計(jì)算機(jī)圖形學(xué)作業(yè)(共6頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第三章作業(yè)1. （6分）名詞解釋：掃描轉(zhuǎn)換、增量算法、反走樣。掃描轉(zhuǎn)換：基本圖形的光柵化就是在像素點(diǎn)陣中確定最佳逼近與理想圖形的像素點(diǎn)集，并用指定顏色顯示這些像素點(diǎn)集的過(guò)程。當(dāng)光柵化與按掃描線順序繪制圖形的過(guò)程集合在一起時(shí)，也稱為掃描轉(zhuǎn)移。增量算法：在一個(gè)迭代算法中，如果每一步X，Y值是用前一步的值加上一個(gè)增量來(lái)獲得的，那么，這個(gè)算法就稱為增量算法。反走樣：用于減輕走樣的技術(shù)稱為反走樣或者稱為抗鋸齒。2. （10分）計(jì)算起點(diǎn)坐標(biāo)為（0,0），終點(diǎn)坐標(biāo)（12,9）直線的中點(diǎn)Bresenham算法的每一步坐標(biāo)值以及中點(diǎn)偏差判別式d的值，填入表3-1中，并用黑色繪制圖3-2

2、9中的直線段的掃描轉(zhuǎn)換像素。圖3-29 像素點(diǎn)陣xydxyd00-0.2575-0.511086-0.2521-0.7596032-0.5107-0.7543-0.25118-0.5530129-0.2564-0.75表3-1 x,y和d的值第四章作業(yè)1. （10分）名詞解釋：四鄰接點(diǎn)、八鄰接點(diǎn)、四連通域、八連通域、種子填充算法。四鄰接點(diǎn)：對(duì)于多邊形區(qū)域內(nèi)部任意一個(gè)種子像素，其上、下、左、右這四個(gè)像素，稱為四鄰接點(diǎn)。八鄰接點(diǎn)：對(duì)于多邊形區(qū)域內(nèi)部任意一個(gè)種子像素，其上、下、左、右以及左上、左下、右上、右下這八個(gè)像素，稱為八鄰接點(diǎn)。四連通域：對(duì)于多邊形區(qū)域內(nèi)部任意一個(gè)種子子素出發(fā)，通過(guò)訪問(wèn)其上、下

3、、左、右這四個(gè)鄰接點(diǎn)可以遍歷區(qū)域內(nèi)部的所有像素，該多邊形區(qū)域稱為四連通域。八連通域：對(duì)于多邊形區(qū)域內(nèi)部任意一個(gè)種子子素出發(fā)，通過(guò)訪問(wèn)其上、下、左、右以及左上、左下、右上、右下這八個(gè)鄰接點(diǎn)可以遍歷區(qū)域內(nèi)部的所有像素，該多邊形區(qū)域稱為八連通域。種子填充算法：從區(qū)域內(nèi)任意一個(gè)種子像素開(kāi)始，由內(nèi)向外將填充色擴(kuò)散到整個(gè)多邊形區(qū)域的填充過(guò)程。2. （10分）試寫出圖4-43所示多邊形的邊表和掃描線y4的有效邊表。圖4-43 多邊形 解：ET表Y=4時(shí)的AET表3. （10分）圖中已知種子O，試根據(jù)簡(jiǎn)單四連通種子填充算法按左、上、右、下入棧的順序給出象素點(diǎn)填充的次序。3O45216 第五章作業(yè)1. （10分

4、）名詞解釋：坐標(biāo)變換、WCS、UCS、窗口、視區(qū)、窗視變換、裁剪、坐標(biāo)變更：是坐標(biāo)系發(fā)生變換，但物體位置不發(fā)生改變，然后在新坐標(biāo)系下表示所有物體上的頂點(diǎn)。WCS：（word coordinate system）世界坐標(biāo)系，描述現(xiàn)實(shí)世界中場(chǎng)景的固定坐標(biāo)系。UCS：（user coordinate system）用戶坐標(biāo)系，描述物體幾何模型的坐標(biāo)系。有時(shí)也稱為局域坐標(biāo)系（local coordinate system，LCS）。用戶坐標(biāo)系也是實(shí)數(shù)域坐標(biāo)系、窗口：在觀察坐標(biāo)系中定義的確定顯示內(nèi)容的矩形區(qū)域稱為窗口。視區(qū)：在屏幕坐標(biāo)系中定義的輸出圖形的矩形區(qū)域稱為視區(qū)。窗視變換：圖形輸出需要進(jìn)行窗口到

5、視區(qū)的變換，只有在窗口內(nèi)的圖形才能在視區(qū)中輸出，并且輸出的形狀要根據(jù)視區(qū)的大小進(jìn)行調(diào)整，這稱為窗視變換。裁剪：在二維觀察中，需要在觀察坐標(biāo)系下根據(jù)窗口大小對(duì)世界坐標(biāo)系中的二維圖形進(jìn)行裁剪，只將位于窗口內(nèi)的圖形變換到視區(qū)輸出。2. （10分）如圖5-51所示，求P0(4,1)、P1（7,3）、P2（7,7）、P3（1,4）構(gòu)成的四邊形繞 Q(5,4)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°的變換矩陣和變換后圖形的頂點(diǎn)坐標(biāo)。圖5-51 四邊形旋轉(zhuǎn)解：變換的過(guò)程包括：（1） 平移：將P點(diǎn)平移至原點(diǎn)，變換矩形為：（2） 旋轉(zhuǎn)：圖形繞原點(diǎn)（P點(diǎn)）旋轉(zhuǎn)45度，變換矩形為：（3） 反平移：將P點(diǎn)移回原處，變換矩陣為：變換

