計(jì)算機(jī)圖形學(xué)練習(xí)題

1章習(xí)題圖形學(xué)爭論的任務(wù)是什么？試列舉出圖形學(xué)應(yīng)用的方向？〔至少寫出4個(gè)方向。計(jì)算機(jī)如何表達(dá)顏色1024×768的顯示器各需要多少字節(jié)位平面數(shù)為24的幀緩存？3章習(xí)題名詞解釋：光柵化；掃描線；區(qū)域編碼；裁剪。對(duì)線段2,4〔-9,1，按DDA算法進(jìn)展光柵化模擬計(jì)算。對(duì)線段2,4〔-9,1，按Bresenham算法進(jìn)展光柵化模擬計(jì)算。對(duì)線段1,1〔8,，按Bresenham算法進(jìn)展光柵化模擬計(jì)算。6 多邊形頂點(diǎn)坐標(biāo)v1--v8如下：v1=(2,4),v2=(9,4),v3=(9,7),v4=(8,7),v5=(8,9),v6=(4,9),v7=(4,7),v8=(2,7)。按掃描線填充算法進(jìn)展計(jì)算。掃描線多邊形算法中什么狀況會(huì)產(chǎn)生奇數(shù)個(gè)交點(diǎn)？如何解決？多邊形為1,23,3〔6,3,6描線的活動(dòng)邊表。線段L1={-4,7),(-2,10)},L2={-4,2),(-1,7)},L3={-1,5),(3,8)},L4={-2,3),(1,2)},L5={1,-2),(3,3)},對(duì)裁剪窗口{(-3,1),{2,6)}(2個(gè)點(diǎn)為窗口的左下角和右上角)，按區(qū)域編碼算法進(jìn)展裁剪按梁友棟算法進(jìn)展裁剪總結(jié)編碼裁剪算法的原理及特點(diǎn)編寫實(shí)現(xiàn)編碼裁剪算法的函數(shù)總結(jié)梁友棟裁剪算法的原理及特點(diǎn)編寫實(shí)現(xiàn)梁友棟算法的函數(shù)說明在多邊形的逐邊裁剪法的步驟和規(guī)章，并舉例說明4章習(xí)題圖形變換，變換矩陣，齊次坐標(biāo)，幾何變換，坐標(biāo)變換，投影變換，視窗變換，變換的組合〔聯(lián)級(jí)變換〕導(dǎo)出平面坐標(biāo)系X-O-Y中點(diǎn)(x,y)繞原點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)角θ的變換矩陣。點(diǎn)P(2,-4)30度的坐標(biāo)是什么？寫出點(diǎn)Q(x,y)繞定點(diǎn)P(h,k)旋轉(zhuǎn)的變換矩陣。將三角形A(0,0),B(1,1),C(5,2)2CABC的位置。2次旋轉(zhuǎn)變換為先繞x軸轉(zhuǎn)θx，再繞y軸轉(zhuǎn)θy，寫出變換矩陣。旋轉(zhuǎn)挨次有影響嗎？寫出關(guān)于xyP對(duì)任意平面的對(duì)稱點(diǎn)的變換矩陣。設(shè)有物體A，在空間沿x方向平移運(yùn)動(dòng)，物體B放在A上，在隨A運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還沿z方向平移物體C放在A上，在隨A運(yùn)動(dòng)的同時(shí)還繞y軸轉(zhuǎn)動(dòng)，寫出各物體的變換矩陣。10 四邊形頂點(diǎn)坐標(biāo)為A(2,4,1),B(4,4,1),C(2,8,5),D(4,8,5)，求它的三個(gè)正投影視圖。11 寫出投影到視平面z=d，投影中心在原點(diǎn)的單點(diǎn)透視投影變換矩陣。12試證明下述幾何變換的矩陣運(yùn)算具有互換性：〔1〕兩個(gè)連續(xù)的旋轉(zhuǎn)變換 〔2〕兩個(gè)連續(xù)的平移變換〔3〕兩個(gè)連續(xù)的變比例變換 〔4〕婁比例系數(shù)相等時(shí)的旋轉(zhuǎn)和比例變換13x軸作對(duì)稱，緊跟著相對(duì)y=-x直線作對(duì)稱變換完全等價(jià)該點(diǎn)相對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)作旋轉(zhuǎn)變換。16一個(gè)單位立方體在OXYZ右手坐標(biāo)系中，現(xiàn)欲形成以A(1，1，1)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以O(shè)A為Z軸的左手觀看坐標(biāo)系，請(qǐng)推導(dǎo)變換矩陣。18請(qǐng)寫出一個(gè)變換矩陣，它將正方形〔〔0〔〔〕變換為長寬各為原來一半大小的正方形，并且中心在-，-。請(qǐng)寫出窗口到標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備屏幕〔x方向和y方向的變化范圍均為[0,1]〕的觀看變換，其中窗口的左下角是0，，右上角是，，并保持縱橫比不變。試用幾種不同挨次的簡潔幾何變換，求出將平面上的任始終線段P1(x1,y1),P2(x2,y2)變換為與X軸重合的變換矩陣，并說明其等效性。25在用戶域W中的窗口區(qū)有始終線A，求出該直線在屏幕域中的視圖區(qū)的坐標(biāo)位置。