計(jì)算機(jī)圖形學(xué)期末考試試卷(D卷).doc

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)期末考試試卷（D卷）一、 填空題（每空1分，共10分）1. 圖形的表示方法有兩種： 點(diǎn)陣法 和 參數(shù)法 。2. 目前常用的兩個(gè)事實(shí)圖形軟件標(biāo)準(zhǔn)是OpenGL和 DirectX 。3. 多邊形有兩種表示方法： 頂點(diǎn)表示法 和點(diǎn)陣表示法。4. 二維圖形基本幾何變換包括平移、 比例 、 旋轉(zhuǎn) 等變換。5. 投影可以分為 平移 投影和 透視 投影。6. 描述一個(gè)物體需要描述其幾何信息和 拓?fù)湫畔?。7. 在Z緩沖器消隱算法中Z緩沖器每個(gè)單元存儲(chǔ)的信息是每一個(gè)像素點(diǎn)的 深度值 。 二、 判斷題（每小題1分，共10分，對(duì)的畫，錯(cuò)的畫）1. 由三個(gè)頂點(diǎn)可以決定一段二次B樣條曲線，若三頂點(diǎn)共線時(shí)則所得到的曲線褪化為一條直線段。（v ）2. DDA（微分方程法）是Bresenham算法的改進(jìn)。（ x ）3. 插值得到的函數(shù)嚴(yán)格經(jīng)過所給定的數(shù)據(jù)點(diǎn)，逼近是在某種意義上的最佳近似。（ v ）4. 齊次坐標(biāo)提供了坐標(biāo)系變換的有效方法，但仍然無法表示無窮遠(yuǎn)的點(diǎn)。（ x ）5. 若相對(duì)于某點(diǎn)進(jìn)行比例、旋轉(zhuǎn)變換，首先需要將坐標(biāo)原點(diǎn)平移至該點(diǎn)，在新的坐標(biāo)系下做比例或者旋轉(zhuǎn)變換，然后將原點(diǎn)平移回去。（ v ）6. Phong算法的計(jì)算量要比Gouraud算法小得多。 （ x ）7. 將某二維圖形整體放大2倍，其變換矩陣可寫為。（ x ）8. 在種子填充算法中所提到的八連通區(qū)域算法同時(shí)可填充四連通區(qū)域。（ v ）9. 邊緣填充算法中是將掃描線與多邊形交點(diǎn)左方的所有像素取補(bǔ)。（ x ）10. 計(jì)算機(jī)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。（ v ）三、 選擇題（每小題1分，共10分）1.在圖形變換中引入齊次坐標(biāo)的目的是 B 。A）便于實(shí)現(xiàn)縮放變換 B) 統(tǒng)一表示幾種基本變換，便于計(jì)算C）便于實(shí)現(xiàn)錯(cuò)切變換 D）無特殊目的，一直沿用而已2. 透視投影中主滅點(diǎn)最多可以有幾個(gè)? D A） 0 B）1 C）2 D）33. 在簡(jiǎn)單光照模型中，由物體表面上的點(diǎn)反射到視點(diǎn)的光強(qiáng)是下述哪幾項(xiàng)之和？ C 環(huán)境光的反射光強(qiáng) 理想漫反射光強(qiáng) 鏡面反射光強(qiáng) 物體間的反射光強(qiáng)。A）和 B）和 C）和 D）和4下面關(guān)于反走樣的論述哪個(gè)是錯(cuò)誤？ D A） 提高分辨率 B）把像素當(dāng)作平面區(qū)域進(jìn)行采樣C）采用錐形濾波器加權(quán)區(qū)域采樣 D）增強(qiáng)圖像亮度5多邊形掃描轉(zhuǎn)換可以將 A 。A）多邊形由頂點(diǎn)表示轉(zhuǎn)換為點(diǎn)陣表示 B）多邊形由區(qū)域表示轉(zhuǎn)換為邊界表示C）多邊形轉(zhuǎn)換為顯示器的掃描線 D）多邊形的填充屬性（如顏色）改變6以下關(guān)于圖形變換的論述那些是錯(cuò)誤的？ A A）錯(cuò)切變換雖然會(huì)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)變換后各圖形部分之間的線性關(guān)系和角度關(guān)系不變，變換后直線的長度不變；7. 哪一個(gè)不是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）批準(zhǔn)的圖形標(biāo)準(zhǔn)？ D A）GKSB）PHIGS C）CGMD）DXF8計(jì)算機(jī)圖形顯示器一般使用什么顏色模型？ B A）HSVB）RGB C）CMYD）HLS9. 使用二維圖形變換矩陣T=，將產(chǎn)生變換的結(jié)果為 D 。 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10在k+1個(gè)控制點(diǎn)上產(chǎn)生的B樣條曲線經(jīng)過 B 控制點(diǎn)。A） 首尾兩個(gè) B）0個(gè) C）所有 D） K個(gè)四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共25分）1.計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究的主要內(nèi)容是什么？