計(jì)算機(jī)圖形學(xué)試題及答案完整版4366

名詞解釋將圖形描述轉(zhuǎn)換成用像素矩陣表示的過(guò)程稱為掃描轉(zhuǎn)換。1．圖形2．像素圖3．參數(shù)圖4．掃描線5．構(gòu)造實(shí)體幾何表示法6．投影7．參數(shù)向量方程8．自由曲線9．曲線擬合10．曲線插值11．區(qū)域填充12．掃描轉(zhuǎn)換三、填空1．圖形軟件的建立方法包括提供圖形程序包、和采用專用高級(jí)語(yǔ)言。2．直線的屬性包括線型、和顏色。3．顏色通常用紅、綠和藍(lán)三原色的含量來(lái)表示。對(duì)于不具有彩色功能的顯示系統(tǒng)，顏色顯示為。-1-4．平面圖形在內(nèi)存中有兩種表示方法，即和矢量表示法。5．字符作為圖形有和矢量字符之分。6．區(qū)域的表示有和邊界表示兩種形式。7．區(qū)域的內(nèi)點(diǎn)表示法枚舉區(qū)域內(nèi)的所有像素，通過(guò)來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)點(diǎn)表示。8．區(qū)域的邊界表示法枚舉區(qū)域邊界上的所有像素，通過(guò)給賦予同一屬性值來(lái)實(shí)現(xiàn)邊界表示。9．區(qū)域填充有和掃描轉(zhuǎn)換填充。10．區(qū)域填充屬性包括填充式樣、和填充圖案。11．對(duì)于圖形，通常是以點(diǎn)變換為基礎(chǔ)，把圖形的一系列頂點(diǎn)作幾何變換后，連接新的頂點(diǎn)序列即可產(chǎn)生新的變換后的圖形。12．裁剪的基本目的是判斷圖形元素是否部分或全部落在之內(nèi)。13．字符裁剪方法包括、單個(gè)字符裁剪和字符串裁剪。-2-14．圖形變換是指將圖形的幾何信息經(jīng)過(guò)產(chǎn)生新的圖形。15．從平面上點(diǎn)的齊次坐標(biāo)，經(jīng)齊次坐標(biāo)變換，最后轉(zhuǎn)換為平面上點(diǎn)的坐標(biāo)，這一變換過(guò)程稱為。16．實(shí)體的表面具有、有界性、非自交性和閉合性。17．集合的內(nèi)點(diǎn)是集合中的點(diǎn)，在該點(diǎn)的內(nèi)的所有點(diǎn)都是集合中的元素。18．空間一點(diǎn)的任意鄰域內(nèi)既有集合中的點(diǎn)，又有集合外的點(diǎn)，則稱該點(diǎn)為集合的。19．內(nèi)點(diǎn)組成的集合稱為集合的。20．邊界點(diǎn)組成的集合稱為集合的。21．任意一個(gè)實(shí)體可以表示為的并集。22．集合與它的邊界的并集稱集合的。23．取集合的內(nèi)部，再取內(nèi)部的閉包，所得的集合稱為原集合的。24．如果曲面上任意一點(diǎn)都存在一個(gè)充分小的鄰域，該鄰域與平面上的（開(kāi)）圓盤(pán)同構(gòu)，即鄰域與圓盤(pán)之間存在連續(xù)的1-1映射，則稱該曲面為。25．對(duì)于一個(gè)占據(jù)有限空間的正則（點(diǎn)）集，如果其表面-3-是，則該正則集為一個(gè)實(shí)體（有效物體）。26．通過(guò)實(shí)體的邊界來(lái)表示一個(gè)實(shí)體的方法稱為。27．表面由平面多邊形構(gòu)成的空間三維體稱為。28．掃描表示法的兩個(gè)關(guān)鍵要素是和掃描軌跡。29．標(biāo)量：一個(gè)標(biāo)量表示。30．向量：一個(gè)向量是由若干個(gè)標(biāo)量組成的，其中每個(gè)標(biāo)量稱為向量的一個(gè)分量。四、簡(jiǎn)答題1.什么是圖像的分辨率？7.