計算機圖形學(xué)期末考試試題

1、計算機圖形學(xué)試題一、寫出下列述語的全稱及中文含義。GKS(GraphicsKernelSystem)：圖形核心系統(tǒng)PHIGS(ProgrammersHierarchicalInteractiveGraphicsSystem):程序員級分層結(jié)構(gòu)交互圖形系統(tǒng)(ProgrammersHierarchicalInteractiveGraphicsStander)：面向程序員的層次交互圖形標準CAD(ComputerAssistantDesign)：計算機輔助設(shè)計CAM(computerAidedManufacturing)：計算機輔助制造CAGD(ComputerAidedGeometricDesig

2、n)：計算機輔助幾何設(shè)計CIMS(ComputerIntegratedManufacturingSystems)：計算機集成制造系統(tǒng)API(ApplicationProgrammingInterface)：應(yīng)用程序編程接口DPI(DotPerInch)：指在每英寸長度內(nèi)的點數(shù)。CPU(CentralProcessingUnit)：中央處理器DPU(DistributedProcessorUnit)：數(shù)據(jù)保護單元MBR(MinimumBoundingRectangle)：最小外包矩形CRT(CathodeRayTube)：陰極射線管LED(LightEmittingDiode)：發(fā)光二極管LCD

3、(LiquidCrystalDisplay)：液晶顯示器GDI(GraphicsDeviceInterface)：圖形設(shè)備接口:共用描述符表GDT(GlobalDescriptorTable)GUI(GraphicalUserInterface)：圖形用戶接口WYSIWYG(WhatYouSeeIsWhatYouGet)：所見即所得在線編輯器.可視化操作:科學(xué)計算可視化VISC(VisualizationinScientificComputing,)二、填空題1,計算機圖形系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。2，掃描儀最重要的參數(shù)是光學(xué)精度和掃描精度。3，常用的直線生成算法：Bresenham和DD

4、A。4，在計算機圖形學(xué)中，被裁剪的對象可以是線段、多邊形和字符。5，曲線、曲面的表示有顯式、隱式和參數(shù)三種形式。6，深度緩沖器算法是一種最簡單的消除隱藏的算法。7，深度緩沖器算法最簡單常用的面向應(yīng)用的用戶接口形式：子程序庫、專用語言、交互命令。8，把三維物體變?yōu)槎S圖形表示的過程叫做投影變換。9，直線段與規(guī)則矩形的關(guān)系:（1）線段兩端點均位于裁剪窗口內(nèi)（2）線段兩端點均在窗口之外，且位于裁剪窗口的同一側(cè)（3）線段兩端點在窗口之外，而不位于裁剪窗口的同一側(cè)（4）線段的兩端點一個位于窗口之內(nèi)，一個位于窗口之外10，圖形數(shù)據(jù)按照目的不同一般可以分為圖形的表示數(shù)據(jù)和圖形的顯示數(shù)據(jù)。11，計算機圖形的生

5、成過程一般可分為圖形的表示、表示圖形的數(shù)據(jù)準備、圖形的顯示。12，通過增加幀緩沖存儲器的位面和幀緩存數(shù)量，就可以讓光柵顯示器顯示彩色或不同級別的灰度。13，顏色的三原色為：紅（Red）、綠（Green）、藍（Blue）。備注：繪畫中的三原色是指紅、黃、藍；電腦、電視等的三原色是紅、綠、藍（RGB）。14，物理交互設(shè)備包括輸入板,光筆,游戲桿,鼠標,控制旋鈕,功能開關(guān)和按鈕,數(shù)據(jù)手套,觸摸屏以及最常用的字母數(shù)字鍵盤等等15，圖形用戶界面的基本元素有窗口、圖標、菜單、指點裝置。三：簡答題1，簡述三種交互任務(wù)？1）定位：用來給應(yīng)用程序指定位置坐標，定位任務(wù)通常要受到維數(shù)、屏幕分辨率、開環(huán)或閉環(huán)反饋的

6、影響。2）選擇任務(wù)：選擇任務(wù)是要從一個選擇集中挑選一個元素，常用的足命令選擇、操作數(shù)選擇、同性選擇和對象選擇等。3）文本：文本任務(wù)即輸入一個字符串，字符串不應(yīng)具有任何意義、這里輸入一個命令（字串）不是一個文本任務(wù),而輸一個字符串到處理器個就是一個文本任務(wù)。4）定向。5）定路徑。6）定量。2，裁剪的實質(zhì)：確定圖形中哪些點、線段、文字、多邊形在窗口之內(nèi)。3，什么是拾取圖形？拾取圖形是從屏幕上拾取一個圖形，其直觀現(xiàn)象是該圖形變顏色、或閃爍、或增亮。其實際意義是要在存儲用戶圖形的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中找到存放該圖形的幾何參數(shù)及其屬性的地址。以便對該圖形作進一步的操作，如修改共幾何參數(shù)、連接關(guān)系或某些屬性。4，圖形

