計算機圖形學練習題

1章習題圖形學爭論的任務是什么？試列舉出圖形學應用的方向？〔至少寫出4個方向。計算機如何表達顏色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章習題名詞解釋：光柵化；掃描線；區(qū)域編碼；裁剪。對線段2,4〔-9,1，按DDA算法進展光柵化模擬計算。對線段2,4〔-9,1，按Bresenham算法進展光柵化模擬計算。對線段1,1〔8,，按Bresenham算法進展光柵化模擬計算。6 多邊形頂點坐標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展計算。掃描線多邊形算法中什么狀況會產(chǎn)生奇數(shù)個交點？如何解決？多邊形為1,23,3〔6,3,6描線的活動邊表。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)},對裁剪窗口{(-3,1),{2,6)}(2個點為窗口的左下角和右上角)，按區(qū)域編碼算法進展裁剪按梁友棟算法進展裁剪總結(jié)編碼裁剪算法的原理及特點編寫實現(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編寫實現(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章習題圖形變換，變換矩陣，齊次坐標，幾何變換，坐標變換，投影變換，視窗變換，變換的組合〔聯(lián)級變換〕導出平面坐標系X-O-Y中點(x,y)繞原點O轉(zhuǎn)動角θ的變換矩陣。點P(2,-4)30度的坐標是什么？寫出點Q(x,y)繞定點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？寫出關于xyP對任意平面的對稱點的變換矩陣。設有物體A，在空間沿x方向平移運動，物體B放在A上，在隨A運動的同時，還沿z方向平移物體C放在A上，在隨A運動的同時還繞y軸轉(zhuǎn)動，寫出各物體的變換矩陣。10 四邊形頂點坐標為A(2,4,1),B(4,4,1),C(2,8,5),D(4,8,5)，求它的三個正投影視圖。11 寫出投影到視平面z=d，投影中心在原點的單點透視投影變換矩陣。12試證明下述幾何變換的矩陣運算具有互換性：〔1〕兩個連續(xù)的旋轉(zhuǎn)變換 〔2〕兩個連續(xù)的平移變換〔3〕兩個連續(xù)的變比例變換 〔4〕婁比例系數(shù)相等時的旋轉(zhuǎn)和比例變換13x軸作對稱，緊跟著相對y=-x直線作對稱變換完全等價該點相對坐標原點作旋轉(zhuǎn)變換。16一個單位立方體在OXYZ右手坐標系中，現(xiàn)欲形成以A(1，1，1)為坐標原點，以OA為Z軸的左手觀看坐標系，請推導變換矩陣。18請寫出一個變換矩陣，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-，-。請寫出窗口到標準化設備屏幕〔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)的坐標位置?！?0，50〕〔〔50，50〕〔230，200〕〔50，80〕W A V〔30，40〕〔20，25〕一個矩形的兩個對角坐標為4020〕和10，8，求矩形相對原點縮小1的對角點坐標值。一個三角形的三個頂點坐標為，10〔1，5〕和3，245度后三個頂點坐標。二維圖形對象以點(2,3)Sx=1,Sy=2180度，試求其復合變換矩陣。在三維坐標系下一點〔1，，-1，以XOY平面作為投影平面。假設承受平行投影技術，試計算其正投影點PV的坐標。假設承受透視投影技術，以Q(0,0,8)為投影中心，試計算其透視投影點Pw的坐標。ABCA(1,2)、B(5,2)、C(3,5)，相對直線Y=4做對稱變換后到A”、B”、C”。試計算A”、B”、C”的坐標值。計算機圖形學考試簡答題簡答題1、簡述虛擬現(xiàn)實技術有哪些特征？(2分)多感知性〔Multi-Sensory〕所謂多感知是指除了一般計算機技術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〕又稱臨場感，指用戶感作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實程度。交互性〔Interactivity〕指用戶對模擬環(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〔包括實時性。設想性〔Imagination〕強調(diào)虛擬現(xiàn)實技術應具有寬闊的可想像空間，可拓寬人類認知范圍，不僅可再現(xiàn)真實存在設想性三個特性的英文單詞的第一個字母均為I，所以這三個特性又通常被統(tǒng)稱為3I特性。2、試描述你所生疏的計算機圖形系統(tǒng)的硬軟件環(huán)境。(2分)例如：計算機硬件承受PC、操作系統(tǒng)承受windows2023，圖形輸入設備有鍵盤、鼠標、光筆、觸摸屏等，圖形輸出設備有CRT、LCD3DMAX圖形軟件。3、簡述計算機圖形學和圖像處理有什么區(qū)分？(2分)4、試簡述計算機圖形學在你使用計算機時或從事工作中、經(jīng)受的生活中，有哪些影響？(2分)計算機美術與設計計算機動畫藝術5、為什么要制定圖形軟件標準？可分為哪兩類？(2分)6、舉例說明計算機圖形學的應用領域有哪些？(2分)計算機美術與設計 計算機動畫藝術7、簡述RGB顏色模型如何與CMY顏色模型進展轉(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備有掃描儀和攝象機。工作原理：在這種顯示器中，電子束的運動軌跡是固定的。即從左到右、自上而下掃描熒光屏，來產(chǎn)生一幅光柵。特點：由于圖形是以點陣的形式存儲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)缺點顏色豐富的靜態(tài)和動態(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P(0.25,0.25)變換至視口中P*的坐標值。