圖形主要分為哪兩類？解答：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是研究如何在計(jì)算機(jī)中表示圖形，以及利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖形的計(jì)算、處理和顯示的相關(guān)原理與算法。圖形主要分為兩類：一類是基于線條表示的幾何圖形，另一類是基于光照、材質(zhì)和紋理映射表示的真實(shí)感圖形。2.幀緩沖器的容量與什么有關(guān)？若要在10241024的分辨率下顯示16種灰度級(jí)圖像，幀緩沖器的容量應(yīng)為多少M(fèi)B？解答：幀緩存的容量與分辨率和顏色的灰度級(jí)有關(guān)。 一個(gè)光柵掃描系統(tǒng)，分辨率10241024，要求可顯示顏色16種，幀緩存的容量=102410244810241024=0.5（MB）。3.什么是直線的走樣？反走樣技術(shù)有哪些途徑。解答：由離散量表示連續(xù)量而引起的失真稱為走樣。 反走樣技術(shù)主要分為兩類：一類是硬件技術(shù)，通過提高顯示器的分辨率來實(shí)現(xiàn)；另一類是軟件技術(shù)，通過改進(jìn)軟件算法來實(shí)現(xiàn)。4. 什么是齊次坐標(biāo)？齊次空間點(diǎn) P(X、Y、W) 對(duì)應(yīng)的笛卡爾坐標(biāo)是什么？解答：齊次坐標(biāo)就是n維空間中的物體可用n+1維齊次坐標(biāo)空間來表示。齊次空間點(diǎn)P（X、Y、W）對(duì)應(yīng)的笛卡爾坐標(biāo)是x=X/W和y=Y/W。5Z緩沖器算法中有哪兩個(gè)緩沖器？它們分別存放的是什么？解答：Z緩沖器算法中有兩個(gè)緩沖器：深度緩沖器和幀緩沖器。深度緩沖器里存放著圖像空間每個(gè)可見像素的z坐標(biāo)。 幀緩沖器里存放著圖像空間每個(gè)可見像素的屬性（光強(qiáng)或顏色）值。四、計(jì)算題 ( 每小題15分，共45分 )1）圖中ABCD為矩形窗口，P1P2為待裁剪線段。試用編碼裁剪算法求出P1P2在窗口中的直線段坐標(biāo)。 已知：窗口及線段的坐標(biāo)分別為A（3，1）、B（8，1）、C（8，6）、D（3，6）、P1（3，0）、P2（10，9） Y 9 P2 8 7 6 D C 5 4 3 2 1 A B 0 P1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解答：P1、P2的編碼分別為Code(P1)=0100和Code（P2）=1010 Code（P1）| Code（P2）不等于0，說明不能簡(jiǎn)取之； Code（P1）& Code（P2）= 0，說明不能簡(jiǎn)棄之。 所以需要求P1P2與窗口邊界的交點(diǎn)，按照左、右、下、上的順序求交點(diǎn)。 根據(jù)P1、P2的編碼特點(diǎn)，P1與P2位于左邊界的同側(cè)，故與作邊界沒有實(shí)交點(diǎn)； P1P2與右邊界的交點(diǎn)P3，其坐標(biāo)為（8，45/7），丟棄直線段P2P3，對(duì)直線段P1P3進(jìn)行裁剪。 P3點(diǎn)的編碼為 Code（P3）= 1000，同理P1P3不能“簡(jiǎn)取之”，也不能“簡(jiǎn)棄之”，故求得P1P3與窗口下邊界的交點(diǎn)P4，其坐標(biāo)為（34/9，1），丟棄直線段P1P4，對(duì)直線段P4P3進(jìn)行裁剪。 P4點(diǎn)的編碼為Code（P4）= 0000，同理P3P4不能“簡(jiǎn)取之”，也不能“簡(jiǎn)棄之”，故求得P3P4與窗口上邊界的交點(diǎn)為P5， 其坐標(biāo)為（69/9，6），丟棄直線段P3P5， 對(duì)直線段P4P5進(jìn)行裁剪。 P5點(diǎn)的編碼為Code（P5）= 0000，此時(shí)Code（P4）| Code（P5）= 0 ，所以直線段P4P5可以“簡(jiǎn)取之”，P4P5即為裁剪結(jié)果。 P1P2在窗口ABCD裁剪后的直線段的坐標(biāo)為（34/9，1）、（69/9，6）。2）如下圖所示三角形ABC，將其關(guān)于A點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)900，寫出其變換矩陣和變換后圖形各點(diǎn)的規(guī)范化齊次坐標(biāo)。解答：將三角形ABC的A點(diǎn)平移至原點(diǎn)，其變換矩陣為T1= 然后將三角形ABC繞原點(diǎn)即A點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)900，其變換矩陣T2= 最后再將三角形ABC的A點(diǎn)平移至（2，5），其變換矩陣T3= 總變換矩陣T= T1T2T3 = 三角形ABC各點(diǎn)變換后的齊次坐標(biāo)： = 故變換后A點(diǎn)的齊次坐標(biāo)為（2，