計算機圖形學期末考試試卷

裝訂線 裝訂線PAGE6PAGE7計算機圖形學期末考試試卷（C卷)得分一、判斷題(本大題共10小題,每小題1分，共10分）計算機圖形生成的基本單位是線段。(F)構(gòu)成圖形的要素除了點、線、面、體等幾何要素外，還應該包括灰度、色彩、線型、線寬等非幾何要素。(N)在齊次坐標系中，若用矩陣來表示各種運算，則比例和旋轉(zhuǎn)變換是矩陣F乘法運算，而平移變換是矩陣加法運算。（F）Z-Buffer消隱算法有利于硬件實現(xiàn)，并且不需要排序.（N）二次Bezier曲線和二次B樣條曲線都通過控制多邊形的首末端點。(F）一個向量的齊次坐標的表示形式是唯一的。(F）計算機圖形技術(shù)是隨著圖形硬件設(shè)備的發(fā)展而發(fā)展起來的.(N)Phong算法的計算量要比Gouraud算法小得多。(F)將某二維圖形整體放大2倍,其變換矩陣可寫為。（F)圖形軟件標準是為提高圖形軟件的易用性而提出的.(F)得分二、填空題（本大題共10空,每空1分，共10分）在多邊形填充過程中,常采用、左閉右開和下閉上開的原則對邊界像素進行處理.基本幾何變換指平移、比例和旋轉(zhuǎn)三種變換。屏幕上最小的發(fā)光單元叫作像素，它的多少叫做分辨率。ISO批準的第一個圖形軟件標準是GKS，進入20世紀90年代后，存在的事實上的圖形軟件標準主要是OpenGL和Directx。圖形的表示方法有兩種：參數(shù)法和點陣法。多邊形的表示方法有頂點表示法和點陣表示法兩種。計算機三維模型的描述有線框模型、表面模型和實體模型.顏色包含3個要素：色調(diào)、飽和度和亮度。得分1.5CM三、簡答題（本大題共5小題，每小題5分，共25分）1.5CM1．計算機圖形學研究的主要內(nèi)容是什么？2．什么是齊次坐標？齊次空間點P（X、Y、W）對應的笛卡爾坐標是什么?幀緩存的容量與什么有關(guān)？假定一個光柵掃描系統(tǒng)，分辨率800×600，要求可顯示顏色256種，請問幀緩存的容量需要多少字節(jié)？4．什么是走樣？什么是反走樣?常用的反走樣技術(shù)有哪些？5．簡單光照模型的反射光由哪幾部分組成，光照計算時有哪兩種明暗處理技術(shù)？得分1.5CM四、簡答題(本大題共3小題,每小題15分，共45分）1.5CM1）XOY平面上特征多邊形頂點P1（0，0),P2(1,1)P3(2，—1）確定一條二次Bezier曲線C(t)，t∈［0,1]。a）求該曲線的起點、中點和終點坐標。b）求C’(0）和C’（1)2）用編碼裁剪算法裁剪線段P1（0,2）,P2（3，5），裁剪窗口左下角為（1,1），右上角為（4,4）,要求寫出：（a）線段端點的編碼。(b)裁剪后窗口內(nèi)直線的端點坐標。3)寫出如下圖所示多變形的邊表和掃描線y=4的有效邊表。判斷題（本大題共10小題，每小題1分，共10分）1×2√3×4√5×6×7√8×9×10×得分二、填空題(本大題共10空,每空1分，共10分）1左閉右開、下閉上開2平移、比例、旋轉(zhuǎn)3像素、分辨率4GKS、OpenGL、DirectX5參數(shù)法、點陣法6頂點表示法、點陣表示法7線框模型、表面模型、實體模型8色調(diào)、飽和度、亮度得分1.5CM三、簡答題（本大題共5小題,每小題5分,共25分）1.5CM計算機圖形研究的主要內(nèi)容是什么？解答：計算機圖形學主要研究如何在計算機中表示圖形，以及利用計算機進行圖形的計算、處理和顯示的相關(guān)原理和算法。什么是齊次坐標?齊次空間點P(X、Y、W）對應的笛卡爾坐標是什么?解答：齊次坐標就是n維空間中的物體可用n+1維坐標空間來表示。齊次空間點P（X、Y、W)對應的笛卡爾坐標是（X/W，Y/W）。幀緩存的容量與什么有關(guān)？假定一個光柵掃描系統(tǒng)，分辨率800×600，要求可顯示顏色256種，請問幀緩存的容量需要多少字節(jié)？解答：幀緩存的容量與分辨率和顏色的位數(shù)有關(guān)。一個光柵掃描系統(tǒng)，分辨率800×600,要求可顯示顏色256種，幀緩存的容量=800×600×8÷8=480000（字節(jié)）.什么是走樣?什么是反走樣?常用的反走樣技術(shù)有哪些？解答：用離散量表示連續(xù)量引起的失真現(xiàn)象稱為走樣。用于減少或消除這種失真現(xiàn)象的技術(shù)稱為反走樣。常用的反走樣技術(shù)主要由提高分辨率和改進軟件算法。簡單光照模型的反射光由哪幾部分組成，光照計算時有哪兩種明暗處理技術(shù)?解答:簡單光照模型的反射光由環(huán)境光、漫反射光和鏡面反射光組成。光照計算時有Phong明暗處理技術(shù)和Gouraud明暗處理技術(shù)。得分1.5CM四、簡答題(本大題共3小題,每小題15分，共45分）1.5CM1)XOY平面上特征多邊形頂點P1（0，0），P2（1,1）P3（2，—1)確定一條二次Bezier曲線C(t),t∈［0，1］。a）求該曲線的起點、中點和終點坐標。b）求C’(0）和C’（1)解答：由P1、P2、P3點確定的Bezier曲線表達式是：P(t）=（1—t）2P1+2(1-t)tP2+t2P3a）根據(jù)Bezier曲線的特點，曲線的起點和終點分別是首末兩個控制點，故該曲線的起點是（0，0），終點是（2,—1）。當t=1/2時,即為的曲線的中點.將t=1/2代入上述表達式，得到P(1/2）=++=該曲線的中點坐標是（1,1/4）。b)C’(t)=(2t—2）P1-2P2+2tP3C’（0)=-2P1-2P2=C'（1）=—2P2+2P3=2)用編碼裁剪算法裁剪線段P1（0，2)，P2(3，5)，裁剪窗口左下角為（1,1），右上角為（4，4），要求寫出：(a)線段端點的編碼。(b）裁剪后窗口內(nèi)直線的端點坐標。解答:（a)線段端點P1的編碼為0001，端點P2的編碼為1000。（b）因為0001|1000不等于0，故裁剪不能簡取之，同時0001&1000=0,裁剪結(jié)果也不能簡棄之。所以需要按左、右、下、上的順序求裁剪窗口與線段P1P2的交點。P1P2與窗口左邊界交點P3為（1,3），丟棄線段P1P3,對線段P2P3進行裁剪。端點P3的編碼為0000，同樣0000｜1000不等于0,0000&1000=0，故需要求P2P3與窗口邊界的交點。根據(jù)P2和P3的編碼特點，P2與P3都在右邊界的左側(cè),故