什么是中點(diǎn)分割裁剪法？8.二維編碼裁剪法如何對(duì)線段的端點(diǎn)進(jìn)行編碼？9．多邊形填充掃描線算法包括哪些計(jì)算步驟？參考答案一、名詞解釋1．圖形：能夠在人們視覺(jué)系統(tǒng)中形成視覺(jué)印象的對(duì)象稱為圖形，包括自然景物和人工繪圖。2．像素圖：點(diǎn)陣法列舉圖形中的所有點(diǎn)。用點(diǎn)陣法描述的圖形稱為像素圖。3．參數(shù)圖：參數(shù)法描述圖形的形狀參數(shù)和屬性參數(shù)。用參數(shù)法-4-描述的圖形稱為參數(shù)圖。4．掃描線：在光柵掃描顯示器中，電子槍掃過(guò)的一行稱為一條掃描線。5．構(gòu)造實(shí)體幾何表示法：用簡(jiǎn)單的實(shí)體(也稱為體素)通過(guò)集合運(yùn)算組合成所需的物體的方法稱為構(gòu)造實(shí)體幾何表示法。6．投影：投影是從高維（物體）空間到低維（投影）空間的一種映射。7．參數(shù)向量方程：參數(shù)向量方程是包含參數(shù)和向量的方程。8．自由曲線：形狀比較復(fù)雜、不能用二次方程來(lái)表示的曲線稱為自由曲線，通常以三次參數(shù)方程來(lái)表示9．曲線擬合：給定一個(gè)點(diǎn)列，用該點(diǎn)列來(lái)構(gòu)造曲線的方法稱為曲線擬合。10．曲線插值：已知曲線上的一個(gè)點(diǎn)列，求曲線上的其他點(diǎn)的方法稱為曲線插值。11．區(qū)域填充：根據(jù)像素的屬性值、邊或頂點(diǎn)的簡(jiǎn)單描述，生成區(qū)域的過(guò)程稱為區(qū)域填充。12．掃描轉(zhuǎn)換：在矢量圖形中，多邊形用頂點(diǎn)序列來(lái)表示，為了在光柵顯示器或打印機(jī)等設(shè)備上顯示多邊形，必須把它轉(zhuǎn)換為點(diǎn)陣表示。這種轉(zhuǎn)換稱為掃描轉(zhuǎn)換。三、填空-5-1．圖形軟件的建立方法包括提供圖形程序包、修改高級(jí)語(yǔ)言和采用專用高級(jí)語(yǔ)言。2．直線的屬性包括線型、線寬和顏色。3．顏色通常用紅、綠和藍(lán)三原色的含量來(lái)表示。對(duì)于不具有彩色功能的顯示系統(tǒng)，顏色顯示為灰度級(jí)（或亮度級(jí)）。4．平面圖形在內(nèi)存中有兩種表示方法，即柵格表示法和矢量表示法。5．字符作為圖形有點(diǎn)陣字符和矢量字符之分。6．區(qū)域的表示有內(nèi)點(diǎn)表示和邊界表示兩種形式。7．區(qū)域的內(nèi)點(diǎn)表示法枚舉區(qū)域內(nèi)的所有像素，通過(guò)給區(qū)域內(nèi)的像素賦予同一屬性值來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)點(diǎn)表示。8．區(qū)域的邊界表示法枚舉區(qū)域邊界上的所有像素，通過(guò)給區(qū)域邊界的像素點(diǎn)賦予同一屬性值來(lái)實(shí)現(xiàn)邊界表示。9．區(qū)域填充有種子填充和掃描轉(zhuǎn)換填充。10．區(qū)域填充屬性包括填充式樣、填充顏色和填充圖案。11．對(duì)于線框圖形，通常是以點(diǎn)變換為基礎(chǔ)，把圖形的一系列頂點(diǎn)作幾何變換后，連接新的頂點(diǎn)序列即可產(chǎn)生新的變換后的圖形。12．裁剪的基本目的是判斷圖形元素是否部分或全部落在窗口區(qū)域之內(nèi)。13．字符裁剪方法包括矢量裁剪、單個(gè)字符裁剪和字符串-6-裁剪。14．圖形變換是指將圖形的幾何信息經(jīng)過(guò)幾何變換后產(chǎn)生新的圖形。