〔50，50〕〔〔50，50〕〔230，200〕〔50，80〕W A V〔30，40〕〔20，25〕一個(gè)矩形的兩個(gè)對(duì)角坐標(biāo)為4020〕和10，8，求矩形相對(duì)原點(diǎn)縮小1的對(duì)角點(diǎn)坐標(biāo)值。一個(gè)三角形的三個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)為，10〔1，5〕和3，245度后三個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)。二維圖形對(duì)象以點(diǎn)(2,3)Sx=1,Sy=2180度，試求其復(fù)合變換矩陣。在三維坐標(biāo)系下一點(diǎn)〔1，，-1，以XOY平面作為投影平面。假設(shè)承受平行投影技術(shù)，試計(jì)算其正投影點(diǎn)PV的坐標(biāo)。假設(shè)承受透視投影技術(shù)，以Q(0,0,8)為投影中心，試計(jì)算其透視投影點(diǎn)Pw的坐標(biāo)。ABCA(1,2)、B(5,2)、C(3,5)，相對(duì)直線Y=4做對(duì)稱變換后到A”、B”、C”。試計(jì)算A”、B”、C”的坐標(biāo)值。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)考試簡答題簡答題1、簡述虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有哪些特征？(2分)多感知性〔Multi-Sensory〕所謂多感知是指除了一般計(jì)算機(jī)技術(shù)所具有的視覺感知之外，還有聽覺感知、力覺感知、人所具有的感知功能。浸沒感〔Immersion〕又稱臨場(chǎng)感，指用戶感作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實(shí)程度。交互性〔Interactivity〕指用戶對(duì)模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反響的自然程度〔包括實(shí)時(shí)性。設(shè)想性〔Imagination〕強(qiáng)調(diào)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)具有寬闊的可想像空間，可拓寬人類認(rèn)知范圍，不僅可再現(xiàn)真實(shí)存在設(shè)想性三個(gè)特性的英文單詞的第一個(gè)字母均為I，所以這三個(gè)特性又通常被統(tǒng)稱為3I特性。2、試描述你所生疏的計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的硬軟件環(huán)境。(2分)例如：計(jì)算機(jī)硬件承受PC、操作系統(tǒng)承受windows2023，圖形輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、光筆、觸摸屏等，圖形輸出設(shè)備有CRT、LCD3DMAX圖形軟件。3、簡述計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理有什么區(qū)分？(2分)4、試簡述計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在你使用計(jì)算機(jī)時(shí)或從事工作中、經(jīng)受的生活中，有哪些影響？(2分)計(jì)算機(jī)美術(shù)與設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)動(dòng)畫藝術(shù)5、為什么要制定圖形軟件標(biāo)準(zhǔn)？可分為哪兩類？(2分)6、舉例說明計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？(2分)計(jì)算機(jī)美術(shù)與設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫藝術(shù)7、簡述RGB顏色模型如何與CMY顏色模型進(jìn)展轉(zhuǎn)換？(2分)8、簡述光柵掃描的根本工作原理。(2分)成的象素矩陣――圖象Imag但是，它所獲得的圖象數(shù)據(jù)必需被轉(zhuǎn)換為圖形〔Graphics〕數(shù)據(jù)，才能被CAD過程和各子段。常用的光柵掃描型圖形輸入設(shè)備有掃描儀和攝象機(jī)。工作原理：在這種顯示器中，電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡是固定的。即從左到右、自上而下掃描熒光屏，來產(chǎn)生一幅光柵。特點(diǎn)：由于圖形是以點(diǎn)陣的形式存儲(chǔ)在幀緩沖器中示器的電子束按從上到下、從左到右的挨次依次掃描屏幕，來建立圖形。