6、矩陣為：變換過(guò)程為：3. （14分）用編碼裁剪算法裁剪線段P0(0,2)，P1(3,3)，裁剪窗口為wxl=1，wxr=6，wyb=1，wyt=5，如圖5-54所示。要求寫出：（1）窗口邊界劃分的9個(gè)區(qū)間的編碼原則。 （2）線段端點(diǎn)的編碼。 （3）裁剪的主要步驟。 （4）裁剪后窗口內(nèi)直線段的端點(diǎn)坐標(biāo)。圖5-54 直線段裁剪解：1）首先對(duì)直線段的端點(diǎn)進(jìn)行編碼，即對(duì)直線段的任一端點(diǎn)（x，y），根據(jù)其坐標(biāo)所在的區(qū)域，賦予一個(gè)四位的二進(jìn)制碼D3D2D1D0若x<wxl,則D0=1，否則D0=0；若x>wxr,則D1=1，否則D1=0；若y<wyb,則D2=1，否則D2=0；若y>

7、;wyt,則D3=1，否則D3=0.2）線段端點(diǎn)的編碼：code1=0001 code2=00003)裁剪的主要步驟：（1）輸入直線的兩端點(diǎn)坐標(biāo)：P0（0,2），P1（3,3），以及窗口的四邊界坐標(biāo)：wxl=1，wxr=6，wxb=1，wyt=5（2）對(duì)p0，p1進(jìn)行編碼：點(diǎn)p0的編碼為code1=0001，點(diǎn)p1的編碼為code2=0000。（3）若code1| code2=0,對(duì)直線應(yīng)減取之，轉(zhuǎn)（6）；否則code1& code20，對(duì)直線段可簡(jiǎn)棄之，轉(zhuǎn)（7）；當(dāng)上述兩條不滿足時(shí)，進(jìn)行步驟（4）（4）確保p0在窗口外部：若p0在窗口內(nèi)，則交換p0和p1的坐標(biāo)值和編碼。（5）按左、右

8、、下、上的順序檢查編碼并要求出直線段與窗口邊界的交點(diǎn)，用該交點(diǎn)的坐標(biāo)值替換p0的坐標(biāo)值。求線段p0（0，2）p1（3,3）和窗口左界wxl=1的交點(diǎn)，把wxl=1代入直線方程求出y=kx+b=（1/3）*x+2=2.3交點(diǎn)坐標(biāo)S（1,2.3）替換端點(diǎn)坐標(biāo)p0（0,2），使p0坐標(biāo)為（1,2.3）；也即為交點(diǎn)，假定為s，s處把線段一分為二，并去掉p0S這一段（考慮p0是窗口外的一點(diǎn)，因此可以去掉p0S）轉(zhuǎn)（2）（6）用直線掃描轉(zhuǎn)換算法畫出當(dāng)前的p0p1（7）算法結(jié)束4）裁剪后窗口內(nèi)直線段的端點(diǎn)坐標(biāo)P0（1,2.3），P1（3,3）第六章作業(yè)1. （10分）名詞解釋：投影、主視圖、下視圖、左視圖、

9、滅點(diǎn)。投影：投影就是從投影中心發(fā)出射線，經(jīng)過(guò)三維物體上的每一點(diǎn)后，與投影面相交所形成的的交點(diǎn)集合。主視圖：從物體的前面向后面投射所得的視圖為主視圖（前視圖）。下視圖：從物體的上面向下面投射所得的視圖為俯視圖（下視圖）。左視圖：從物體的左面向右面投射所得的視圖為側(cè)視圖（左視圖）。滅點(diǎn)：與平行投影相比，透視投影的特點(diǎn)是所有投影線都從空間一點(diǎn)（稱為視點(diǎn)或投影中心）投射，離視點(diǎn)近的物體投影大，離視點(diǎn)遠(yuǎn)的物體投影小，小到極點(diǎn)消失，稱為滅點(diǎn)。2. （10分）長(zhǎng)方體如圖6-33所示，8個(gè)坐標(biāo)分別為A（0，0，0），B（2，0，0），C（2，3，0），D（0，3，0），E（0，0，2），F(xiàn)（2，0，2），G（2，3，2），H（0，3，2）。試對(duì)長(zhǎng)方體進(jìn)行Sx1/2，Sy1/3，Sz1/2的比例變換，求變換后的長(zhǎng)方體各頂點(diǎn)坐標(biāo)。圖6-32 長(zhǎng)方體比例變換解：X=X*Sx，Y=Y*SzA=(0*1/2，0*1/3，0*1/2)=(0，0，0)B=(2*1/2，0*1/3，0*1/2)=(1，0，0)C=(2*1/2，3*1/3，0*1/2)=(1，1，0)D=(0*1/2，3*1/3，0*1/2)=(0，1，0)E=(0*1/2，0*1/3，2*1/2)=(0，0，1)F=(2*1/2，0*1/3，2*1/2)=(1，0