3、问答题
答:先确定有关像素,再用图形的颜或其他属性对像素进行某种写操作。后者通常是通过调用设备驱动程序实现的。所以扫描转换的主要工作就是确定最佳逼近于图形的像素集。
2、写出二维几何变换的变换矩阵,各功能子矩阵及作用是什么? 答:二维图形齐次坐标变换矩阵的一般表达式:T=,这3×3矩阵中各元素功能一共可分成四个模块,其中可以实现图形的比例、对称、错切、旋转等基本变换;[l m]可以实现图形平移变换;[p q]可以实现图形透视变换;[s]可以实现图形全比列变换。
3、什么叫齐次坐标?引入齐次坐标的优越性是什么?
答:齐次坐标表示法就是用N+1维向量表示一个N维向量。
优越性:①用变换矩阵实现对图形的几何变换
②提供了用矩阵运算把二维、三维甚至更高维空间中的一点,从一 个坐标系变 换到另一个坐标系的有效方法
镀锌铁丝生产设备③可以表示无穷远的点
答:设(x1,y1)和(x2,y2)分别为所求直线的端点坐标,选定x2-x1和y2-y1中较大者作为步进方向(假设x2-x1较大),取该方向上的Dx为一个象素单位长,即x每次递增一个象素,然后计算相应的y值,把每次计算出的(Xi+1,Yi+1)经取整后顺序输出到显示器,则得到光栅化后得直线。
4、证明题
1、直线方程为F(x,y)=ax+by+c=0,其中b>0,试证明:
对于直线上方的点,有F(x,y)=ax+by+c>0
对于直线下方的点,有F(x,y)=ax+by+c<0
证:设(x,y)在直线上,有F(x,y)=ax+by+c=0
设某点(x,y+d),显然d>0表示(x,y+d)在(x,y)的上方,即直线 F(x,y)=ax+by+c=0的上方;显然d<0表示(x,y+d)在(x,y)的下方,即直线 F(x,y)=ax+by+c=0的下方。将(x,y+d)代入F(x,y)得
F(x,y+d)=ax+b(y+d)+c=ax+by+c+bd=bd
若(x,y+d)在(x,y)的上方,d>0,又b>0,所以F(x,y+d)>0
若(x,y+d)在(x,y)的下方,d<0,又b>0,所以F(x,y+d)<0
5、论述中点画圆算法。
答:中点画圆算法在一个方向上取单位间隔,在另一个方向的取值由两种可能取值的中点离圆的远近而定。实际处理中,用决策变量的符号来确定像素点的选择,因此算法效率较高,每次运算只有加法和乘法运算。
设要画的圆的圆心在原点(0,0),半径为R,起点在(0,R)处,终点在(R/√2,R/√2)处,顺时针生成八分之一圆,利用对称性画出全部的圆。
任何点(x,y)的相对位置可由圆函数的符号来检测:F(x,y)=x2+y2-r2。
若F(x,y)<0,则点(x,y)位于数学圆内;若F(x,y)=0,则点(x,y)位于数学圆上;若F(x,y)>0,则点(x,y)位于数学圆外。
如下图所示,图中有两条圆弧A和B,假定当前取点为Pi(,),如果顺时针生成圆,那么下一点只能取正右方的点E(+1,)或右下方的点SE(+1,-1)两者之一。
假设M是E和SE的中点,即M=(+1,-1/2),则:
①对圆A来说,F(M)<0,M在圆A内,这说明点E距离圆更近,应取点E作为下一象素点;
②对圆B来说,当F(M)>0,M在圆B外,表明SE点离圆更近,应取SE点为下一象素点;
③而当F(M)=0时,在E点与SE点之中随便取一个即可,我们约定取SE点。
下面的内容随便看看就好
一、单项选择题
1、在下列叙述语句中,正确的为(D)
A、一个计算机图形系统至少应具有计算、存储、输入、输出四个方面的基本功能
B、在图形系统中,图形处理速度取决于CPU的性能
C、在图形系统中,存储容量指的是计算机的内存
D、 在图形系统中,图形处理精度主要是指图形采集输入质量和显示输出质量
2、如果一个长方形使用右边二维图形变换矩阵:,将产生变换的结果为(D)
A、图形放大5倍;同时沿X坐标轴方向移动5个绘图单位
B、图形放大25倍,同时沿X坐标轴方向移动5个绘图单位
C、图形放大5倍,同时沿Y坐标轴方向移动5个绘图单位
D、图形放大25倍,同时沿Y坐标轴方向移动5个绘图单位
3、下列有关Bezier曲线性质的叙述语句中,错误的为(B) A、 Bezier曲线可用其特征多边形来定义
B、 Bezier曲线必须通过其特征多边形的各个顶点
C、Bezier曲线两端点处的切线方向必须与其特征多边形的相应两端线段走向一致
D、Bezier曲线具有凸包性
4、下列有关二维几何变换的叙述语句中,正确的为(C)
A、几何变换就是把一个图形从一个位置移到别的位置
B、几何变换后图形连线次序发生改变
C、一个正方体经几何变换后可能会变成长方体
D、几何变换使图形都产生了变形
5、下列关于B样条的叙述正确的是(D)
