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计算机图形学试题及答案(3)

计算机图形学试题及答案(3)
计算机图形学试题及答案(3)

《计算机图形学》模拟试卷一

一、【单项选择题】(本大题共10小题,每小题2分,共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在答题卷相应题号处。

1、计算机图形学与计算机图像学(图像处理)的关系是()。

[A] 计算机图形学是基础,计算机图像学是其发展

[B] 不同的学科,研究对象和数学基础都不同,但它们之间也有可相互转换部分

[C] 同一学科在不同场合的不同称呼而已

[D] 完全不同的学科,两者毫不相干

2、多边形填充算法中,错误的描述是()。

[A] 扫描线算法对每个象素只访问一次,主要缺点是对各种表的维持和排序的耗费较大

[B] 边填充算法基本思想是对于每一条扫描线与多边形的交点,将其右方象素取补

[C] 边填充算法较适合于帧缓冲存储器的图形系统

[D] 边标志算法也不能解决象素被重复访问的缺点

3、在多边形的逐边裁剪法中,对于某条多边形的边(方向为从端点S到端点P)与某条裁剪线(窗口的某一边)的比较结果共有以下四种情况,分别需输出一些顶点。哪种情况下输出的顶点是错误的?()

[A] S和P均在可见的一侧,则输出点P

[B] S和P均在不可见的一侧,,则输出0个顶点

[C] S在可见一侧,,P在不可见一侧,则输出线段SP与裁剪线的交点和S

[D] S在不可见的一侧,P在可见的一侧,则输出线段SP与裁剪线的交点和P

4、下列关于反走样的叙述中,错误的论述为()。

[A] 把像素当作平面区域来采样[B] 提高分辨率

[C] 增强图像的显示亮度[D] 采用锥形滤波器进行加权区域采样

5、下列关于平面几何投影的叙述中,错误的论述为()。

[A] 透视投影的投影中心到投影面的距离是有限的

[B] 在平行投影中不可能产生灭点

[C] 在透视投影中,一组平行线的投影仍保持平行

[D] 透视投影与平行投影相比,视觉效果更真实,但不一定能真实反映物体的精确尺寸和形状

6、下列关于Bezier曲线的论述中,错误的论述为()。

[A] 曲线及其控制多边形在起点和终点具有同样的几何性质

[B] 在起点和终点处的切线方向和控制多边形第一条边和最后一条边的方向相同

[C] n个控制点控制一条n次Bezier曲线

[D] 某直线与平面Bezier曲线的交点个数不多于该直线与控制多边形的交点个数

7、下面给出的四个选项中,()不是Bezier曲线具有的性质。

[A] 局部性[B] 几何不变性[C] 变差缩减性[D] 凸包性

8、分辨率为2048×1024的显示器需要多少字节位平面数为8的帧缓存?()

[A] 512KB [B] 1MB [C] 2MB [D] 4MB

9、计算机图形学与计算几何之间的关系是()。

[A] 学术上的同义词[B] 计算几何是计算机图形学的前身

[C] 计算机图形学以计算几何为理论基础[D] 两门毫不相干的学科

10、计算机显示设备一般使用的颜色模型是()。

[A] RGB [B] HSV

[C] CMY [D] 不在A、B、C中出现

二、【判断题】(本大题共5小题,每小题2分,共10分)正确的填T,错误的填F,填在答题卷相应题号处。

11、投影变换的主灭点个数可以有无限个。()

12、齐次坐标系能够表示图形中的无穷远点。()

13、B样条曲线不具有变差缩减性。()

14、比例变换和旋转变换可以交换先后次序,变换结果不变。()

15、计算机图形学的标准通常指数据文件格式标准和子程序界面标准。()

三、【填空题】(本大题共10小题,每小题2分,共20分)请将答案填写在答题卷相应题号处。

16、三维图形的几何变换有平移、比例、对称、()、旋转、()、()等变换。

17、交互式绘图系统的基本交互任务包括:()、()、文本输入和数值输入。

18、几何图形的布尔运算主要是两个图形对象的()、()、()三种运算。

19、减少或克服图形失真的技术叫做()。

20、在绘制物体图形时消除被遮挡的不可见的线或面,称为()。

四、【名词解释】(本大题共4小题,每小题5分,共20分)请将答案填写在答题卷相应题号处。

21、窗口

22、模式识别

23、用户坐标系

24、线消隐

五、【作图题】(本大题共1小题,每小题15分,共15分)请将答案填写在答题卷相应题号处。

25、已知一直线段起点(1,10),终点(8,1),利用中点Bresenham算法生成此直线段,写出生成过程中坐标点及误差d的变化情况。并在下面的方格中,标出直线上各点。

02222111<≥??

?

???+=?-?+=?-?=++i i i i i i d d x

d d y x d d y x d 初值误差计算公式:

六、【计算题】(本大题共1小题,每小题15分,共15分)请将答案填写在答题卷相应题号处。

26、已知三角形ABC 各顶点的坐标A (1,4)、B (3,4)、C (4,1),相对A 点逆时针

旋转300

,各顶点分别到达A '、B '、C '。 试计算A '、B '、C '的坐标值。(要求用齐次坐标表示,并列出各步变换矩阵。)

《计算机图形学》模拟试卷一 答案

一、【单项选择题】(本大题共10小题,每小题2分,共20分)

(0,0)

二、【判断题】(本大题共5小题,每小题2分,共10分)

三、【填空题】(本大题共10小题,每小题2分,共20分)

16、 (错切); (投影); (透视变换);

17、 (定位); (选择);

18、 (联合/Union); (交集/Intersection); (差集/Subtraction);

19、 (反走样);

20、 (消隐);

四、【名词解释】(本大题共4小题,每题5分,共20分)

21、标准答案:

用户选定的图形观察区域称为窗口,窗口中的图形是可见的,而窗口外的图形是不可见的。

复习范围或考核目标:课件第3章第3节。

22、标准答案:

是指计算机对图形信息进行识别和分析描述,是从图形到描述的表达过程。

复习范围或考核目标:课件第1章第4节。

23、标准答案:

用户为处理自已的图形时所采用的坐标系,单位由用户自己决定。

复习范围或考核目标:课件第2章第1节。

24、标准答案:

消隐对象是物体上的边,消除的是物体上不可见的边。它用于线框图。

复习范围或考核目标:课件第7章第1节。

五、【作图题】(本大题共1小题,每题15分,共15分)

25、标准答案:17

9

18101>=--=??=

X Y k , Y 是最大位移方向,以Y 方向计长,走步数C=10。

递推公式:

?????-=???<≥+=++++0

01

11111i i i i i d x d x X i i y y

C=10 x 0= 1,y 0=10,取点(1,10)

C=9 d 1 = 2△X-△Y=14-9=5>0 x 1= x 0+1=2,y 1=y 0-1=9 取点(2,9)

C=8 d 2 = d 1 + 2△X-2△Y=5+14-18=1>0 x 2= x 1+1=3,y 2= y 1-1=8 取点(3,8) C=7 d 3 = d 2 + 2△X-2△Y=1+14-18=-3<0 x 3= x 2 =3,y 3= y 2-1=7 取点(3,7) C=6 d 4 = d 3 + 2△X =-3+14=11>0 x 4= x 3+1=4,y 4= y 3-1=6 取点(4,6) C=5 d 5 = d 4 + 2△X-2△Y=11+14-18=7>0 x 5= x 4+1=5,y 5= y 4-1=5 取点(5,5) C=4 d 6 = d 5 + 2△X-2△Y =7+14-18= 3>0 x 6= x 5+1=6,y 6= y 5-1=4 取点(6,4) C=3 d 7 = d 6 + 2△X-2△Y=3+14-18=-1<0 x 7=x 6=6,y 7= y 6-1=3 取点(6,3) C=2 d 8 = d 7 + 2△X =-1+14=13>0 x 8= x 7+1=7,y 8= y 7-1=2 取点(7,2)

C=1 d 9 = d 8 + 2△X-2△Y =13+14-18=9>0 x 9= x 8+1=8,y 9= y 8-1=1 取点(8,1) 确定计长方向及走步数: 2分 算出误差值,正确取点: 11分 在方格图中正确标出各点: 2分

复习范围或考核目标:课件第2章第1节。

六、【计算题】(本大题共1小题,每小题15分,共15分) 26、标准答案:

(0,0)

复习范围或考核目标:课件第4章第1节。

《计算机图形学》练习试题及参考答案

四、综合题:(每题12分)

1、 用Bresenham 算法生成椭圆 一 时,若: []][]

[[]

][][

]

[[]

][]]

[902

.2098.51

902

.2098.512

3

3112

3

3511

4

15

732.21

5732.215

3

114

3

1411411411132213233023

21021

23:141010001.310

02321021

2

310

0030cos 30sin 030sin 30

cos 30.2141010001

.1'

'

''

''32130

020

1==?