7、掃描轉(zhuǎn)換的步驟：一、先確定有關(guān)像素；二、再用圖形顏色或其它屬性對像素進行寫操作。5，陰極射線管的技術(shù)指標主要有兩條，一是分辨率，二是顯示速度。一個陰極射線管在水平和垂直方向單位長度亡能識別出的最大光點數(shù)稱之為分辨率。光點亦稱之為象素。CRT顯示速度的指標一般用每秒顯示矢量線段的條數(shù)來表示。顯示速度取決于：偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的速度、CRT矢量發(fā)生器的速度、計算機發(fā)送顯示命令的速度。四：名詞解釋1，圖形：圖形是指由外部輪廓線條構(gòu)成的矢量圖。即由計算機繪制的直線、圓、矩形、曲線、圖表等。2，窗口：計算機圖形學(xué)中的窗口是用戶坐標系中需要進行觀察和處理的一個坐標區(qū)域。3，視口/區(qū)：視口是在設(shè)備坐標系中定義的窗口中

8、矩形繪圖區(qū)。4，裁剪：識別圖形在指定區(qū)域內(nèi)和區(qū)域外的部分的過程稱為裁剪算法，簡稱裁剪。5，連貫性:指區(qū)域的連貫性、掃描線的連貫性、邊的連貫性。五：簡答題1，計算機圖形學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域有哪些，舉例說明。(1)用戶接口。(2)計算機輔助設(shè)計與制造。(3)科學(xué)、技術(shù)及事務(wù)管理中的交互繪圖。(4)繪制勘探、測量圖形。(5)過程控制及系統(tǒng)環(huán)境模擬。(6)電子印刷及辦公室自動化。(7)藝術(shù)模擬。(8)科學(xué)計算的可視化。2，簡述光柵掃描式圖形顯示器的基本原理。光柵掃描式圖形顯示器(簡稱光柵顯示器)是畫點設(shè)備，可看作是一個點陣單元發(fā)生器，并可控制每個點陣單元的亮度，它不能直接從單元陣列中的個可編地址的象素畫一條直

9、線到另一個可編地址的象素，只可能用盡可能靠近這條直線路徑的象素點集來近似地表示這條直線。光柵掃描式圖形顯示器中采用了幀緩存，幀緩存中的信息經(jīng)過數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換。能在光柵顯示器上產(chǎn)生圖形。3，什么是圖形掃描轉(zhuǎn)換？確定最佳逼近圖形的象素集合，并用指定的顏色和灰度設(shè)置象素的過程稱為圖形的掃描轉(zhuǎn)換或光柵化。對于一維圖形，在不考慮線寬時，用一個象素寬的直線或曲線來顯示圖形。二維圖形的光柵化必須確定區(qū)域?qū)?yīng)的象素集，將各個象素設(shè)置成指定的顏色和灰度，也稱之為區(qū)域填充4，什么是用戶域？用戶域是指程序員用來定義草圖的整個自然空間。人們所要描述的圖形均在用戶域中進行定義。理論上說用戶域是連續(xù)無限的。5，什么是窗口區(qū)

10、？窗口區(qū)是把用戶指定的任意的用戶域的一個部分叫做窗口區(qū)。6,繪制一位幀緩存顯示器的黑白光柵顯示圖?幀緩沖存儲器1位幀緩存的黑白災(zāi)度光物顯示器結(jié)構(gòu)圖六：論述1,直線生成算法中數(shù)字微分分析法的原理和步驟答：(僅供參考)DDA法是基于數(shù)字微分思想的直線聲成算法,基本思想：已知過端點P0(x0,y0),P1(x1,y1)的直線段Ly=kx+b|k|Dy)直線斜率為令xi+1=xi+Dx則yi+1=kxi+1+b=kxi+kDx+b=(kxi+b)+kDxyi+kDxDx =1 時yi+1=yi+k即：當(dāng)x每遞增1，y遞增k(即直線斜率)；注意上述分析的算法僅適用于因1時，必須把x，y地位互換這種方法直

11、觀，但效率太低，因為每一步需要一次浮點乘法和一次舍入運算。2,論述圓的Bresenham算法的原理，方法和步驟答：Bresenham畫圓算法是在每一步考察兩個可能的像素點中哪一個更靠近理論圓兩個可能的像素點中哪一個更靠近理論圓周，從而推出沿圓周的整數(shù)位置?；舅枷耄和ㄟ^比較像素與圓的距離平方來避免開方運算?；痉椒ǎ好恳徊蕉歼x擇一個離開實際圓周最近的點Pi(xi,yi)使其誤差項最小。設(shè)圓之半徑為r。先考慮圓心在(0,0),并從x=0,y=r開始的順時針方向的1/8圓周的生成過程。在這種情況下，x每步增加1，從x=0開始，到x=y結(jié)束。即有：xi+1=xi+1相應(yīng)的yi+1則在兩種可能中選擇：

12、yi+1=yi，或者yi+1=yi-1選擇的原則是考察精確值y靠近yi還是靠近yi-1，計算式為：Y2=r2-(xi+1)2d1=yi2-y2=yi2-r2+(xi+1)2d2=y2-(yi-1)2=r2-(xi+1)2-(yi-1)2令pi=d1-d2，并代入d1,d2，則有 TOC o 1-5 h z pi=2(xi+1)2+yi2+(yi-1)2-2r2(1)pi稱為誤差。如果pi0則yi+1=yi，否則yi+1=yi-1。pi的遞歸式為：pi+1=pi+4xi+6+2(yi2+1-yi2)-2(yi+1-yi)(2)pi的初值由式(2.6)代入xi=0,yi=r而得p1=3-2r(3)根據(jù)上面的推導(dǎo)，圓周生成算法步驟為：1、求誤差初值，p1=3-2r;i=1；畫點(0,r)；2、求下一個光柵位置：xi+1=xi+1；ifpi0則yi+1=yi；否則yi+1=yi-1；3