重慶大學計算機圖形學課程試題及答案

1、重慶大學試卷 教務處07版 第 5 頁 共 5 頁 命題人： 組題人： 審題人： 命題時間： 教務處制學院 專業(yè)、班 年級 學號 姓名 公平競爭、誠實守信、嚴肅考紀、拒絕作弊封線密重慶大學 計算機圖形學 課程試卷2007 2008 學年 第 一 學期開課學院： 軟件學院 課程號：09005130 考試日期： 考試時間： 120 分鐘題 號一二三四五六七八九十總 分得 分一、 選擇題（每題2分，共30分）1. 灰度等級為16級，分辨率為1024*1024的顯示器，至少需要的幀緩存容量為（ A ）A） 512KB;B） 1MB C） 2MB;D）3MB2. 使用下列二維圖形變換矩陣： T = 產(chǎn)生

2、圖形變換的結(jié)果為 ( B )A）繞原點逆時針旋轉(zhuǎn)90度;B）以Y=X為對稱軸的對稱圖形;C）以Y=-X為對稱軸的對稱圖形;D）繞原點順時針旋轉(zhuǎn)90度。3. 下述繞坐標原點逆時針方向旋轉(zhuǎn)a角的坐標變換矩陣中哪一項是錯誤的? ( A )| A B | C D |A) -cos a; B)-sin a; C)sin a; D)cos a4. 在多邊形的逐邊裁剪法中，對于某條多邊形的邊（其方向為從端點S到端點P）與某條裁剪線（即窗口的某一邊）的比較結(jié)果共有以下四種情況，分別需輸出一些頂點。請問哪種情況下輸出的頂點是錯誤的？（ C ） A) S和P均在可見一側(cè)，則輸出P B) S和P均在不可見一側(cè)，則輸

3、出0個頂點 C) S在可見一側(cè)，P在不可見一側(cè)，則輸出S和線段SP與裁剪線的交點 D) S在不可見一側(cè), P在可見一側(cè)，則輸出線段SP與裁剪線的交點和P5. 透視投影中的滅點最多可以有幾個？（ D ）A) 無限; B) 1; C) 2; D) 36. 在簡單光反射模型中，由物體表面上點反射到視點的光強是下述哪幾項之和？( B )（1）環(huán)境光的反射光強；（2）理想漫反射光強；（3）鏡面反射光強；（4）物體間的反射光強。A）（1）和（2）B）（1）（2）和（3）C）（1）和（3）2 0 00 1 10 0 1T =D）（1）（2）（3）和（4）7. 使用下列二維圖形變換矩陣：將產(chǎn)生變換的結(jié)果為（

4、C ）A） 圖形沿X坐標軸方向放大2倍；B） 圖形放大2倍，同時沿X、Y坐標軸方向各移動1個繪圖單位；C） 圖形沿X坐標軸方向放大2倍，同時沿Y坐標軸方向平移1個繪圖單位；D） 圖形沿X坐標軸方向放大2倍，同時沿X、Y坐標軸方向各平移1個繪圖單位。8. 下列有關(guān)平面幾何投影的敘述語句中，正確的論述為（ B ）A）在平面幾何投影中，若投影中心移到距離投影面無窮遠處，則成為透視投影；B）平行投影能真實地反映物體的精確的尺寸和形狀；C）透視投影變換中，一組平行線投影在與之平行的投影面上，可以產(chǎn)生滅點；D）在三維空間中的物體進行透視投影變換，可能產(chǎn)生三個或者更多的主滅點。9. 下面關(guān)于深度緩存消隱算法

5、(Z-Buffer)的論斷哪一條不正確? ( B )A）深度緩存算法需要開辟兩個與圖像大小相等的緩存數(shù)組B）深度緩存算法不能用于處理對透明物體的消隱C）深度緩存算法不能處理空間多邊形的相貫與交叉重疊等情況D）深度緩存算法中不需要對多邊形進行排序  10. 在掃描轉(zhuǎn)換多邊形中，掃描線與多邊形交點的計數(shù)，下述哪一個不正確?   ( A )A)  當掃描線與多邊形交于某頂點時且該點為局部最高點時,計數(shù)2次B)  當掃描線與多邊形交于某頂點時且該點的兩個鄰邊在掃描線的一側(cè)時,計數(shù)0或2次C)  當掃描線

