個(gè)矩形的裁剪區(qū)域?qū)⒄麄€(gè)屏幕分成9個(gè)部分，并為每一個(gè)部分賦予相應(yīng)的區(qū)域碼，然后根據(jù)端點(diǎn)的位置確定這個(gè)端點(diǎn)的區(qū)域碼。先判斷能否完全接受或者完全排除一條線(xiàn)段，若以上2個(gè)判斷無(wú)法直接得出，則逐步裁剪，選取一個(gè)位于裁剪區(qū)外的端點(diǎn)，把端點(diǎn)的區(qū)域碼和裁剪邊界的區(qū)域碼進(jìn)行邏輯與運(yùn)算，若結(jié)果為真，則端點(diǎn)在該裁剪邊界外部，這時(shí)將端點(diǎn)移向線(xiàn)段和該邊界的交點(diǎn)處，如此循環(huán)，直到裁剪結(jié)束。（2）利用線(xiàn)段的參數(shù)表達(dá)形式直接判別落在窗口內(nèi)的部分線(xiàn)段.大體上有以下幾步,有些步驟依據(jù)中間的判斷結(jié)果可以省略或跳轉(zhuǎn).第一步：計(jì)算出pk和qk(k=1,2,3,4)第二步：看pki的符號(hào)進(jìn)行判斷第三步：計(jì)算u1=max(0,qk/pk),u2=min(1,qk/pk)如果,u2>u1,則線(xiàn)段是可見(jiàn)的第四步：利用u1和u2計(jì)算端點(diǎn)坐標(biāo)（3）比較：Cohen-Sutherland：直觀方便，速度較快多次重復(fù)計(jì)算線(xiàn)段與裁剪窗口邊界的交點(diǎn)，計(jì)算量大采用位邏輯乘，在有些高級(jí)語(yǔ)言中不便進(jìn)行全部舍棄的判斷僅適用于那些僅在窗口的線(xiàn)段，不適合跨越三個(gè)區(qū)域的線(xiàn)段，就不能一次做出判別Liang-Barsky：所需計(jì)算量小，更有效可以擴(kuò)展成三維裁剪算法只能應(yīng)用于矩陣窗口的情形10.簡(jiǎn)述Bezier曲線(xiàn)與B-Spline曲線(xiàn)的異同點(diǎn)，指出他們的特點(diǎn)和不足。11.DDA算法和Bresenham算法是兩種直線(xiàn)生成的基本算法，試述兩種算法的基本原理，并分析它們的優(yōu)點(diǎn)和不足。（1）DDA算法：①選定x2－x1和y2－y1中較大者作為步進(jìn)方向(假設(shè)x2－x1較大)，取該方向上的增量為一個(gè)象素單位(△x=1)，②利用式(2－1)計(jì)算另一個(gè)方向的增量(△y=△x·m=m)。通過(guò)遞推公式(2－2)至(2－5)，把每次計(jì)算出的(xi1，yi1)經(jīng)取整后送到顯示器輸出，則得到掃描轉(zhuǎn)換后的直線(xiàn)。③之所以取x2－x1和y2－y1中較大者作為步進(jìn)方向，是考慮沿著線(xiàn)段分布的象素應(yīng)均勻，這在下圖中可看出。④另外，算法實(shí)現(xiàn)中還應(yīng)注意直線(xiàn)的生成方向，以決定Δx及Δy是取正值還是負(fù)值。（2）Bresenham算法：假定直線(xiàn)斜率k在0~1之間。此時(shí)，只需考慮x方向每次遞增1個(gè)單位，決定y方向每次遞增0或1。設(shè)：直線(xiàn)當(dāng)前點(diǎn)為(xi,y)直線(xiàn)當(dāng)前光柵點(diǎn)為(xi,yi)則：下一個(gè)直線(xiàn)的點(diǎn)應(yīng)為(xi1,yk)下一個(gè)直線(xiàn)的光柵點(diǎn)為右光柵點(diǎn)(xi1,yi)（y方向遞增量0）或?yàn)橛疑瞎鈻劈c(diǎn)(xi1,yi1)（y方向遞增量1）（3）優(yōu)缺點(diǎn)：DDA算法：算法簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)容易由于在循環(huán)中涉及實(shí)型數(shù)的運(yùn)算，因此生成直線(xiàn)的速度較慢。浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算不易硬件實(shí)現(xiàn)Bresenham算法：不必計(jì)算直線(xiàn)之斜率,因此不做除法;

不用浮點(diǎn)數(shù),只用整數(shù);

只做整數(shù)加減法和乘2運(yùn)算,而乘2運(yùn)算可以用硬件移位實(shí)現(xiàn).