??=-+=====+======??

???

??

?

??????????---==??

??

?

?????=????????

?????????

?-=?????-??

??

?=???

??

?--?????=‘’‘

’‘’,,,变换矩阵坐标再平移回原处转绕坐标系原点逆时针旋点平移到坐标系原点将C C C C

B B B B

A A A A Y X T Y X

Y X T Y X Y X T Y X T T T T T T ABC T A

???>+-+++≤++=0

),22()32(0

,3212

211211d y a x b d d )x (b d d i i i 0

),(222222=-+=b a y a x b y x F

在第一象限上半部分误差项递推公式为: 下半部分的递推公式为:

时,说明从椭圆的上半部分转入下半部分。 请写出画出整个椭圆的算法步骤。

答:算法步骤如下:

1).输入椭圆的长半轴a 和短半轴b 。

2).计算初始值d=b 2+a 2(-b+0.25)、x=0、y=b 。

3).绘制点(x,y)及其在四分象限上的另外三个对称点。

4).判断d 的符号。若d ≤0,则先将d 更新为d+b 2(2x+3),再将(x,y)更新为(x+1,y);否则先将d 更新为d+b 2(2x+3)+a 2(-2y+2),再将(x,y)更新为(x+1,y-1)。 5).当b 2(x+1)

7).绘制点(x,y)及其在四分象限上的另外三个对称点。

8).判断d 的符号。若d ≤0,则先将d 更新为b 2(2xi+2)+a 2(-2yi+3),再将(x,y)更新为(x+1,y-1);否则先将d 更新为d+a 2(-2yi+3),再将(x,y)更新为(x,y-1)。 9).当y>0时,重复步骤7和8。否则结束。

2、 已知Bernstain 基函数为i

n i

i n n i t t C t B --=)

1()(,,其顶点序列为Pi (i=0,1,….,n ),

请写出Besizer 曲线的参数方程。另外,请证明以下一阶导数:

))()(()(1,1,1,t B t B n t B n i n i n i ----='

解:Besizer 曲线的参数方程为:

2

22222)1()5.0(b a y a x b d --++=?

??>+-+≤+-+++=0,320

)32()22( 22

22

2222d )y (a d ,d y a x b d d i i i )5.0()1(2

2-<+i i y a x b ))

()(()1()!)1((!)!1()1())!1()1(()!1()!1())1)(()1(()!(!!)(1,1,1)1()1()1(111,t B t B n t t i n i n n t t i n i n n t t i n t t i i n i n t B n i n i i n i i n i i i n i n i n k --------------=-??-----??-----=?----?-='∑

=∈=n

i n i i t B P t P 0

,[0,1] t )()(

3、 试证明n 次Besizer 曲线在起始点处切线落在P0P1连线方向上,终止点切线落

在P n-1P n 连线方向上。

证明:))()(()(1,1,1,t B t B n t B n i n i n i ----='

故可知:n 次Besizer 曲线在起始点处切线落在P0P1连线方向上,终止点切线落在P n-1P n 连线方向上。

4、试根据给出的多边形及点P ,利用标号法(改进的转角法)确定点P 与多边形区域的关系,已知每条边AB 的标号ΔαAB 的计算公式为:

()()

()()()()()()()()()()()()2

22

1

144±=--<->-≤-≤-??????

??+?+----=?A B A B A B A B A B A B A B CB

AC AB

ααααααααααααααααα

解; (1)、以P 为原点,划出四个象限,如图 (2)、计算各边的标号: 3分

α(B)- α(A)=1 Δα=1

D

∑∑=--------=----=-++-+-=-='n

i n i i i n n n n n n n

i n i n i i t B P P n t B P P t B P P t B P P n t B t B P n t P :11,111,111,1121,0010

1,1,1)

()())()()()()()(())

()(()( 且因为)

()1(1--='n n P P n p )

()0(01P P n p :,-='有所以

α(C)- α(B)=0 Δα=0 α(D)- α(C)=0 Δα=0

α(E)- α(D) =--2 取点D ’ Δα=ΔDD ’+ΔD ’E=1+0-3+4=2 α(A)- α(E)=1 Δα=1

(3) W=1+0+0+2+1=4 ∴P 点在多边形区域内部

5、已知逐点比较法在第Ⅰ象限生成直线的计算式为:

???

??-==+=≥++A i i i

i i i i Y

F F Y Y X X X F 1110)1(方向一步,即时,走

???

??+=+==<++A i i i i i

i i X

F F Y Y X X Y F 1

11

0)1(方向一步,即时,走

试推导逐点比较法在第Ⅱ象限生成直线的计算式。

解:i 为已选定的点(X

i ,

X i)

A

A X Y tg =

α i

i

X Y tg =

β

令:

A

i A

i A i A

A i

i X X Y X X Y X Y X Y tg tg -=

-

=

-=αβi F

∵∣X i ∣.∣ X A ∣ >0 则可设:

A i A i Y X X Y -=i F

Fi ≥0: X 方向走一步 i+1点坐标: X i+1=X i -1,Y i+1=Y i

A i A i A i A i Y X X Y Y X X Y 1F 111i --=-=+++

∵第Ⅱ象限,X i <=0,Y A >0,∴∣X i -1∣=∣ X A ∣+1, ∣Y A ∣= Y

A A A i A i Y Y Y X X Y -=--=+i 1i F F

Fi<0: Y 方向走一步 i+1点坐标: X i+1=X i ,Y i+1=Y i +1

A i A i A i A i Y X X Y Y X X Y -+=-=+++1F 111i

∵第Ⅱ象限,X i <0,Y A >0,∴∣Y i -1∣=∣ Y i ∣+1, ∣X A ∣= X A

A A A i A i X X Y X X Y -=+-=+i 1i F F

得:

???

??-==-=≥++A

i i i i i i i Y F F

Y Y X X F 1110)1(时,

???

??-=+==<++A i i i i i i i X F F Y Y X X F 1

110)1(时,

6、图中ABCD 为矩形窗口,P 1P 2为待裁剪线段。试用中点分割法求出P 1的最远

可见点,当线段长度≤0.5时算法结束。 已知窗口及线段的坐标分别为A (0,0)、B (0,6)、C (10,6)、D (10,0),P 1(-1,10)、P 2(11,0)。

解:

设P 1P 2的中点为P 12(x 1,y 1)

x 1=(-1+11)/2=5, y 1=(11+0)/2=5

因为P 12 P 2不是完全不可见,故对P 12 P 2作进一步处理

设P 12 P 2的中点为P 22(x 2,y 2) x 2=(5+11)/2=8, y 2=(5+0)/2=2.5

因为P 22 P 2不是完全不可见,故对P 22 P 2作进一步处理

设P 22 P 2的中点为P 32(x 3,y 3)

x 3=(8+11)/2=9.5, y 3=(2.5+0)/2=1.25

因为P 32 P 2不是完全不可见,故对P 32 P 2

作进一步处理

设P 32 P 2的中点为P 42(x 4,y 4)

x 4=(9.5+11)/2=10.25, y 4=(1.25+0)/2=1.125 因为P 42 P 2是完全不可见,故对作进一步处理 设P 32P 42的中点为P 52(x 5,y 5)

x 5=(9.5+10.25)/2=9.875, y 5=(1.25+1.125)/2=1.1875

5.0380172.0)25.11875.1()5.9875.9()()(2223523532525242<=-+-=-+-==Y Y X X P P P P

所以P 1的最远可见点为P 52(9.875,

1.1875)

P

7、已知三角形ABC 各顶点的坐标A(1,2)、B(5,2)、C(3,5),相对直线Y=4做对称变换后到达A ’、B ’、C ’。

试计算A ’、B ’、C ’的坐标值。(要求用齐次坐标进行变换,列出变换矩阵) 解:

(1)将坐标系平移至P 1 (0,4)点

??

??

??????-=140010001A T

(2) 以X 轴对称

??

??

??????-=100010001B T

(3)将坐标系平移回原处

??

??

??????=140010001C T

(4)

变换矩阵:T=T A*T B*T C= ???

?

?