6、與多邊形交于某頂點時且該點的兩個鄰邊在掃描線的兩側(cè)時,計數(shù)1次D) 當掃描線與多邊形交于某頂點時且該點為局部最低點時,計數(shù)2次11. 下列有關(guān)光照模型的描述語句中，錯誤的論述為（ A）A）光線跟蹤算法是簡單光照模型；B）全局光照明模型不僅考慮了直接光源的照射，而且考慮了間接光照的影響;C）簡單光照模型不考慮周圍環(huán)境對當前景物表面的光照明影響，忽略了光在環(huán)境景物之間的傳遞。D）在簡單光照模型中，對物體間的光反射作用，只用一個環(huán)境光變量做近似處理。12. 種子填充算法中，正確的敘述是（ C ）A）它是按掃描線的順序進行象素點的填充；B）四連接算法可以填充八連接區(qū)域；C）簡單種子填充算法由

7、于多次遞歸，費時、費內(nèi)存，效率不高。D）八連接算法不能填充四連通區(qū)域。13. 下列關(guān)于齊次坐標和坐標系敘述，錯誤的是（ B ）?A) 齊次坐標的引入使基本變換具有統(tǒng)一的表示形式，便于變換合成。B) 齊次坐標的引入增加了實現(xiàn)的難度，不適合硬件實現(xiàn)。C) 使用局部坐標系簡化了圖形對象的描述。D) 右手坐標系指當拇指與某一坐標軸同向時，四指所指的方向為繞該軸的正的旋轉(zhuǎn)方向。14. 在光線跟蹤(Ray Tracing)算法中,在哪種情況下應停止跟蹤光線?     ( C ) A) 光線的光強度對于視點的光強貢獻很小B) 光線跟蹤深度小于一定值。C) 光線遇到某一

8、物體D) 光線未遇到背景15. 關(guān)于畫家算法的敘述，錯誤的是（ B ）A) 原理比較簡單。B) 能處理相互穿透的面。C) 屬于物體空間和圖像空間的消隱算法 D) 畫家算法的關(guān)鍵是如何對場景中的物體按深度排序，建立深度優(yōu)先級表。二、 填空（每空1分，共21分）1. 用于減少或克服在“光柵圖形顯示器上繪制直線、多邊形等連續(xù)圖形時，由離散量表示連續(xù)量引起的失真”的技術(shù)叫（ 反走樣 ），常用的方法有（ 提高分辨率 ）、（ 區(qū)域采樣 ）等。2. 三維對象建模類型分為線框模型、（ 表面模型 ）和實體模型三種。3. 陰極射線管（CRT）的（ 聚焦系統(tǒng) ）通過電場和磁場控制電子束“變細”，保證亮點足夠小，提高

9、分辨率。P3R4P5P2P4P6R0R1R2R3R5R6P0R4. 對下圖由P0P1P2P3P4P5P6頂點序列構(gòu)成的多邊形經(jīng)左裁剪邊裁剪和上裁剪邊裁剪后的頂點序列為（ R0R1R2P3P4P5P6R7 ）。5. 圓的中點生成算法中，通常把圓分成（ 8 ）個部分，假定當前取點為（xi，yi），那么下一點只能是正右方的A（xi+1，yi）或右下方的B（xi+1，yi1）兩者之一，假設(shè)M是A和B的中點， 當F(M) < 0時，下一點應?。?B ）點。6. 如果直線段的斜率: |k| 1，在DDA算法中， x每遞增1，y遞增（ k ）。7. 在光柵顯示器上顯示任何一種圖形，實際上都是一些具有一

10、種或多種顏色的象素集合。確定最佳逼近圖形的象素集合，并用指定屬性寫象素的過程稱為（圖形的光柵化) 8. 消隱算法依據(jù)算法實現(xiàn)時所在的坐標系或空間進行分類，可分成（ 物體空間的消 隱算法 ）、（ 圖像空間的消隱算法 ）和（物體空間和圖像空間的消影算法 ）三類。9. 增量計算法在光柵圖形學的常用算法中有較廣的應用，其目的是：（ 將計算減少為一個加法 ）。10. 粗糙的物體表面能夠?qū)⒎瓷涔庀蚋鱾€方向散射，稱為（ 漫反射光 ）。11. 紋理是物體表面的細小結(jié)構(gòu)，根據(jù)紋理的表現(xiàn)形式，可分為（ 顏色紋理 ）、（ 幾何紋理 ）和（ 過程紋理 ）三類。12. 凹凸紋理是通過對（ 物體的表面幾何性質(zhì) ）進行擾動