優(yōu)缺點(diǎn)顏色豐富的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)影像，制造本錢低，但線條的質(zhì)量不高。9、簡述什么叫顏色模型？有哪些常見的顏色模型？(2分)10、比較掃描轉(zhuǎn)換填充和區(qū)域填充有什么不同？(2分)11、簡述線段裁剪要留意哪兩個(gè)方面？(2分)12(2分)1〔wxl=-0.5,wxr=0.5,wyb=0.0,wyt=1.求窗口中一點(diǎn)P(0.25,0.25)變換至視口中P*的坐標(biāo)值。(2分)14、簡述什么叫圖形變換？通常有哪些圖形變換？(2分)圖形變換既可以看作是圖形不動(dòng)而坐標(biāo)系變動(dòng),變動(dòng)后圖形在的坐標(biāo)系下具有的坐標(biāo)值;也可以看作是坐標(biāo)系不動(dòng)而圖形變動(dòng),變動(dòng)后的圖形在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值發(fā)生變化,可以轉(zhuǎn)變和治理各種圖像和圖形的顯示。15、什么是窗口？什么是視區(qū)？什么是觀看變換？(2分)窗口(Window)：用戶坐標(biāo)系中需要進(jìn)展觀看和處理的一個(gè)坐標(biāo)區(qū)域稱為窗口。視區(qū)(Viewport)：窗口映射到顯示設(shè)備上的坐標(biāo)區(qū)域稱為視區(qū)。要將窗口內(nèi)的圖形在視區(qū)中顯示出來，必需經(jīng)過將窗口到視區(qū)的變換Window-ViewportTransformatioViewingTransformatio。16、簡潔多面體和簡單多面體的歐拉公式分別滿足什么條件？(2分)拓?fù)鋵W(xué)里的歐拉公式：V+F-E=X(PV是多面體PF是多面體PE是多面體P,X(P)是多面體P的歐拉示性數(shù)。假設(shè)P可以同胚于一個(gè)球面〔可以通俗地理解為能吹脹而繃在一個(gè)球面上X(P)=2P同胚于一個(gè)接有hX(P)=2-2h。X(P)叫做P的歐拉示性數(shù)，是拓?fù)洳蛔兞?，就是無論再怎么經(jīng)過拓?fù)渥冃我膊粫?huì)轉(zhuǎn)變的量，是拓?fù)鋵W(xué)爭論的范圍。在多面體中的運(yùn)用:簡潔多面體的頂點(diǎn)數(shù)VFE間有關(guān)系V+F-E=217、通常面繪制有哪兩種方法？(2分)18、正則形體與非正則形體的區(qū)分有哪些？(2分)19、簡述曲線曲面參數(shù)化的主要思想和方法。(2分)20、為什么曲線的參數(shù)化和曲面的參數(shù)化表示都不是唯一的？(2分)21、依據(jù)曲線曲面的描述方式不同，曲線曲面包括哪些類型？(2分)22、與傳動(dòng)動(dòng)畫制作技術(shù)相比，表演動(dòng)畫有哪些優(yōu)越性？(2分)23、從計(jì)算機(jī)動(dòng)畫軟件的實(shí)現(xiàn)的角度來看，計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)包括哪些類型？(2分)3Dcomputeranimation種特別視覺效果等教學(xué)內(nèi)容。24、簡述Flash是什么樣的軟件？(2分)Flash，是一種動(dòng)畫創(chuàng)作與應(yīng)用程序開發(fā)于一身的創(chuàng)作軟件25、簡述表演動(dòng)畫有哪些關(guān)鍵技術(shù)？(2分)關(guān)節(jié)動(dòng)畫，運(yùn)動(dòng)編輯，三維角色造型26、什么叫GIF文件？gif文件的構(gòu)造是怎樣的？(2分)計(jì)算題1、某光柵系統(tǒng)中，顯示器的區(qū)分率為1280×768，其中每個(gè)象素點(diǎn)的顏色深度為24bit，則該系統(tǒng)需要的幀緩存為多少KB？(5分)1280*768*24/(8*1024)=2880程序設(shè)計(jì)題名詞解釋題1、CPU：(1分)中心處理器2、CAGD：(1分)CAGD〔ComputerAidedGeometricDesign〕計(jì)算機(jī)關(guān)心幾何設(shè)計(jì)3、CAD：(1分)計(jì)算機(jī)關(guān)心設(shè)計(jì)(CAD-ComputerAidedDesign)指利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)展設(shè)計(jì)工作4、CAM：(1分)計(jì)算機(jī)關(guān)心制造5、可視化技術(shù)：(1分)可視化〔Visualization〕是利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形或圖像在屏幕上顯示出來，并進(jìn)展交互處理的理論、方法和技術(shù)。6、GKS：(1分)GKs:計(jì)算機(jī)畫圖顏色系統(tǒng)也被稱為顏色！