?????-180010001

(5) 求变换后的三角形ABC 各顶点的坐标A ’、B ’、C ’ A ’: [][][][]1611800100011211211''=???

?

?

?????-?=?=T Y X A

A

X A '=1, Y A '=6 B ’: [][][][]

165180010001125125

1'=???

?

??????-?=?=T Y X B B

X B '=5, Y B '=6 C ’: [][][][]1331800100011531531''=???

?

??????-?=?=T Y X C

C

X A '=3, Y A '=3

8、设窗口左下角点坐标为(X W1,Y W1),宽为L W ,高为H W

,视区左下角点坐标为

V1V1(X W1,Y W1

)

(X V1,Y V1),宽为L V ,高为H V ,已知窗口中有一点A(X A,Y A ),在视区中对应的坐标为A ’(X’A,Y’A )。试计算A ’的坐标值。(要求用齐次坐标进行变换,列出变换矩阵,列出计算式子,不要求计算结果)

解:1)将坐标系平移至(X W1,Y W1)点:1

1

1

000101A W W T X Y ??

??=????--??

2)作比例变换:000

000

1v

w v B w L L H T H ????????=?????????

?

3)将坐标系平移至视区左下角(X V1,Y V1):11

1

000101V V Tc X Y ????=????--??

4)旋转视区θ度:cos sin 0sin cos 00

1D T θ

θθθ??

??=-??????

5)变换矩阵为:T=T A*T B*T C*T D

6)求变换后的A ˊ点:''

11A A A A X Y X Y T ?

???=??????

???

4、

解:(1)将坐标系平移至P1 (-1,-1)点:

100

010

111 A

T

??

??

=??

??

??

(2)线段P1P2与X轴夹角为

4

9

arctg θ=

(3)顺时针方向旋转θ角:

cos sin0

sin cos0

001 B

T

θθ

θθ

-

??

??

=??

??

??

(4)关于X轴对称:

100

010

001 C

T

??

??

=-

??

??

??

(5)逆时针转回:

cos sin0

sin cos0

001 D

T

θθ

θθ

??

??

=-??

??

??

(3)将坐标系平移回原处

100

010

111 E

T

??

??

=??

??

??

(4) 变换矩阵:T=T A*T B*T C *T D*T E

9、用Weiler-Atherton 算法对以下凹区域进行裁剪,请分别建立主多边形和裁剪多边形的顶点表,进行裁剪并输出裁剪后多边形的顶点序列。

说明:1)为主多边形和裁剪多

边形设定方向 2)一系列交点中,I 1I 2I 3是入点,I 4是出点

3)建立两类交点表 4)裁剪,输出新的顶点序列: I 3S 6I 2C 3,I 1I 4C 1

主多边形 裁剪多边形 S1 C1

S2 I1 S3 C2 S4 I2 S5 C3 I3 I3 S6 C4 I2 I4 S7 C1 S8 S9 I1 I4 S1

10、分析边标志算法的实现过程,并写出其算法的C 语言描述。 答:边标志算法可以克服象素被重复访问这一缺点。其实现过程分为两步:1)勾画轮廓线,在每条扫描线上建立各区段的边界象素对;2)填充这些边界象素之间的全部象素。

S1

S2 S3 S4

S5 S6 S7 S8 S9 C1 C2 C3

C4 说明:实线为主多边形,虚线为裁剪多边形 I1

I2 I3 I4

算法的C语言描述如下:

# define FALSE 0

edgefill(Polydef)

{

对多边形每条边转换;

inside=FALSE;

for(每条与多边形Polydef相交的扫描线)

for(扫描线上每个象素点)

{ if(象素点被打上边标志)inside=!(inside);

if (inside!=FALSE) putpixel(x,y,color);

else putpixel (x,y,bcolor);

}

}

11、采用扫描线算法对多边形进行填充,请写出EL、AEL的结构,并分析扫描线

算法的步骤和处理扫描线的步骤。

答:活化边AET:指与当前扫描线相交的多边形的边,也称为活性边。

Ymax X △X(即1/k)

边的分类表ET:把有效边按与扫描线交点x坐标递增的顺序存放在一个链表中,此链表称为有效边表。

有效边表的每个结点:

Ymax X 1/k next

算法步骤:

(1)确定多边形所占有的最大扫描线

和ymax)。

(2)从y=ymin到y=ymax,每次用一条

扫描线进行填充。

(3)对一条扫描线填充的过程可分为四

个步骤:

a.求交

b.排序

c.交点配对

d.区间填色

(a) 多边形P0P1P2P3P4P5P6P0

12、若用扫描线填充法将顶点为P 0,P 1,P 2,P 3,P 4,P 5,P 6的多边形填充。请写出其边分类表EL 及y=8时的活化链表。

答:边分类表EL 如下:

y=8时,活化链表为:

12

1.4 2/5 12 7 -1 9 8 5 9 11.5 1/2

AEL

13、已知一直线段起点(0,0),终点(-8,-3),利用Bresenham 算法生成此直线段,写出生成过程中坐标点及误差ε的变化情况。并在下面的方格中,标出直线上各点

0)(2)()(0

)(22)()(2)(111

?

??++i i i i i i y y x x y x y x x x

y x εεεεεεε误差初值误差计算公式:

解:

18

30803<=----=??X Y

以X 方向计长

走步数C=8 ∵是第三象限

??

?

??

-=???<≥-=++++0)(0)(111

,1

,1

1i r

i i r

i i x y x y y i i x x εε C=8 x 0= 0,y 0=0,取点(0,0)

C=7 ε(x 1)= 2△Y-△X=6-8=-2<0 x 1= x 0-1=-1,y 1= y 0=0 取点(-1,0)

C=6 ε(x 2)=ε(x 1)+2△Y=-2+6=4 x 2= x 1-1=-2,y 2= y 1-1=-1 取点(-2,-1)

C=5 ε(x 3)=ε(x 2)+2△Y-2△X=4+6-16=-6<0 x 3= x 2-1=-3,y 3= y 2 =-1 取点(-3,-1)

C=4 ε(x 4)=ε(x 3)+2△Y =-6+6=0 x 4= x 3-1=-4,y 4= y 3-1=-2 取点(-4,-2)

C=3 ε(x 5)=ε(x 4)+2△Y-2△X=0+6-16=-10<0 x 5= x 4-1=-5,y 5=

0)

y4=-2 取点(-5,-2)

C=2 ε(x6)=ε(x5)+2△Y=-10+6=-4<0 x6= x5-1=-6,y6= y5=-2 取点(-6,-2)

C=1 ε(x7)=ε(x6)+2△Y=-4+6=2 x7= x6-1=-7,y7= y6-1=-3 取点(-7,-3)

C=0 ε(x8)=ε(x7)+2△Y+2△X =2+6-16=-8 x8= x7-1=-8,y8= y7=-3 取点(-8,-3)

14、用扫描线填充法将顶点为P0 (2,5),P1(2,10),P2(9,6),P3(16,11),P4(18,4),P5(12,2),P6(7,2)的多边形填充。写出填充步骤。

答:(1

(2)写出每一条扫描线的活化链表以及交点进行配对和着色:y=2,AEL

交点:(7,2)(12,2),着色两点间所有点

y=3,AEL

交点:(5.3,3)(15,3), 根据左闭右开原则,着色(5,3)(15,3)之间所有点y=4, AEL

交点:(3.6,4) (18,4), 根据左闭右开原则,着色(3,4) (18,4)之间所有点y=5, AEL

交点:(2,5) (17.7,5), 根据左闭右开原则,着色(2,5) (17,5)之间所有点y=6, AEL

交点:(2,6)(9,6) (9,6)(17.4,6),按X大小配对,并根据左闭右开原则,着色

(2,6)与(9,6),(9,6)与(17,6)之间的所有点

y=7, AEL

交点:(2,7)(7.3,7) (10.4,7)(17.1,7),按X大小配对,并根据左闭右开原则,

着色(2,7)与(7,7),(10,6)与(17,6)之间的所有点

y=8, AEL

交点:(2,8)(5.6,8) (11.8,8)(16.8,8),按X大小配对,并根据左闭右开原则,

着色(2,8)与(5,8),(11,8)与(16,8)之间的所有点

y=9, AEL

交点:(2,9)(3.9,9) (13.2,9)(16.5,9),按X大小配对,并根据左闭右开原则,

着色(2,9)与(3,9),(13,9)与(16,9)之间的所有点

y=10,AEL

交点:(2,10)(2.2,10) (14.6,10)(16.2,10),按X大小配对,根据左闭右开原则,

着色(2,10)与(2,10),(14,10)与(16,10)之间的所有点

y=11,AEL

交点(16,11)(16,11), 着色点(16,11)。

《计算机图形学》练习试题及参考答案

一、名词解释:(每个4分)