11、來產(chǎn)生凹凸不平的視覺效果。13. OpenGL的工作方式是一種（ 狀態(tài)機制 ），可以進行各種狀態(tài)或模式設(shè)置。14. 畫家算法的原理是先把屏幕置成背景色，再把物體的各個面按其離視點的遠近進行排序，離視點遠者在表頭，離視點近者在表尾，排序結(jié)果存在一張（深度優(yōu)先級 ）表中。15.三、 判斷題（每空1分，共14分）1. 光柵顯示系統(tǒng)的優(yōu)點是刷新頻率一定，與圖形的復雜程度無關(guān)，但會產(chǎn)生走樣。（ ）2. 若要對某點進行比例、旋轉(zhuǎn)變換，首先需要將坐標原點平移至該點，在新的坐標系下做比例或旋轉(zhuǎn)變換，然后在將原點平移回去。（ ）3. 光線跟蹤算法的跟蹤方向與光傳播的方向是相同（相反）的，是視線跟蹤。（ 

12、5; ）4. 將線段兩端點的分區(qū)編碼逐位取邏輯“與”，若結(jié)果為零（非零），則該線段相對于剪裁窗口必為完全不可見。（ × ）5. Phong明暗處理算法先計算出曲面在各多邊形頂點處的光強，然后再采用雙線性插值方法確定在掃描線上每個像素處的光強值，得到多邊形的光滑顏色分布。（ × ）6. 陰影由兩部分組成：本影和半影。位于中間的全黑的輪廓分明的部分稱為半影 （本影）。（ × ）7. 非理想鏡面反射中，鏡面反射指數(shù)n模擬鏡面反射光在空間中的匯聚程度，n越大，表面越粗糙（光滑）。（ × ）8. 用光線跟蹤方法渲染，自然完成物體的消隱，不用事先消隱。（ ）9. 環(huán)

13、境映射的效果比光線跟蹤好，計算量也少很多。（ × ）10. 利用連貫性和包圍盒等技術(shù)可以提高消隱算法的效率。（ ）11. OpenGL是一個與硬件無關(guān)的軟件接口，可在不同的操作系統(tǒng)平臺之間進行移植。 （ ）12. 利用不在同一直線上的多邊形3個頂點求得兩個矢量，這兩個矢量的點積（叉積）垂直于多邊形，即為該多邊形的法向量。（ × ）13. OpenGL中的視圖變換是將視見體內(nèi)投影的物體顯示在二維的視口平面上。（ ）14. 在z 緩沖器陰影算法中，第一次消隱后，陰影緩沖器保存的是距光源最近的物體表面上點的深度值。（ ）四、 問答題（每題6分，共18分）1. 敘述Cohen-Su

14、therland 裁剪算法的基本思想。答：對于每條線段P1P2分為三種情況處理。（1） 若P1P2完全在窗口內(nèi)，則顯示該線段P1P2，簡稱“取之”。（2） 若P1P2明顯在窗口外，則丟棄該線段，簡稱“棄之”。（3） 若線段既不滿足“取的條件”，也不滿足“棄”的條件，則在交點處把線段分為兩段，其中一段完全在窗口外，可棄之，然后對另一段重復上述處理。2. 敘述-Buffer消隱算法的基本思想及其優(yōu)缺點。 Z緩沖區(qū)算法是一種典型的、也是最簡單的圖象空間的消隱算法。在屏幕空間坐標系中， Z軸為觀察方向，通過比較平行于 Z軸的射線與物體表面交點的 Z值（又稱為深度值），用深

15、度緩存數(shù)組記錄下最小的 Z值，并將對應點的顏色存入顯示器的幀緩存。 Z緩沖區(qū)算法最大的優(yōu)點是簡單。它在 X、Y 、Z 方向上都沒有進行任何排序，也沒有利用任何相關(guān)性。算法復雜性正比于 m*n*N。在屏幕大小，即m*n 一定的情況下，算法的計算量只與多邊形個數(shù) N成正比。 另一個優(yōu)點是算法便于硬件實現(xiàn)，并可以并行化。 缺點：1）需要一個額外的Z緩沖器      2）在每個多邊形占據(jù)的每個像素處都要計算深度值，計算量大  

16、0;     3）沒有利用圖形的相關(guān)性與連續(xù)性3. Gouraud明暗處理算法的主要步驟有哪些？比較Gouraud明暗處理算法和Phong明暗處理算法的優(yōu)缺點。Gouraud明暗處理（雙線性光強插值）:（1） 計算多邊形頂點的平均法向（2） 用Phong光照明模型計算頂點的平均法強（3） 插值計算離散邊上的各點光強（4） 插值計算多邊形內(nèi)域中各點的光強Gouraud明暗處理算法能有效的顯示漫反射效果，且計算量?。欢鳳hong明暗處理算法與Gouraud明暗處理相比，可以產(chǎn)生正確的高光區(qū)域，但它的計算量要大得多。五、 （9分）已知三角形ABC各頂點的坐標A(3,2)、B(5