7API：(1分)API〔ApplicationProgrammingInterface,應(yīng)用程序編程接口是一些預(yù)先定義的函數(shù)目的是供給應(yīng)用程序與開發(fā)人員基于某軟件或硬件的以訪問一組例程的力量而又無需訪問源碼，或理解內(nèi)部工作機(jī)制的細(xì)節(jié)8、圖形：(1分)圖形在數(shù)學(xué)上可以依靠不同的附加構(gòu)造而形成不同的門類，按附加構(gòu)造的簡單程度9、人機(jī)交互技術(shù)：(1分) 人機(jī)交互技術(shù)(Human-ComputerInteractionTechniques)是指通過計(jì)算機(jī)輸入輸出設(shè)備以有效的方式實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)對(duì)話的技術(shù)它包括機(jī)器通過輸出或顯示設(shè)備給人供給大量有關(guān)信息及提示請(qǐng)示等人通過輸入設(shè)備給機(jī)器輸入有關(guān)信息答復(fù)以下問題及提示請(qǐng)示等人機(jī)交互技術(shù)是計(jì)算機(jī)用戶界面設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容之一10DPI：(1分)DPI是量度單位，英文全寫DotsPerInch〔點(diǎn)每英寸，用于點(diǎn)陣數(shù)位影像，意思是指每一英吋長度中取樣或可顯示或輸出點(diǎn)的數(shù)目11LED：(1分)LED英文單詞的縮寫主要含義：LED=LightEmittingDiode，發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光；12、區(qū)域填充：(1分)區(qū)域填充,指的是在輸出平面的閉合區(qū)域內(nèi)完整地填充某種顏色或圖案。以下所述及的區(qū)域填充算法或相關(guān)程序,主要針對(duì)顯示平面內(nèi)的區(qū)域而言。13、八連通區(qū)域：(1分)八向連通〔八連通〕區(qū)域指的是從區(qū)域內(nèi)每一象素動(dòng)身，可通過八個(gè)方向，即上、下、左、右、左上、右上、左下、右下這八個(gè)方向的移動(dòng)的組合，在不越出區(qū)域的前提下，到達(dá)區(qū)域內(nèi)的任意象素。14、幀緩沖器：(1分)幀緩沖器實(shí)際上就是一個(gè)小的存儲(chǔ)器，可以儲(chǔ)存少量的“幀”畫面，用來進(jìn)展處理，早期由于1幀或數(shù)幀，現(xiàn)在的很多都是按秒算的。15、位圖：(1分)位圖圖像又稱為點(diǎn)陣圖像,它是由很多帶有顏色的小正方形組合而成的。組成圖像的這些小正方形就是像素16、區(qū)分率：(1分)區(qū)分率〔resolution，港臺(tái)稱之為解析度〕就是屏幕圖像的周密度，是指17RGB顏色模型：(1分)RGB是數(shù)碼攝影中最常用的顏色模型，我們?cè)谶M(jìn)展RAW轉(zhuǎn)換時(shí)幾乎全部使用這個(gè)模型。在這個(gè)模型中，全部的顏色都是由三個(gè)基色組成的，即紅、綠、藍(lán)〔圖2-RGB是一種加色模型，這意味著將三種基色取最高亮度〔100%〕18、LCD：(1分)LCD液晶顯示器是LiquidCrystalDisplay的簡稱，LCD的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃基板當(dāng)中放置液晶盒，下基板玻璃上設(shè)置TF〔薄膜晶體管，上基板玻璃上設(shè)置彩色濾光片，通過TFT上的信號(hào)與電壓轉(zhuǎn)變來掌握液晶分子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向LCD已經(jīng)替代CRT及。19、掃描轉(zhuǎn)換：(1分)掃描轉(zhuǎn)換〔scanconversion〕就是在顯示處理器的作用下，將應(yīng)用20色插值：(1分)顏色插值所謂顏色插值是指對(duì)兩個(gè)給定的顏色進(jìn)展插值以產(chǎn)生位于它們之間的均勻過渡的顏色。21、視區(qū)：(1分)視區(qū)(Viewport)：窗口映射到顯示設(shè)備上的坐標(biāo)區(qū)域稱為視區(qū)。22、面的連貫性：(1分)面的連貫性:一個(gè)面內(nèi)的各屬性值一般是緩慢變化的,允許采23、觀看變換：(1分)要將窗口內(nèi)的圖形在視區(qū)中顯示出來，必需經(jīng)過將窗口到視區(qū)的變換〔Window-ViewportTransformation〕處理，這種變換就是觀看變換ViewingTransformatio2(1圖形變換是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的根底內(nèi)容之一。計(jì)算機(jī)繪圖中，常常進(jìn)展平移、對(duì)稱、比例、旋轉(zhuǎn)、投影等各種變換。圖形變換是通過相應(yīng)用。25、三維幾何變換：(1分)26、平移：(1分)在平面內(nèi)，將一個(gè)圖形沿某個(gè)方向移