1.计算机图形学

2.图象处理

3.模式识别

4.计算几何

5.凸多边形

6.种子填充算法

7.窗口

8.视区

9.光顺性

10.拟合

11.多项式插值

12.小挠度曲线

13.图形变换

14.齐次坐标系

15.凸包

16.轮廓线

17.等值线

18.图形的翼边表示

19.ER模型

20.图形消隐

21.本影

22.半影

23.用户坐标系

24.规范化设备坐标系25.构造

26.约束技术

27.光线跟踪

28、走样

29、CRT(Cathode Ray Tube)

30、隔行(interlaced)扫描

31、输入模式

32、取样方式(sample mode)

33、区域

34、边界表示法

35、复合变换

36、二维复合平移

37.二维复合比例

38.二维复合旋转

39.视区(Viewport)

40、投影变换

计算机图形学作业-Display-答案分析

计算机图形学作业I 一.判断题 1.齐次坐标提供了坐标系变换的有效方法,但仍然无法表示无穷远的点;(×) 2.若要对某点进行比例、旋转变换,首先需要将坐标原点平移至该点,在新的坐标系下做比例或旋转变换,然后在将原点平移回去;(√) 3. 相似变换是刚体变换加上等比缩放变换;(√) 4. 保距变换是刚体变换加上镜面反射;(√) 5. 射影变换保持直线性,但不保持平行性。(√) 二、填空题 1.透视投影的视见体为截头四棱锥形状;平行投影的视见体为长方体形状。 2.字符的图形表示可以分为矢量表示和点阵表示两种形式。 3.仿射变换保持直线的平行性 4.刚体变换保持长度 5.保角变换保持向量的角度 三、单项选择题 1. 分辨率为1024×1024的显示器各需要多少字节位平面数为24的帧缓存?( D) A. 512KB; B. 1MB; C. 2MB; D. 3MB ; 2. 在透视投影中,主灭点的最多个数是( C ) A 1; B 2; C 3; D 4 3. 以下关于图形变换的论述不正确的是( B ) A. 平移变换不改变图形大小和形状,只改变图形位置; B. 拓扑关系不变的几何变换不改变图形的连接关系和平行关系; C.旋转变换后各图形部分间的线性关系和角度关系不变,变换后直线的长度不变 D.错切变换虽然可引起图形角度的改变,但不会发生图形畸变; 4. 使用下列二维图形变换矩阵:将产生变换的结果为( D ) A. 图形放大2倍; B. 图形放大2倍,同时沿X、Y1个绘图单位; C.沿X坐标轴方向各移动2个绘图单位; D.沿X坐标轴方向放大2倍,同时沿X、Y坐标轴方向各平移1个绘图单位。 5. 下列有关投影的叙述语句中,正确的论述为(B ) A. 透视投影具有近小远大的特点; B. 平行投影的投影中心到投影面距离是无限的; C. 透视投影变换中,一组平行于投影面的线的投影产生一个灭点; T =

计算机图形学基础期末考试试题

一、填空题 1.将多边形外部一点A与某一点B用线段连接,若此线段与多边形边界相交的次数为??????????,则点B在多边形外部。若此线段与多边形边界相交的次数为??????????,则点B在多边形内部。 2.生成直线的四点要求是_______________________,____________________________,____________________________________,速度要快。 3.由5个控制顶点Pi(i=0,1,…4)所决定的3次B样条曲线,由??????????段3次B样条曲线段光滑连接而成。 4.用于减少或克服在“光栅图形显示器上绘制直线、多边形等连续图形时,由离散量表示连续量引起的失真”的技术叫??????????。 5.图形的数学表示法一般有??????????,??????????,??????????。 1.一个交互性的计算机图形系统应具有、、、、 输入等五方面的功能。 2.阴极射线管从结构上可以分为、和。 3.常用的图形绘制设备有和,其中支持矢量格式。 4.PHIGS和GKS将各种图形输入设备从逻辑上分为六种:定位设备、笔划设 备、、、和。 5.通常可以采用和处理线宽。 6.齐次坐标表示就是用维向量表示n维向量。 7.平行投影根据可以分为投影和投影。 8.一个交互式计算机图形处理系统包括图形软件和_____________,图形软件又分为 _____________、_____________和三部分。 9.构成图形的要素包括和,在计算机中通常用采用两种方法来表示 图形,他们是和。 10.荫罩式彩色显像管的结构包括、、和。 11.目前常用的PC图形显示子系统主要由3个部件组成:、和一 个ROM BIOS芯片。 12.在交互输入过程中,图形系统中有_____________、、和其组 合形式等几种输入(控制)模式。 13.填充一个特定区域,其属性选择包括、和。 14.计算机中表示带有颜色及形状信息的图和形常用和参数法,其中用参数法描 述的图形称为,用描述的图形称为。 15.在显示技术中,我们常常采用提高总的光强等级。 16.常用的交互式绘图技术有、、和。

计算机图形学教程课后习题参考答案.

第一章 1、试述计算机图形学研究的基本内容? 答:见课本P5-6页的1.1.4节。 2、计算机图形学、图形处理与模式识别本质区别是什么?请各举一例说明。 答:计算机图形学是研究根据给定的描述,用计算机生成相应的图形、图像,且所生成的图形、图像可以显示屏幕上、硬拷贝输出或作为数据集存在计算机中的学科。计算机图形学研究的是从数据描述到图形生成的过程。例如计算机动画制作。 图形处理是利用计算机对原来存在物体的映像进行分析处理,然后再现图像。例如工业中的射线探伤。 模式识别是指计算机对图形信息进行识别和分析描述,是从图形(图像)到描述的表达过程。例如邮件分捡设备扫描信件上手写的邮政编码,并将编码用图像复原成数字。 3、计算机图形学与CAD、CAM技术关系如何? 答:见课本P4-5页的1.1.3节。 4、举3个例子说明计算机图形学的应用。 答:①事务管理中的交互绘图 应用图形学最多的领域之一是绘制事务管理中的各种图形。通过从简明的形式呈现出数据的模型和趋势以增加对复杂现象的理解,并促使决策的制定。 ②地理信息系统 地理信息系统是建立在地理图形基础上的信息管理系统。利用计算机图形生成技术可以绘制地理的、地质的以及其它自然现象的高精度勘探、测量图形。 ③计算机动画 用图形学的方法产生动画片,其形象逼真、生动,轻而易举地解决了人工绘图时难以解决的问题,大大提高了工作效率。 5、计算机绘图有哪些特点? 答:见课本P8页的1.3.1节。 6、计算机生成图形的方法有哪些? 答:计算机生成图形的方法有两种:矢量法和描点法。 ①矢量法:在显示屏上先给定一系列坐标点,然后控制电子束在屏幕上按一定的顺序扫描,逐个“点亮”临近两点间的短矢量,从而得到一条近似的曲线。尽管显示器产生的只是一些短直线的线段,但当直线段很短时,连成的曲线看起来还是光滑的。 ②描点法:把显示屏幕分成有限个可发亮的离散点,每个离散点叫做一个像素,屏幕上由像素点组成的阵列称为光栅,曲线的绘制过程就是将该曲线在光栅上经过的那些像素点串接起来,使它们发亮,所显示的每一曲线都是由一定大小的像素点组成的。当像素点具有多种颜色或多种灰度等级时,就可以显示彩色图形或具有不同灰度的图形。 7、当前计算机图形学研究的课题有哪些? 答:见课本P10-11页的1.4节。

计算机图形学实验三报告

计算机科学与通信工程学院 实验报告 课程计算机图形学 实验题目二维图形变换 学生姓名 学号 专业班级 指导教师 日期

成绩评定表

二维图形变换 1. 实验内容 完成对北极星图案的缩放、平移、旋转、对称等二维变换。 提示:首先要建好图示的北极星图案的数据模型(顶点表、边表)。另外,可重复调用“清屏”和“暂停”等函数,使整个变换过程具有动态效果。 2. 实验环境 软硬件运行环境:Windows XP 开发工具:visual studio 2008 3. 问题分析

4. 算法设计 程序框架: //DiamondView.h class CDiamondView : public CView { …… public: //参数输入和提示对话框 void Polaris();//北极星 …… }; //DiamondView.cpp void CDiamondView::OnMenuDiamond() { IsCutting = FALSE; if(dlgDiamond.DoModal()==IDOK) DrawDiamond(dlgDiamond.m_nVertex,dlgDiamond.