算法速度很快,并適于用硬件實(shí)現(xiàn).

12.簡(jiǎn)述直線(xiàn)段裁剪與多邊形裁剪的異同點(diǎn)。多邊形的剪裁比直線(xiàn)剪裁復(fù)雜。如果按照直線(xiàn)剪裁算法對(duì)多邊形的邊作剪裁，剪裁后的多邊形的邊就會(huì)成為一組彼此不連貫的折線(xiàn)，從而給填色帶來(lái)困難。多邊形剪裁算法的關(guān)鍵在于，通過(guò)剪裁，不僅要保持窗口內(nèi)多邊形的邊界部分，而且要將窗框的有關(guān)部分按一定次序插入多邊形的保留邊界之間，從而使剪裁后的多邊形的邊仍然保持封閉狀態(tài)，以便填色算法得以正確實(shí)現(xiàn)13.在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)中，樣條曲線(xiàn)通常采用3次多項(xiàng)式參數(shù)表示，請(qǐng)說(shuō)明理由。14.圖形學(xué)中消隱算法有兩大類(lèi)，z緩沖器(z-buffer)算法屬于哪一類(lèi)？請(qǐng)闡述它的基本原理和特點(diǎn)。(1)屬于圖像空間消隱(2)基本原理：Z緩沖器中每個(gè)單元的值是對(duì)應(yīng)象素點(diǎn)所反映對(duì)象的z坐標(biāo)值。Z緩沖器中每個(gè)單元的初值取成z的極小值，幀緩沖器每個(gè)單元的初值可放對(duì)應(yīng)背景顏色的值。圖形消隱的過(guò)程就是給幀緩沖器和Z緩沖器中相應(yīng)單元填值的過(guò)程。在把顯示對(duì)象的每個(gè)面上每一點(diǎn)的屬性（顏色或灰度）值填入幀緩沖器相應(yīng)單元前，要把這點(diǎn)的z坐標(biāo)值和z緩沖器中相應(yīng)單元的值進(jìn)行比較。只有前者大于后者時(shí)才改變幀緩沖器的那一單元的值，同時(shí)z緩沖器中相應(yīng)單元的值也要改成這點(diǎn)的z坐標(biāo)值。如果這點(diǎn)的z坐標(biāo)值小于z緩沖器中的值，則說(shuō)明對(duì)應(yīng)象素已經(jīng)顯示了對(duì)象上一個(gè)點(diǎn)的屬性，該點(diǎn)要比考慮的點(diǎn)更接近觀察點(diǎn)。對(duì)顯示對(duì)象的每個(gè)面上的每個(gè)點(diǎn)都做了上述處理后，便可得到消除了隱藏面的圖(3)特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）算法復(fù)雜度(O(nN))：對(duì)于給定的圖像空間，N是固定的，所以算法復(fù)雜度只會(huì)隨著場(chǎng)景的復(fù)雜度線(xiàn)性地增加（2）無(wú)須排序：場(chǎng)景中的物體是按任意順序?qū)懭霂彌_器和z緩沖器的，無(wú)須對(duì)物體進(jìn)行排序，從而節(jié)省了排序的時(shí)間（3）適合于任何幾何物體：能夠計(jì)算與直線(xiàn)交點(diǎn)（4）適合于并行實(shí)現(xiàn)(硬件加速)不足：（1）z緩沖器需要占用大量的存儲(chǔ)單元：一個(gè)大規(guī)模復(fù)雜場(chǎng)景中：深度范圍可能為106，一個(gè)像素需要24bit來(lái)存儲(chǔ)其深度信息。

如果顯示分辨率為1280×1024，那么深度緩沖器需要4MB存儲(chǔ)空間（2）深度的采樣與量化帶來(lái)走樣現(xiàn)象（3）難以處理透明物體解決存儲(chǔ)問(wèn)題：逐區(qū)域進(jìn)行z緩沖器消隱(A-Buffermethod:accumulationbuffer)16.OpenGL庫(kù)函數(shù)由哪幾部分組成，請(qǐng)簡(jiǎn)單說(shuō)說(shuō)各部分的分工。(1)OpenGL核心庫(kù)核心庫(kù)包含有115個(gè)函數(shù)，函數(shù)名的前綴為gl。這部分函數(shù)用于常規(guī)的、核心的圖形處理。