15．從平面上點(diǎn)的齊次坐標(biāo)，經(jīng)齊次坐標(biāo)變換，最后轉(zhuǎn)換為平面上點(diǎn)的坐標(biāo)，這一變換過(guò)程稱為規(guī)范化過(guò)程。16．實(shí)體的表面具有連通性、有界性、非自交性和閉合性。17．集合的內(nèi)點(diǎn)是集合中的點(diǎn)，在該點(diǎn)的一個(gè)充分小鄰域內(nèi)的所有點(diǎn)都是集合中的元素。18．空間一點(diǎn)的任意鄰域內(nèi)既有集合中的點(diǎn)，又有集合外的點(diǎn)，則稱該點(diǎn)為集合的邊界點(diǎn)。19．內(nèi)點(diǎn)組成的集合稱為集合的內(nèi)部。20．邊界點(diǎn)組成的集合稱為集合的邊界。21．任意一個(gè)實(shí)體可以表示為內(nèi)部和邊界的并集。22．集合與它的邊界的并集稱集合的閉包。23．取集合的內(nèi)部，再取內(nèi)部的閉包，所得的集合稱為原集合的正則（點(diǎn)）集。24．如果曲面上任意一點(diǎn)都存在一個(gè)充分小的鄰域，該鄰域與平面上的（開(kāi)）圓盤(pán)同構(gòu)，即鄰域與圓盤(pán)之間存在連續(xù)的1-1映射，則稱該曲面為二維流形。25．對(duì)于一個(gè)占據(jù)有限空間的正則（點(diǎn)）集，如果其表面是二-7-維流形，則該正則集為一個(gè)實(shí)體（有效物體）。26．通過(guò)實(shí)體的邊界來(lái)表示一個(gè)實(shí)體的方法稱為實(shí)體的邊界表示法。27．表面由平面多邊形構(gòu)成的空間三維體稱為平面多面體。28．掃描表示法的兩個(gè)關(guān)鍵要素是掃描體和掃描軌跡。29．標(biāo)量：一個(gè)標(biāo)量表示一個(gè)數(shù)值。30．向量：一個(gè)向量是由若干個(gè)標(biāo)量組成的一個(gè)元組，其中每個(gè)標(biāo)量稱為向量的一個(gè)分量。四、簡(jiǎn)答題1.什么是圖像的分辨率？解答：在水平和垂直方向上每單位長(zhǎng)度（如英寸）所包含的像素點(diǎn)的數(shù)目。7.什么是中點(diǎn)分割裁剪法？解答：中點(diǎn)分割裁剪法又稱對(duì)分裁剪法，該方法用于代替求交運(yùn)算。如圖11所示，AB為線段P1P2的可見(jiàn)部分。記P1和P2的中點(diǎn)為Pm。從P1出發(fā)求A，如果P1Pm部分可見(jiàn)部分不可見(jiàn)，則A點(diǎn)在該線段上，用該線段代替P1P2繼續(xù)求解；否則，用PmP2代替P1P2繼續(xù)求解。求解過(guò)程直到P1P2的長(zhǎng)度小于預(yù)先給定的一個(gè)常數(shù)時(shí)結(jié)束，這時(shí)，P2為離A最近的可見(jiàn)點(diǎn)。類似地可以求解B。P-8-ABP8.二維編碼裁剪法如何對(duì)線段的端點(diǎn)進(jìn)行編碼？解答：將用戶域用為9個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都有相應(yīng)的編碼，當(dāng)線段的端點(diǎn)落在某個(gè)區(qū)域內(nèi)時(shí)，對(duì)該端點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的編碼。從高位開(kāi)始，每位編碼如下：（1）第1位，端點(diǎn)在y=ymax上方則取1，否則取0；（2）第2位，端點(diǎn)在y=ymin下方則取1，否則取0；（3）第3位，端點(diǎn)在x=xmax右方則取1，否則取0；（4）第4位，端點(diǎn)在x=xmin左方則取1，否則取0。