m_nRadius,100);//调用绘制金刚石的函数 } //北极星 void CDiamondView::Polaris() {......} 5. 源代码 //北极星 void hzbjx(CDC* pDC,long x[18],long y[18]) { CPen newPen1,*oldPen; newPen1.CreatePen(PS_SOLID,2,RGB(255,0,0)); oldPen = pDC->SelectObject(&newPen1); POINT vertex1[11]={{x[1],y[1]},{x[2],y[2]},{x[3],y[3]},{x[4],y[4]},{x[5],y[5]},{x[3],y[3]},{x[1],y[1]}, {x[6],y[6]},{x[3],y[3]},{x[7],y[7]},{x[5],y[5]}}; pDC->Polyline(vertex1, 11); newPen1.DeleteObject(); newPen1.CreatePen(PS_SOLID, 2, RGB(0,255,0)); oldPen = pDC->SelectObject(&newPen1); POINT vertex2[5]={{x[6],y[6]},{x[8],y[8]},{x[9],y[9]},{x[3],y[3]},{x[8],y[8]}}; pDC->Polyline(vertex2, 5); POINT vertex3[5]={{x[4],y[4]},{x[10],y[10]},{x[11],y[11]},{x[3],y[3]},{x[10],y[10]}}; pDC->Polyline(vertex3, 5);

计算机图形学作业-Display-答案

计算机图形学作业 I 一.判断题 1.齐次坐标提供了坐标系变换的有效方法,但仍然无法表示无穷远的点;(×) 2.若要对某点进行比例、旋转变换,首先需要将坐标原点平移至该点,在新的坐标系下做比例或旋转变换,然后在将原点平移回去;(√) 3. 相似变换是刚体变换加上等比缩放变换;(√) 4. 保距变换是刚体变换加上镜面反射;(√) 5. 射影变换保持直线性,但不保持平行性。(√) 二、填空题 1.透视投影的视见体为截头四棱锥形状;平行投影的视见体为长方体形状。 2.字符的图形表示可以分为矢量表示和点阵表示两种形式。 3.仿射变换保持直线的平行性 4.刚体变换保持长度 5.保角变换保持向量的角度 三、单项选择题 1. 分辨率为1024×1024的显示器各需要多少字节位平面数为24的帧缓存?( D) A. 512KB; B. 1MB; C. 2MB; D. 3MB ; 2. 在透视投影中,主灭点的最多个数是( C ) A 1; B 2; C 3; D 4 3. 以下关于图形变换的论述不正确的是( B ) A. 平移变换不改变图形大小和形状,只改变图形位置; B. 拓扑关系不变的几何变换不改变图形的连接关系和平行关系; C.旋转变换后各图形部分间的线性关系和角度关系不变,变换后直线的长度不变 D.错切变换虽然可引起图形角度的改变,但不会发生图形畸变; 4. 使用下列二维图形变换矩阵:将产生变换的结果为( D ) A. 图形放大2倍; B. 图形放大2倍,同时沿X、Y1个绘图单位; C.沿X坐标轴方向各移动2个绘图单位; D.沿X坐标轴方向放大2倍,同时沿X、Y坐标轴方向各平移1个绘图单位。 5. 下列有关投影的叙述语句中,正确的论述为(B ) A. 透视投影具有近小远大的特点; B. 平行投影的投影中心到投影面距离是无限的; C. 透视投影变换中,一组平行于投影面的线的投影产生一个灭点; T =

安徽中医学院 计算机图形学试卷

安徽中医学院2010~2011学年第二学期《计算机图形学》课程 期末考试试卷 命题教师: 沈同平 试卷编号:H0602 审核人: 王世好 适用专业 计算机科学与技术 考试班级 08医软 考生姓名 学号 班级 一、选择题(每小题1分,共20分) 1.计算机图形学与计算机图像处理的关系是( ) A 、计算机图形学是基础,计算机图像处理是其发展 B 、不同的学科,研究对象和数学基础不同,但它们之间也有可转换部分 C 、同一学科在不同场合的不同称呼而已 D 、完全不同的学科,两者毫不相干 2.下列不属于计算机图形学的应用的是( ) A 、计算机辅助绘图及设计 B 、事务管理中的交互式绘图 C 、科学计算可视化 D 、人工智能 3.下列不属于计算机图形软件国际标准的是( ) A 、GKS B 、PHIGS C 、国标码 D 、 IGES 4.计算机图形显示器一般使用什么颜色模型 ( ) A 、 RG B B 、 CMY C 、 HSV D 、 HLS 5.分辨率为1024×1024的显示器各需要多少字节位平面数为24的帧缓存 ( ) A 、512K B B 、1MB C 、2MB D 、3MB ; 6.触摸屏是( )设备. A 、输入 B 、输出 C 、输入输出 D 、既不是输入也不是输出 7.下述用数值微分法(DDA)画斜率的绝对值小于1的直线的C 语言子程序中哪一 行有错 ( ) Void drawLineWithDDA (int x1, int y1, int x2, int y2, int color) { A 、int x, y; B 、float k = (float)(y2-y1)/(x2-x1); C 、for(x=x1,y=y1;x<=x2;x++) { drawPixel(x,y,color);

计算机图形学实验

实验1 直线的绘制 实验目的 1、通过实验,进一步理解和掌握DDA和Bresenham算法; 2、掌握以上算法生成直线段的基本过程; 3、通过编程,会在TC环境下完成用DDA或中点算法实现直线段的绘制。实验环境 计算机、Turbo C或其他C语言程序设计环境 实验学时 2学时,必做实验。 实验内容 用DDA算法或Besenham算法实现斜率k在0和1之间的直线段的绘制。 实验步骤 1、算法、原理清晰,有详细的设计步骤; 2、依据算法、步骤或程序流程图,用C语言编写源程序; 3、编辑源程序并进行调试; 4、进行运行测试,并结合情况进行调整; 5、对运行结果进行保存与分析; 6、把源程序以文件的形式提交; 7、按格式书写实验报告。 实验代码:DDA: # include # include

void DDALine(int x0,int y0,int x1,int y1,int color) { int dx,dy,epsl,k; float x,y,xIncre,yIncre; dx=x1-x0; dy=y1-y0; x=x0; y=y0; if(abs(dx)>abs(dy)) epsl=abs(dx); else epsl=abs(dy); xIncre=(float)dx/(float)epsl; yIncre=(float)dy/(float)epsl; for(k=0;k<=epsl;k++) { putpixel((int)(x+0.5),(int)(y+0.5),4); x+=xIncre; y+=yIncre; } } main(){ int gdriver ,gmode ;

计算机图形学作业答案

计算机图形学作业答案 第一章序论 第二章图形系统 1.什么是图像的分辨率? 解答:在水平和垂直方向上每单位长度(如英寸)所包含的像素点的数目。 2.计算在240像素/英寸下640×480图像的大小。 解答:(640/240)×(480/240)或者(8/3)×2英寸。 3.计算有512×512像素的2×2英寸图像的分辨率。 解答:512/2或256像素/英寸。 第三章二维图形生成技术 1.一条直线的两个端点是(0,0)和(6,18),计算x从0变到6时y所对应的值,并画出结果。 解答:由于直线的方程没有给出,所以必须找到直线的方程。下面是寻找直线方程(y =mx+b)的过程。首先寻找斜率: m =⊿y/⊿x =(y 2-y 1 )/(x 2 -x 1 )=(18-0)/(6-0) = 3 接着b在y轴的截距可以代入方程y=3x+b求出 0=3(0)+b。因此b=0,所以直线方程为y=3x。 2.使用斜截式方程画斜率介于0°和45°之间的直线的步骤是什么? 解答: (1)计算dx:dx=x 2-x 1 。 (2)计算dy:dy=y 2-y 1 。 (3)计算m:m=dy/dx。 (4)计算b: b=y 1-m×x 1 (5)设置左下方的端点坐标为(x,y),同时将x end 设为x的最大值。如果 dx < 0,则x=x 2、y=y 2 和x end =x 1 。如果dx > 0,那么x=x 1 、y=y 1 和x end =x 2 。 (6)测试整条线是否已经画完,如果x > x end 就停止。 (7)在当前的(x,y)坐标画一个点。 (8)增加x:x=x+1。 (9)根据方程y=mx+b计算下一个y值。 (10)转到步骤(6)。 3.请用伪代码程序描述使用斜截式方程画一条斜率介于45°和-45°(即|m|>1)之间的直线所需的步骤。