(2)OpenGL實(shí)用庫(kù)The

OpenGL

Utility

Library

(GLU)包含有43個(gè)函數(shù)，函數(shù)名的前綴為glu。OpenGL提供了強(qiáng)大的但是為數(shù)不多的繪圖命令，所有較復(fù)雜的繪圖都必須從點(diǎn)。線(xiàn)、面開(kāi)始。Glu

為了減輕繁重的編程工作，封裝了OpenGL函數(shù)，Glu函數(shù)通過(guò)調(diào)用核心庫(kù)的函數(shù)，為開(kāi)發(fā)者提供相對(duì)簡(jiǎn)單的用法，實(shí)現(xiàn)一些較為復(fù)雜的操作。(3)OpenGL輔助庫(kù)包含有31個(gè)函數(shù)，函數(shù)名前綴為aux。這部分函數(shù)提供窗口管理、輸入輸出處理以及繪制一些簡(jiǎn)單三維物體。(4)OpenGL工具庫(kù)OpenGL

Utility

Toolkit

包含大約30多個(gè)函數(shù)，函數(shù)名前綴為glut。glut是不依賴(lài)于窗口平臺(tái)的OpenGL工具包，由Mark

KLilgrad在SGI編寫(xiě)，目的是隱藏不同窗口平臺(tái)API的復(fù)雜度。函數(shù)以glut開(kāi)頭，它們作為aux庫(kù)功能更強(qiáng)的替代品，提供更為復(fù)雜的繪制功能

以下內(nèi)容由教師填寫(xiě)一、填空題（每空0.5分，共10分）1、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的圖形是指由點(diǎn)、線(xiàn)、面、體等和明暗、灰度（亮度）、色彩等構(gòu)成的，從現(xiàn)實(shí)世界中抽象出來(lái)的帶有灰度、色彩及形狀的圖或形。2、一個(gè)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)至少應(yīng)具有、、輸入、輸出、等基本功能。3、常用的字符描述方法有：點(diǎn)陣式、和。4、字符串剪裁的策略包括、和筆劃/像素精確度

。5、所謂齊次坐標(biāo)就是用維向量表示一個(gè)n維向量。6、投影變換的要素有：投影對(duì)象、、、投影線(xiàn)和投影。7、輸入設(shè)備在邏輯上分成定位設(shè)備、描畫(huà)設(shè)備、定值設(shè)備、、拾取設(shè)備和。8、人機(jī)交互是指用戶(hù)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的通信，它是人與計(jì)算機(jī)之間各種符號(hào)和動(dòng)作的。9、按照光的方向不同，光源分類(lèi)為：，，。10、從視覺(jué)的角度看，顏色包含3個(gè)要素：即、和亮度。得分閱卷人二、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在題后的括號(hào)內(nèi)）1、在CRT顯示器系統(tǒng)中，（）是控制電子束在屏幕上的運(yùn)動(dòng)軌跡。A.陰極

B.加速系統(tǒng)

C.聚焦系統(tǒng)

D.偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)2、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？（）A.512KB

B.1MB

C.2MB

D.3MB

3、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

4、下面哪個(gè)不屬于圖形輸入設(shè)備？（）A.鍵盤(pán)