如果線段兩端點(diǎn)的4位編碼全為零，則線段全部在窗口內(nèi)；如果兩端點(diǎn)的4位編碼按位進(jìn)行與運(yùn)算，結(jié)果為非零，則此線段全部在窗口之外；其他情況下，線段部分在窗口內(nèi)，部分在窗口外。編碼裁剪法的編碼用于判斷線段與窗口的關(guān)系。100100100區(qū)域編碼9．多邊形填充掃描線算法包括哪些計(jì)算步驟？解答：對(duì)于一個(gè)給定的多邊形，用一組水平（垂直）的掃描線進(jìn)-9-行掃描，求出每條掃描線與多邊形邊的交點(diǎn)，這些交點(diǎn)將掃描線分割為相間排列的落在多邊形內(nèi)和外的線段，將落在多邊形內(nèi)的線段上的所有象素點(diǎn)賦以給定的多邊形的顏色值。計(jì)算過(guò)程如下：（1）求交：計(jì)算掃描線與多邊形各邊的交點(diǎn)；（2）排序：把所有交點(diǎn)按遞增順序進(jìn)行排序；（3）交點(diǎn)配對(duì)：每對(duì)交點(diǎn)表示掃描線與多邊形的一個(gè)相交區(qū)間；（4）區(qū)間填色：相交區(qū)間內(nèi)的象素置成多邊形顏色，相交區(qū)間外的象素置成背景色。1．將多邊形外部一點(diǎn)A與某一點(diǎn)B用線段連接，若此線段與多邊形邊界相交的次數(shù)為??????????，則點(diǎn)B在多邊形外部。若此線段與多邊形邊界相交的次數(shù)為??????????，則點(diǎn)B在多邊形內(nèi)部。2．生成直線的四點(diǎn)要求是_______________________，____________________________，____________________________________，速度要快。3．由5個(gè)控制頂點(diǎn)Pi(i=0,1,…4)所決定的3次B樣條曲線，由??????????段3次B樣條曲線段光滑連接而成。4．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(shí)，由離散量表示連續(xù)量引起的失真”的技術(shù)叫??????????。5．圖形的數(shù)學(xué)表示法一般有??????????，??????????，??????????。1.一個(gè)交互性的計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)應(yīng)具-10-有、、、、輸入等五方面的功能。2.陰極射線管從結(jié)構(gòu)上可以分為、和。3.常用的圖形繪制設(shè)備有和，其中支持矢量格式。4.PHIGS和GKS將各種圖形輸入設(shè)備從邏輯上分為六種：定位設(shè)備、筆劃設(shè)備、、、和。5.通常可以采用6.齊次坐標(biāo)表示就是用7.平行投影根據(jù)投影。和處理線寬。維向量表示n維向量?？梢苑譃橥队昂?.一個(gè)交互式計(jì)算機(jī)圖形處理系統(tǒng)包括圖形軟件和_____________，圖形軟件又分為_(kāi)____________、_____________和三部分。9.構(gòu)成圖形的要素包括和，在計(jì)算機(jī)中通常用采用兩種方法來(lái)表示圖形，他們是和。10.蔭罩式彩色顯像管的結(jié)構(gòu)包括、、-11-和。11.目前常用的PC圖形顯示子系統(tǒng)主要由3個(gè)部件組成：、和一個(gè)ROMBIOS芯片。12.