计算机图形学期末考试题库

一、单项选择题 1. 计算机图形显示器一般使用什么颜色模型?(B) A)RGB;B) CMY;C) H SV ;D) HLS 2. 哪一个不是国际标准化组织( ISO)批准的图形标准?(D) A)GKS;B) PHIGS;C) C GM ;D) DXF 3.下述用数值微分法(DDA画斜率的绝对值小于1的直线的C语言子程序中哪一行有错? (A) Void drawLineWithDDA(int x1, int y1, int x2, int y2, int color) { A) int x, y; B ) float k = (float)(y2-y1)(x2-x1); C ) for(x=x1,y=y1;x<=x2;x++) { drawPixel(x,y,color); } D ) y+=k; } } 4. 下述绕坐标原点旋转a 角的坐标变换矩阵中哪一项是错误的?(B) | A B | | C D | A) cos a; B)sin a; C)sin a; D)cos a 5. 下述哪一条边不是非均匀有理B样条(NURBS的优点?(D) B)对于间距不等的数据点,用NURBS以合的曲线比用均匀B样条拟合的曲线更光滑 C)NURB醍供的权控制方法比用控制点更能有效的控制曲线的形状 D)使用NURB呦以提高对曲面的显示效率 A) NURBSL均匀B样条能表示更多的曲面

6. 透视投影中主灭点最多可以有几个?(D) A)0; B)1; C)2; D)3 7. 在用扫描线法进行点与多边形之间的包含性检测时,下述哪一个操作不正确?(D) A)当射线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在射线的一侧时,计数0次 B)当射线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在射线的一侧时,计数2次 C)当射线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在射线的两侧时,计数1次 D)当射线与多边形的某边重合时,计数1次 &在简单光反射模型中,由物体表面上点反射到视点的光强下述哪几项之和?(C)(1)环境光的反射光强;(2)理想漫反射光强;(3)镜面反射光强;(4)物体间的反射光强。 A(1)和(2) B)(1)和(3) C)(1)(2)和(3) D)(1)(2 )(3 )和(4 ) 9. 下面关于NURBS的论述,哪个是错误的? ( B) A. 可通过控制顶点和权因子来改变形状; B. 仅具有仿射不变性,但不具有透射不变性; C. 非有理B样条、有理及非有理Bezier曲线、曲面是NURBS的特例; D. 可表示标准解析形状和自由曲线、曲面; 10. 下述关于Bezier 曲线P1(t), P2(t)t [0,1]的论述,哪个是错误的?() A. P1(1)= P2(0) = P,在P处P1(1), P2(0)的切矢量方向相同,大小相等, 则 P1(t), P2(t)在P处具有G1连续;

计算机图形学实验报告

《计算机图形学》实验报告姓名:郭子玉 学号:2012211632 班级:计算机12-2班 实验地点:逸夫楼507 实验时间:15.04.10 15.04.17

实验一 1 实验目的和要求 理解直线生成的原理;掌握典型直线生成算法;掌握步处理、分析实验数据的能力; 编程实现DDA 算法、Bresenham 中点算法;对于给定起点和终点的直线,分别调用DDA 算法和Bresenham 中点算法进行批量绘制,并记录两种算法的绘制时间;利用excel 等数据分析软件,将试验结果编制成表格,并绘制折线图比较两种算法的性能。 2 实验环境和工具 开发环境:Visual C++ 6.0 实验平台:Experiment_Frame_One (自制平台) 3 实验结果 3.1 程序流程图 (1)DDA 算法 是 否 否 是 是 开始 计算k ,b K<=1 x=x+1;y=y+k; 绘点 x<=X1 y<=Y1 绘点 y=y+1;x=x+1/k; 结束

(2)Mid_Bresenham 算法 是 否 否 是 是 是 否 是 否 开始 计算dx,dy dx>dy D=dx-2*dy 绘点 D<0 y=y+1;D = D + 2*dx - 2*dy; x=x+1; D = D - 2*dy; x=x+1; x

3.2程序代码 //-------------------------算法实现------------------------------// //绘制像素的函数DrawPixel(x, y); (1)DDA算法 void CExperiment_Frame_OneView::DDA(int X0, int Y0, int X1, int Y1) { //----------请实现DDA算法------------// float k, b; float d; k = float(Y1 - Y0)/float(X1 - X0); b = float(X1*Y0 - X0*Y1)/float(X1 - X0); if(fabs(k)<= 1) { if(X0 > X1) { int temp = X0; X0 = X1; X1 = temp; }

2016年春《计算机图形学》作业 (答案)

2016年北京大学现代远程教育《计算机图形学》作业题 注意事项: 1.本作业题中所标注的章节均以学习指导和课件为准; 2.作业请独立自主完成,不要抄袭。 一、填空题 1.(第1章)图形是由点、线、面、体等几何要素和明暗、灰度(亮度)、色彩等非几何要素构成的,从现实世界中抽象出来的带有灰度、色彩及形状的图或形。 2.(第2章)一个计算机图形系统至少应具有计算、存储、输入、输出、交互等基本功能; 3.(第2章)光栅扫描图形显示器是画点设备,显示一幅图像所需要的时间等于显示整个光栅所需的时间,而与图像的复杂程度无(填“有”或“无”)关; 4.(第3章)在计算机图形学中,多边形有两种重要的表示方法:顶点表示和点阵表示。 5.(第3章)多边形填充的扫描线算法先求出扫描线与多边形边的交点,利用____扫描线的连续性求出多边形与扫描线相交的连续区域,然后利用多边形边的连续性,求出下一条扫描线与多边形的交点,对所有扫描线由下到上依次处理。 6.(第3章)将区域内的一点(种子)赋予给定的颜色,然后将这种颜色扩展到整个区域内的过程叫区域填充;区域的表示方法有内点表示和 边界表示两种。 7.(第4章)常用坐标系一般可以分为世界坐标系、局部坐标系、观察坐标系、设备坐标系、标准化设备坐标系。

8.(第4章)对于基本几何变换,一般有平移、旋转、反射和错切等。这些基本几何变换都是相对于 坐标原点 和 坐标轴 进行的几何变换。 9.(第4章)在三维空间中的物体进行透视投影变换,最多可能产生 3 个主灭点。 10.(第6章)根据输入数据的不同性质,图形核心系统(GKS)和三维图形系统 (PHIGS)把输入设备在逻辑上分成以下几类: 定位___设备、 笔画__设备、 定值 设备、 选择 设备、 拾取 设备、 字符串 设备。 11.(第7章)隐藏面和隐藏线的消除有两种基本的算法,一种是基于 图像空间 的方法,一种是基于 物体空间 的方法。 12.(第7章)扫描线z 缓冲器算法所用到的数据结构包括一个 多边形y 筒 、一个 边y 筒 、一个 多边形活化表__、一个 边活化表___; 13.(第8章)通常,人们把反射光考虑成3个分量的组合,这3个分量分别是_ 环境光 反射、 漫 反射和 镜面 反射。 14.(第8章)为了解决由多个平面片近似表示曲面物体的绘制问题,人们提出了各种的简单算法,其中最具代表性的两种方法: Gouraud 光亮度插值技术 和 Phong 法向量插值技术 。 15.(第9章)对于三次多项式曲线,常用四个几何条件进行描述:两端点的位置P 0=P (0)和P 1=P (1);两端点的切矢量和;那么参数曲线的多项式表示为,其中,F 0(t )=___13223+-t t __,F 1(t )=__2332t t +-___,G 0(t )=__t t t +-232___, G 1(t )=____23t t -___。 二、选择题 1.(第2章)下列不属于图形输入设备的是____D____; A .键盘 B. 鼠标 C. 扫描仪 D. 打印机

计算机图形学期末考试试卷

计算机图形学期末考试试卷(C卷) 一、判断题(本大题共 10 小题,每小题 1 分,共 10 分) 1.计算机图形生成的基本单位是线段。 ( F ) 2.构成图形的要素除了点、线、面、体等几何要素外,还应该包括 灰度、色彩、线型、线宽等非几何要素。 ( N ) 3.在齐次坐标系中,若用矩阵来表示各种运算,则比例和旋转变换 是矩阵F乘法运算,而平移变换是矩阵加法运算。 ( F ) 4.Z-Buffer消隐算法有利于硬件实现,并且不需要排序。 ( N ) 5.二次Bezier曲线和二次B样条曲线都通过控制多边形的首末端 点。 ( F ) 6.一个向量的齐次坐标的表示形式是唯一的。 ( F ) 7.计算机图形技术是随着图形硬件设备的发展而发展起来的。 ( N ) 8.Phong算法的计算量要比Gouraud算法小得多。