(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而坐標系變動,變動后圖形在的坐標系下具有的坐標值;也可以看作是坐標系不動而圖形變動,變動后的圖形在坐標系中的坐標值發(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)：用戶坐標系中需要進展觀看和處理的一個坐標區(qū)域稱為窗口。視區(qū)(Viewport)：窗口映射到顯示設備上的坐標區(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)拓撲學里的歐拉公式：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P可以同胚于一個球面〔可以通俗地理解為能吹脹而繃在一個球面上X(P)=2P同胚于一個接有hX(P)=2-2h。X(P)叫做P的歐拉示性數(shù)，是拓撲不變量，就是無論再怎么經(jīng)過拓撲變形也不會轉(zhuǎn)變的量，是拓撲學爭論的范圍。在多面體中的運用:簡潔多面體的頂點數(shù)VFE間有關系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、與傳動動畫制作技術相比，表演動畫有哪些優(yōu)越性？(2分)23、從計算機動畫軟件的實現(xiàn)的角度來看，計算機動畫技術包括哪些類型？(2分)3Dcomputeranimation種特別視覺效果等教學內(nèi)容。24、簡述Flash是什么樣的軟件？(2分)Flash，是一種動畫創(chuàng)作與應用程序開發(fā)于一身的創(chuàng)作軟件25、簡述表演動畫有哪些關鍵技術？(2分)關節(jié)動畫，運動編輯，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，其中每個象素點的顏色深度為24bit，則該系統(tǒng)需要的幀緩存為多少KB？(5分)1280*768*24/(8*1024)=2880程序設計題名詞解釋題1、CPU：(1分)中心處理器2、CAGD：(1分)CAGD〔ComputerAidedGeometricDesign〕計算機關心幾何設計3、CAD：(1分)計算機關心設計(CAD-ComputerAidedDesign)指利用計算機及其圖形設備幫助設計人員進展設計工作4、CAM：(1分)計算機關心制造5、可視化技術：(1分)可視化〔Visualization〕是利用計算機圖形學和圖像處理技術，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形或圖像在屏幕上顯示出來，并進展交互處理的理論、方法和技術。6、GKS：(1分)GKs:計算機畫圖顏色系統(tǒng)也被稱為顏色！7API：(1分)API〔ApplicationProgrammingInterface,應用程序編程接口是一些預先定義的函數(shù)目的是供給應用程序與開發(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)部工作機制的細節(jié)8、圖形：(1分)圖形在數(shù)學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、人機交互技術：(1分) 人機交互技術(Human-ComputerInteractionTechniques)是指通過計算機輸入輸出設備以有效的方式實現(xiàn)人與計算機對話的技術它包括機器通過輸出或顯示設備給人供給大量有關信息及提示請示等人通過輸入設備給機器輸入有關信息答復以下問題及提示請示等人機交互技術是計算機用戶界面設計中的重要內(nèi)容之一10DPI：(1分)DPI是量度單位，英文全寫DotsPerInch〔點每英寸，用于點陣數(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)域填充算法或相關程序,主要針對顯示平面內(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)每一象素動身，可通過八個方向，即上、下、左、右、左上、右上、左下、右下這八個方向的移動的組合，在不越出區(qū)域的前提下，到達區(qū)域內(nèi)的任意象素。14、幀緩沖器：(1分)幀緩沖器實際上就是一個小的存儲器，可以儲存少量的“幀”畫面，用來進展處理，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，我們在進展RAW轉(zhuǎn)換時幾乎全部使用這個模型。在這個模型中，全部的顏色都是由三個基色組成的，即紅、綠、藍〔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中放置液晶盒，下基板玻璃上設置TF〔薄膜晶體管，上基板玻璃上設置彩色濾光片，通過TFT上的信號與電壓轉(zhuǎn)變來掌握液晶分子的轉(zhuǎn)動方向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，將應用20色插值：(1分)顏色插值所謂顏色插值是指對兩個給定的顏色進展插值以產(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)：窗口映射到顯示設備上的坐標區(qū)域稱為視區(qū)。22、面的連貫性：(1分)面的連貫性:一個面內(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圖形變換是計算機圖形學的根底內(nèi)容之一。計算機繪圖中，常常進展平移、對稱、比例、旋轉(zhuǎn)、投影等各種變換。圖形變換是通過相應用。25、三維幾何變換：(1分)26、平移：(1分)在平面內(nèi)，將一個圖形沿某個方向移