B.繪圖儀

C.光筆

D.數(shù)據(jù)手套5、多邊形填充算法中，錯(cuò)誤的描述是（）。A.掃描線(xiàn)算法對(duì)每個(gè)象素只訪問(wèn)一次，主要缺點(diǎn)是對(duì)各種表的維持和排序的耗費(fèi)較大B.邊填充算法基本思想是對(duì)于每一條掃描線(xiàn)與多邊形的交點(diǎn)，將其右方象素取補(bǔ)C.邊填充算法較適合于幀緩沖存儲(chǔ)器的圖形系統(tǒng)D.邊標(biāo)志算法也不能解決象素被重復(fù)訪問(wèn)的缺點(diǎn)6、在掃描線(xiàn)填色算法中，掃描線(xiàn)與頂點(diǎn)相交時(shí)，對(duì)于交點(diǎn)的取舍問(wèn)題，下述說(shuō)法正確的是（）。A.當(dāng)共享頂點(diǎn)的兩條邊分別落在掃描線(xiàn)的兩邊時(shí)，交點(diǎn)只算2個(gè)B.當(dāng)共享交點(diǎn)的兩條邊在掃描線(xiàn)的同一邊時(shí)，若該點(diǎn)是局部最高點(diǎn)取1個(gè)C.當(dāng)共享交點(diǎn)的兩條邊在掃描線(xiàn)的同一邊時(shí)，若該點(diǎn)是局部最低點(diǎn)取2個(gè)D.當(dāng)共享頂點(diǎn)的兩條邊分別落在掃描線(xiàn)的兩邊時(shí)，交點(diǎn)只算0個(gè)7、在多邊形的逐邊裁剪法中，對(duì)于某條多邊形的邊(當(dāng)前處理的頂點(diǎn)為P，先前已處理的多邊形頂點(diǎn)為S)與某條裁剪線(xiàn)(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)，則輸出點(diǎn)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(xiàn)段SP與裁剪線(xiàn)的交點(diǎn)和點(diǎn)S

D.S在不可見(jiàn)的一側(cè)，P在可見(jiàn)的一側(cè)，則輸出線(xiàn)段SP與裁剪線(xiàn)的交點(diǎn)和P8、使用下列二維圖形變換矩陣：，將產(chǎn)生變換的結(jié)果為（）。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9、透視投影中主滅點(diǎn)最多可以有幾個(gè)？（）A.0

B.1

C.2

D.310、圖形軟件系統(tǒng)提供給用戶(hù)三種基本的輸入控制方式，不包含的選項(xiàng)是（）A.請(qǐng)求方式

B.采樣方式

C.事件方式

D.隨機(jī)方式11、下面哪個(gè)不是拾取技術(shù)中拾取一個(gè)基本對(duì)象的方法？（）A.指定名稱(chēng)法

B.拖曳法

C.特征點(diǎn)法

D.外接矩形法12、在明暗的光滑處理方法中，下列論述哪個(gè)是錯(cuò)誤的？（）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通過(guò)對(duì)多邊形頂點(diǎn)的法矢量進(jìn)行插值，獲得其內(nèi)部各點(diǎn)的法矢量C.Gouraud計(jì)算工作量比Phong方法計(jì)算工作量大D.Gouraud明暗模型處理的缺點(diǎn)是它使高光部位變得模糊13、光線(xiàn)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14、下述關(guān)于Bezier曲線(xiàn)Pl(t),P2(t),t∈[0,l］的論述，哪個(gè)是錯(cuò)誤的？（）A.P1(l)=P2(0)=P，在P處Pl(l)、P2(0）的切矢量方向相同，大小相等，則P1(t)、P2(t)在P處具有G1連續(xù)B.P1(l)=P2(0)=P，在P處Pl(l)、P2(0）的切矢量方向相同，大小相等，則P1(t)、P2(t)在P處具有Cl連續(xù)C.若保持原全部頂點(diǎn)的位置不變，只是把次序顛倒過(guò)來(lái)，則新的Bezier曲線(xiàn)形狀不變，但方向相反D.曲線(xiàn)的位置和形狀只與特征多邊形的頂點(diǎn)的位置有關(guān)，它不依賴(lài)坐標(biāo)系的選擇15、以下關(guān)于圖形變換的論述哪個(gè)是錯(cuò)誤的？（）