( F ) 9. 将某二维图形整体放大2倍,其变换矩阵可写为。 ( F ) 10. 图形软件标准是为提高图形软件的易用性而提出的。 ( F ) 二、填空题(本大题共 10 空,每空 1 分, 共 10 分) 1. 在多边形填充过程中,常采用、 左闭右开 和 下闭上开 的原则对边界像素进行处理。 2. 基本几何变换指 平移 、 比例 和 旋转 三种变换。 3. 屏幕上最小的发光单元叫作 像素 ,它的多少叫做 分辨率 。 ??????????200010001

4.ISO批准的第一个图形软件标准是GKS ,进入20 世纪90年代后,存在的事实上的图形软件标准主要是 OpenGL 和Direct x。 5.图形的表示方法有两种:参数法和点阵 法。 6.多边形的表示方法有顶点表示法和点阵表 示法两种。 7.计算机三维模型的描述有线框模型、表面模 型和实体模型。 8.颜色包含3个要素:色调、饱和度和 亮度。 三、简答题(本大题共 5 小题,每小题 5 分,共 25 分) 1.计算机图形学研究的主要内容是什么 2.什么是齐次坐标齐次空间点 P(X、Y、W) 对应的笛卡尔坐标

《计算机图形学》答案,第六章

第六章曲线和曲面 3、参照Hermite三次曲线的几何形式,试用B[P 0 P 1 P u P 1 u P uu P 1 uu]T , 推导相 应五次曲线的调和函数和系数矩阵M。 解:设Hermite五次曲线的几何形式为: P(t)=a5t5 + a4t4 + a3t3 + a2t2 + a1t + a0其中 t∈[0,1] 按题意,已知曲线两端点的坐标值P0 P1 曲线两端点的一阶导数值P0u P1u 曲线两端点的二阶导数值P0uu P1uu 则求出系数a5,a4,a3,a2,a1,a0 则P(t)就可确定; 由于P(t)= a5t5 + a4t4 + a3t3 + a2t2 + a1t + a0其中 t∈[0,1] P’(t)=5a5t4 + 4a4t3 + 3a3t2 + 2a2t + a1 P”(t)=20a5t3+12a4t2+6a3t+2a2 P0=P(0)=a0 P1=P(1)=a5+a4+a3+a2+a1+a0 P0’=P’(0)=a1 P1’=P’(1)=5a5+4a4+3a3+2a2+a1 P0”=P”(0)=2a2 P1”=P”(1)=20a5+12a4+6a3+2a2 所以 a0 = P(0) a1 =P’(0) a2 =P”(0)/2 a3 = 10P(1)- 10P(0) - 4P’(1) - 6P’(0) + P”(1)/2 - 3P”(0)/2 a4 =-15P(1)+ 15P(0) + 7P’(1) + 8P’(0) - P”(1) - 3P”(0)/2 a5 = 6P(1)- 6P(0) - 3P’(1) - 3P’(0) - P”(0)/2 + P”(1)/2 => P(t)=[ -6P(0) + 6P(1) - 3P’(0) - 3P’(1) - P”(0)/2 + P”(1)/2] t5 +[+15P(0) - 15P(1) + 8P’(0) + 7P’(1) + 3P”(0)/2 ] t4 +[-10P(0) + 10P(1) - 6P’(0) - 4P’(1) - 3P”(0)/2 + P”(1)/2] t3 + [ P”(0)/2] t2 + [P’(0)] t +P(0) 整理得: P(t) = (-6t5 + 15t4 - 10t3 + 1) P(0) + (6t5-15t4+10t3) P(1) + (-3t5 + 8t4 -6t3 + t) P’(0) + (-3t5 +7t4-4t3) P’(1) + (-t5/2+ 3t4/2-3t3/2+t2/2) P”(0) + (t5/2-t4+t3/2) P”(1) 故调和函数为: F(0)= -6t5 + 15t4 - 10t3 + 1 F(1)= 6t5 - 15t4 + 10t3 F(2)= -3t5 + 8t4 - 6t3 + t F(3)= -3t5 + 7t4- 4t3 F(4)= -t5/2 + 3t4/2 -3t3/2 + t2/2

最新计算机图形学期末考试试卷

最新计算机图形学期末考试试卷 一、判断题(本大题共 10 小题,每小题 1 分,共 10 分) 1. 计算机图形生成的基本单位是线段. ( F ) 2. 构成图形的要素除了点、线、面、体等几何要素外,还应该包括灰度、色彩、线型、 线宽等非几何要素. ( N ) 3. 在齐次坐标系中,若用矩阵来表示各种运算,则比例和旋转变换是矩阵F 乘法运算, 而平移变换是矩阵加法运算. ( F ) 4. Z-Buffer 消隐算法有利于硬件实现,并且不需要排序. ( N ) 5. 二次Bezier 曲线和二次B 样条曲线都通过控制多边形的首末端点. ( F ) 6. 一个向量的齐次坐标的表示形式是唯一的. ( F ) 7. 计算机图形技术是随着图形硬件设备的发展而发展起来的. ( N ) 8. Phong 算法的计算量要比Gouraud 算法小得多. ( F ) 9. 将某二维图形整体放大2倍,其变换矩阵可写为. ( F ) 10. 图形软件标准是为提高图形软件的易用性而提出的. ( F ) 二、填空题(本大题共 10 空,每空 1 分,共 10 分) 1. 在多边形填充过程中,常采用、 左闭右开 和 下闭上开 的原则 对边界像素进行处理. 2. 基本几何变换指 平移 、 比例 和 旋转 三种变换. 3. 屏幕上最小的发光单元叫作 像素 ,它的多少叫做 分辨率 . 4. ISO 批准的第一个图形软件标准是 GKS ,进入20世纪90年代后,存 在的事实上的图形软件标准主要是 OpenGL 和 Direct x . ?? ?? ? ?????200010001

5.图形的表示方法有两种:参数法和点阵法. 6.多边形的表示方法有顶点表示法和点阵表示法两种. 7.计算机三维模型的描述有线框模型、表面模型和实体 模型. 8.颜色包含3个要素:色调、饱和度和亮度 . 三、简答题(本大题共5 小题,每小题5 分,共25 分) 1.计算机图形学研究的主要内容是什么? 2.什么是齐次坐标?齐次空间点 P(X、Y、W) 对应的笛卡尔坐标是什么? 3.帧缓存的容量与什么有关?假定一个光栅扫描系统,分辨率800×600,要求可显示颜色256种,请问帧缓存的容量需要多少字节? 4.什么是走样?什么是反走样?常用的反走样技术有哪些? 5.简单光照模型的反射光由哪几部分组成,光照计算时有哪两种明暗处理技术?

计算机图形学简明教程张彩明版第6章习题参考答案

习题参考答案 6.1交互式绘图系统基本的交互任务有哪些? 答:1定位,2笔画,3定值,4选择,5拾取,6字符串,7三维交互。 6.2编写程序实现橡皮筋技术画直线和圆。 答:思想:首先将绘图模式设定为异或。 画直线时,点击鼠标左键,光标所在位置即为直线的起点,用鼠标牵引光标移动,当前光标所在位置即认为是直线的终点。光标从原位置移动到新位置时,首先在起点与原位置之间画一条直线,因为是异或模式,原有直线变为不可见,然后再在起点与新位置之间画一条直线,作为当前直线。 画圆时,点击鼠标左键,光标所在位置即为圆的圆心,用鼠标牵引光标移动,当前光标所在位置与圆心的距离即被认为是圆的半径。当鼠标牵引光标从原位置移动到新位置时,首先在以圆心与原位置的距离为半径画圆,因为是异或模式,原有的圆变为不可见,然后再以圆点与新位置的距离为半径画圆,作为当前圆。 6.3引力场是人机交互中的常见的辅助技术,它能给用户带来什么便利?设计人员在 设计引力场的时候需要注意什么问题? 答:用户用光标进行选图操作时,引力场的使用可使光标较容易地定位在选择区域小的图形上。设计人员在设计引力场时,引力场的大小要适中,外形应与其所含图形的外形一致。 6.4图形模式和图像模式下,拖拽的处理方法有什么不同? 答:图形模式下的拖拽是在异或的绘图模式下进行的。首先在原位置再次绘制要拖拽图形,由于自身异或的结果为空,原位置处的图形变为不可见,然后在新位置处绘制图形,实现了图形的拖拽。而图像模式下的拖拽,则是进行了图像的整体移动,即首先在要经过位置处按拖动图像大小保存原有屏幕图像,然后将拖动的图像整体移动到该位置,当图像离开该位置而移动到下一个新位置时,再恢复该位置保存的屏幕图像。图形模式不需要保存屏幕图像,只需在原位置重绘图形。 图像模式需要保存图像经过处的屏幕图像,并在移开后重新显示保存的屏幕图像。 6.5请叙述三种输入控制模式的流程。 答:请求模式下,用户在接收到应用程序请求后才输入数据;应用程序等待用户输入数据,输入结束,才进行处理。程序与输入串行运行。 样本模式下,应用程序与输入设备将各自独立运行,信息的输入和程序中的输入命令无关。设置为取样模式的设备将源源不断地把信息送入数据缓存区,取代原有数据,而不必等待应用程序的输入语句。当应用程序执行到输入指令时,就会把相应物理设备当前的输入值作为取样值加以处理。 事件模式下,输入过程和应用程序并发运作。所有输入数据(或事件)都被存放在一个事件队列中,该队列以事件发生的时间排序。用户在输入设备上完成