在交互輸入過(guò)程中，圖形系統(tǒng)中有_____________、、和其組合形式等幾種輸入（控制）模式。13.填充一個(gè)特定區(qū)域，其屬性選擇包括、和。14.計(jì)算機(jī)中表示帶有顏色及形狀信息的圖和形常用和參數(shù)法，其中用參數(shù)法描述的圖形稱為描述的圖形稱為15.在顯示技術(shù)中，我們常常采用強(qiáng)等級(jí)。，用提高總的光、。16.常用的交互式繪圖技術(shù)有、和和。17.按所構(gòu)造的圖形對(duì)象來(lái)劃分，可以分為。18.字符的圖形表示可以分為和兩種形式。19.常用的反走樣方法包括和。-12-20.文字裁減的策略包括、和和。21.平面幾何投影根據(jù)。可以分為22.由M個(gè)控制頂點(diǎn)Pi(i=0,1,…m)所決定的n次B樣條曲線，由??????????段n次B樣條曲線段光滑連接而成。23.常用的構(gòu)造技術(shù)有??????????和??????????。24.繪制圓弧時(shí)的終點(diǎn)判別，規(guī)定離X軸近的終點(diǎn)，以??????????來(lái)計(jì)長(zhǎng)，而離Y軸近的終點(diǎn)，以??????????來(lái)計(jì)長(zhǎng)。1·CRT圖形顯示器由三部分組成2·表示圖形的方法有兩種，即參數(shù)法和點(diǎn)陣法。用參數(shù)法表示的圖形，我們稱為狹義上的、和；用點(diǎn)陣法表示的圖形，我們稱為。3·圖形的運(yùn)算包括、和4·逐點(diǎn)比較法算法的基本思想是：在繪制直線的過(guò)程中，每繪制一個(gè)就與直線進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果決定下一步的走向，這樣一步一-13-步逼近直線。5·如果在多邊形內(nèi)任選兩個(gè)點(diǎn)，將這兩點(diǎn)用線段連接后，此線段上所有的點(diǎn)都在多邊形內(nèi)，這個(gè)多邊形是多邊形。6·連貫性原理包括連貫性、連貫性和連貫性。7·Bresenham生成直線的算法是：每次迭代在方向上均走一步，另一方向上是否也走，取決于計(jì)算出來(lái)的。8·用射線法判斷點(diǎn)與區(qū)域的內(nèi)外關(guān)系的基本思想是：從該點(diǎn)引出任意一條射線，若射線與區(qū)域的交點(diǎn)為個(gè)，則點(diǎn)在區(qū)域內(nèi)。9·逐點(diǎn)插補(bǔ)法的基本思想是：在輸出圓弧的過(guò)程中，每當(dāng)走完一個(gè)之后，就與的圓弧進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果決定下一步的走向。10·圖形的填充的算法有：算法、、算法和、算法等。11．常用的圖形輸入設(shè)備包括-14-等。作圖題1、給定頂點(diǎn)PPPPPPP構(gòu)成的控制多邊形，繪出三次B樣條0123456曲線的形狀示意圖。要求：簡(jiǎn)要說(shuō)明作圖過(guò)程，保留作圖輔助線，作出（或文字說(shuō)明）曲線上各特征點(diǎn)的切線矢量。PPPPPPP2、試作出圖4-1中三維形體ABCDE的三視圖（平移矢量均為1）。要求寫(xiě)清變換過(guò)程，并畫(huà)出生成的三視圖。（10分）zE(2,2,2)yA(0,0,0)xD(0,2,0)C(2,2,0)B(2,0,0)圖4-13、給定四個(gè)頂點(diǎn)P0（10，110），P1（110，110），P2（110，10），P3（10，10），用其作為特征多邊形來(lái)繪制一條三次Bezier曲線的-15-形狀示意圖。（20分）PPPPP