A.錯(cuò)切變換雖然可引起圖形角度的改變，但不會(huì)發(fā)生圖形畸變

B.平移變換不改變圖形大小和形狀，只改變圖形位置

C.拓?fù)潢P(guān)系不變的幾何變換不改變圖形的連接關(guān)系和平行關(guān)系

D.旋轉(zhuǎn)變換后各圖形部分間的線(xiàn)性關(guān)系和角度關(guān)系不變，變換后直線(xiàn)的長(zhǎng)度不變得分閱卷人三、判斷題（每題1分，共10分。正確的在括號(hào)內(nèi)劃√，錯(cuò)誤的劃×）1、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)生成的基本單位是線(xiàn)段。（）2、光柵掃描式圖形顯示器可看作是點(diǎn)陣單元發(fā)生器，可直接從單元陣列中的一個(gè)可編地址的象素畫(huà)一條直線(xiàn)到另一個(gè)可編地址的象素。（）3、DDA（微分方程法）是Bresenham算法的改進(jìn)。（）4、在進(jìn)行圓的轉(zhuǎn)換時(shí)，只要能生成8分圓，那么圓的其它部分可通過(guò)一系列的簡(jiǎn)單反射變換得到。（）5、采用正方刷子生成具有一定寬度的圓弧，在斜率為±1是最粗。（）6、光的三基色為：紅綠藍(lán)。（）7、Gouraud光照模型使高光部位變的模糊。（）8、齊次坐標(biāo)提供了坐標(biāo)系變換的有效方法，但仍然無(wú)法表示無(wú)窮遠(yuǎn)的點(diǎn)。（）9、顯式方程和參數(shù)曲線(xiàn)均可以表示封閉曲線(xiàn)或多值曲線(xiàn)。（）10、Bezier曲線(xiàn)具有對(duì)稱(chēng)性質(zhì)。（）得分閱卷人四、問(wèn)答題（1題、3題各5分，2題6分，4題7分，共23分）1、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域主要有哪些方面？（5分）2、什么是窗口？什么是視區(qū)？簡(jiǎn)述二者的關(guān)系。（6分）3、光線(xiàn)跟蹤的終止條件有哪些？（5分）4、利用線(xiàn)段裁剪的Cohen-Sutherland算法，對(duì)線(xiàn)段P1P2進(jìn)行裁剪，寫(xiě)出裁剪的步驟。（7分）得分閱卷人五、綜合題（1題8分，2題9分，3題10分，共27分）1、在下面的橫線(xiàn)上將DDA算法程序補(bǔ)充完整，并用DDA算法掃描轉(zhuǎn)換連接兩點(diǎn)P0（0，0）和P1（8，3）的直線(xiàn)段，要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，并在圖中標(biāo)出掃描轉(zhuǎn)換后的像素點(diǎn)。（1）補(bǔ)充DDA算法程序（2分）voidDDALine(intx0,inty0,intx1,inty1,intcolor)

{

intx；floatdx,dy,y,k;dx=x1-x0;

dy=y1-y0;k=dy/dx;

y=y0;for(x=x0;x≤x1;

x){

drawpixel(x，，color);；}}（2）掃描轉(zhuǎn)換連接P0P1的直線(xiàn)段，并在圖中標(biāo)出掃描轉(zhuǎn)換后的像素點(diǎn)（6分）2、建立用掃描線(xiàn)填充法將頂點(diǎn)為P0(2，1)，P1(1，7)，P2(8，5)，P3(7，1)，P4(6，4)的多邊形填充時(shí)的有序邊表及掃描線(xiàn)Y=4時(shí)的活性邊表。(9分)3、已知圖中所示三角形ABC各頂點(diǎn)的坐標(biāo)A(2，4)、B（4，4）、C（4，1），相對(duì)A點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°，各頂點(diǎn)分別到達(dá)A＇、B＇、C＇。試計(jì)算A＇、B＇、C＇的坐標(biāo)值。（要求用齊次坐標(biāo)進(jìn)行變換，列出變換矩陣。）（10分）1、幾何要素，非幾何要素2、計(jì)算，存儲(chǔ)，交互3、矢量式，編碼式4、字符串的有或無(wú)剪裁（串精度），字符的有或無(wú)剪裁（字符精度）5、n1

6、投影中心，投影平面7、選擇設(shè)備，字符串設(shè)備8、雙向信息交換。9、點(diǎn)光源，分布式光源，漫射光源色調(diào)（色彩）、飽和度DCABDCCDDDBCCAA×××√√√√××√得分閱卷人四、[教師答題時(shí)間：15

分鐘]問(wèn)答題（1題、3題各5分，2題6分，4題7分，共23分）1、答：（共5分）（1）用戶(hù)接口

（0.5分）（2）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）（1分）（3）地形地貌和自然資源圖（1分）（4）計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)和藝術(shù)（1分）（5）科學(xué)計(jì)算可視化（1分）（6）游戲（0.5分）2、[三基類(lèi)][教師答題時(shí)間：5分鐘]答：（共6分）在計(jì)算機(jī)中，窗口是圖形的可見(jiàn)部分，是在用戶(hù)坐標(biāo)系中定義的確定顯示內(nèi)容的一個(gè)矩形區(qū)域，只有在這個(gè)區(qū)域內(nèi)的圖形才能在設(shè)備坐標(biāo)系下輸出，而窗口外的部分則被截掉。