计算机图形学实验报告 (2)

中南大学信息科学与工程学院 实验报告实验名称 实验地点科技楼四楼 实验日期2014年6月 指导教师 学生班级 学生姓名 学生学号 提交日期2014年6月

实验一Window图形编程基础 一、实验类型:验证型实验 二、实验目的 1、熟练使用实验主要开发平台VC6.0; 2、掌握如何在编译平台下编辑、编译、连接和运行一个简单的Windows图形应用程序; 3、掌握Window图形编程的基本方法; 4、学会使用基本绘图函数和Window GDI对象; 三、实验内容 创建基于MFC的Single Document应用程序(Win32应用程序也可,同学们可根据自己的喜好决定),程序可以实现以下要求: 1、用户可以通过菜单选择绘图颜色; 2、用户点击菜单选择绘图形状时,能在视图中绘制指定形状的图形; 四、实验要求与指导 1、建立名为“颜色”的菜单,该菜单下有四个菜单项:红、绿、蓝、黄。用户通过点击不同的菜单项,可以选择不同的颜色进行绘图。 2、建立名为“绘图”的菜单,该菜单下有三个菜单项:直线、曲线、矩形 其中“曲线”项有级联菜单,包括:圆、椭圆。 3、用户通过点击“绘图”中不同的菜单项,弹出对话框,让用户输入绘图位置,在指定位置进行绘图。

五、实验结果: 六、实验主要代码 1、画直线:CClientDC *m_pDC;再在OnDraw函数里给变量初始化m_pDC=new CClientDC(this); 在OnDraw函数中添加: m_pDC=new CClientDC(this); m_pDC->MoveTo(10,10); m_pDC->LineTo(100,100); m_pDC->SetPixel(100,200,RGB(0,0,0)); m_pDC->TextOut(100,100); 2、画圆: void CMyCG::LineDDA2(int xa, int ya, int xb, int yb, CDC *pDC) { int dx = xb - xa; int dy = yb - ya; int Steps, k; float xIncrement,yIncrement; float x = xa,y= ya; if(abs(dx)>abs(dy))

计算机图形学期末考试试卷D卷

计算机图形学期末考试试卷(D 卷) 一、 填空题(每空1分,共10分) 1. 图形的表示方法有两种: 和 。 2. 目前常用的两个事实图形软件标准是OpenGL 和 。 3. 多边形有两种表示方法: 和点阵表示法。 4. 二维图形基本几何变换包括平移、 、 等变换。 5. 投影可以分为 投影和 投影。 6. 描述一个物体需要描述其几何信息和 。 7. 在Z 缓冲器消隐算法中Z 缓冲器每个单元存储的信息是每一个像素点的 。 二、 判断题(每小题1分,共10分,对的画√,错的画×) 1. 由三个顶点可以决定一段二次B 样条曲线,若三顶点共线时则所得到的曲线褪化为一条直线段。( ) 2. DDA (微分方程法)是Bresenham 算法的改进。( ) 3. 插值得到的函数严格经过所给定的数据点,逼近是在某种意义上的最佳近似。( ) 4. 齐次坐标提供了坐标系变换的有效方法,但仍然无法表示无穷远的点。( ) 5. 若相对于某点进行比例、旋转变换,首先需要将坐标原点平移至该点,在新的坐标系下做比例或者旋转变换,然后将原点平移回去。( ) 6. Phong 算法的计算量要比Gouraud 算法小得多。 ( ) 7. 将某二维图形整体放大2倍,其变换矩阵可写为???? ??????200010001。( ) 8. 在种子填充算法中所提到的八连通区域算法同时可填充四连通区域。( ) 9. 边缘填充算法中是将扫描线与多边形交点左方的所有像素取补。( ) 10. 计算机图形技术是随着图形硬件设备的发展而发展起来的。( ) 三、 选择题(每小题1分,共10分) 1.在图形变换中引入齐次坐标的目的是 。 A )便于实现缩放变换 B) 统一表示几种基本变换,便于计算 C )便于实现错切变换 D )无特殊目的,一直沿用而已 2. 透视投影中主灭点最多可以有几个? A ) 0 B )1 C )2 D )3 3. 在简单光照模型中,由物体表面上的点反射到视点的光强是下述哪几项之和? ①环境光的反射光强 ②理想漫反射光强 ③镜面反射光强 ④物体间的反射光强。

计算机图形学(第三版)孙家广课后习题答案

第一章:P56 1、列出在你过去学习工作中用过与计算机图形学有关的程序c语言: #include main() { int graphdriver = VGA, graphmode=VGAHI; initgraph(&graphdriver,&graphmode,””); setbkcolor(BLUE); setcolor(WHITE); setfillstyle(1,LIGHTRED); bar3d(100,200,400,350,100,1); floodfill(450,300,WHITE); floodfill(250,450,WHITE); setcolor(LIGHTGREEN); rectangle(450,400,500,450); floodfill(470,420,LIGHTGREEN); getch(); closegraph(); } JA V A语言: 例1、画点 Import java.io.*; Class point { int ax; int ay; int bx; int by; public point(int ax, int ay, int bx, int by) { float k ; //计算斜率 float b; k=(by-ay)/(bx-ax); b=ay-ax*k; system.out.println(“直线的方程为:y=”+k+”x”+”+”+b); } } 例2、画矩形 class DrawPanel extends Jpanel { public void paint(Graphics g)

电子科大15春《计算机图形学》在线作业1答案

15春《计算机图形学》在线作业1 一、单选题(共10 道试题,共50 分。) 1. 下列有关平面几何投影的叙述语句中,正确的论述为____。 A. 在平面几何投影中,若投影中心移到距离投影面无穷远处,则成为平行投影 B. 透视投影与平行投影相比,视觉效果更有真实感,而且能真实地反映物体的精确的尺寸和形状 C. 透视投影变换中,一组平行线投影在与之平行的投影面上,可以产生灭点 D. 在三维空间中的物体进行透视投影变换,可能产生三个或者更多的主灭点 正确答案:A 2. ____是可以判别点在区域内外的方法。 A. 反走样法 B. 射线法 C. 中点分割法 D. Roberts方法 正确答案:A 3. 触摸屏是____设备。 A. 输入 B. 输出 C. 输入输出 D. 既不是输入也不是输出 正确答案:C 4. 灰度等级为16级,分辨率为1024*1024的显示器,至少需要的帧缓存容量为____。 A. 512KB B. 1MB C. 2MB D. 3MB 正确答案:A 5. 在下列有关曲线和曲面概念的叙述语句中,错误的论述为____。 A. 实体模型和曲面造型是CAD系统中常用的主要造型方法,曲面造型是用参数曲面描述来表示一个复杂的物体 B. 在曲线和曲面定义时,使用的基函数应有两个重要性质:凸包性和仿射不变性 C. 从描述复杂性和形状灵活性考虑,最常用的参数曲面是3次有理多项式的曲面 D. 参数形式和隐含形式都是精确的解析表示法,在计算机图形学中,它们一样好用 正确答案:D 6. 下在下列叙述语句中,错误的论述为____。 A. 在图形文件系统中,点、线、圆等图形元素通常都用其几何特征参数来描述

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