A、B样条曲线不具有凸包性
B、给定n个型值点的三次B样条曲线可由n-2段三次B样条曲线段组成
C、B样条曲线通过每一个给定的型值点
D、二次B样条曲线的起点落在其B特征多边形的第一条边的中点
6、使用二维图形变换矩阵:T = 如果图形的一个顶点坐标为A(6, 8),则变换后的坐标A’为 (A)
A试衣、(8,-6); B、(-6,8); C、(-8,6); D、(6,-8)。
7、在透视投影中,主灭点的最多个数是(C)
A、1 B、2 C、3 D、4
8、计算机图形学与计算机图象学的关系是(B) 拼图板
A、计算机图形学是基础,计算机图象学是其发展
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
9、下列有关反走样的叙述,错误的是(C)
A、减少或克服图形失真的技术叫做反走样
B、提高分辨率是反走样的方法之一
C、半调技术是利用多级光强提高视觉分辨率的技术
D、对于多灰度或多彩显示器,图形的边缘可采用模糊技术而改善锯齿显示效果
10、计算机绘图设备一般使用什么颜模型?(B)
A、RGB B、CMY C、HSV D、HLS
11、计算机图形显示器一般使用什么颜模型?(A)
A、RGB B、CMY C、HSV D、HLS
12、下面关于深度缓存消隐算法(Z-Buffer)的论断哪一条不正确? (B)
A、深度缓存算法不需要开辟一个与图像大小相等的深度缓存数组
B、深度缓存算法不能用于处理对透明物体的消隐
C、深度缓存算法能并行实现
D、深度缓存算法中没有对多边形进行排序
13、种子填充算法中,正确的叙述是(C)
A、它是按扫描线的顺序进行象素点的填充
水刺无纺布B、四连通算法可以填充八连通区域
C、四连通区域内的每一象素可以通过上下左右四个方向组合到达
D、八连通算法不能填充四连通区域
14、下列有关曲线和曲面概念的叙述语句中,错误的为(B) 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、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,它们同样好用
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、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
15、下列不属于计算机图形学中三维形体表示模型的是:(C)。
A、线条模型 B、表面模型 C、粒子模型 D、实体模型
16、下列不属于消隐算法的是:(C)
A、z-buffer算法 B、画家算法 C、编码法 D、光线投射算法
17、光线跟踪算法中包含了哪些光照效果? (C)
A、仅有光反射 B、仅有光透射 C、光反射和光透射 D、都没有
二、填空题
1、目前常用的PC图形显示子系统主要由3个部件组成:帧缓冲存储器、显示控制器、ROM BIOS。
2、区域填充有种子填充和扫描转换填充,区域填充属性包括填充式样、填充颜和填充图案。
3、平面图形在内存中有两种表示方法,即栅格表示法和矢量表示法。
4、形体的定义和图形的输入输出都是在一定的坐标系下进行的,通常这些坐标系分为:建模坐标系,用户坐标系creg,观察坐标系,规格化设备坐标系和设备坐标系。
5、在多边形的扫描转换过程中,主要是通过确定穿越多边形区域的扫描线的覆盖区间来填充,而区域填充则是从给定的位置开始涂描直到指定的边界条件为止。
6、在扫描线算法中,每次用一条扫描线进行填充,对一条扫描线填充的过程可分为4个步骤:求交、排序、交点配对、区间填。
7、一个交互式计算机图形系统应具有计算、存储、对话、输入和输出等五个方面的功能。
8、 将三维物体变为二维图形的变换称为投影变换,其有两种基本方式:平行投影、透视投影。
9、用一组型值点来指定曲线曲面的形状时,形状完全通过给定的型值点列,用该方法得到的曲线曲面称为曲线曲面的拟和,而用控制点列来指定曲线曲面的形状时,得到的曲线曲面不一定通过控制点列,该方法称为曲线曲面的逼近。
10、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。
11、直线的属性包括线型、线宽和颜。
12、颜通常用红、绿和蓝三原的含量来表示。对于不具有彩功能的显示系统,颜显示为灰度级(或亮度级)。
13、字符作为图形有点阵字符和矢量字符之分。
14、区域的表示有内点表示和边界表示两种形式。
15、区域的内点表示法枚举区域内的所有像素,通过给区域内的像素赋予同一属性值来实现内点表示。
16、区域的边界表示法枚举区域边界上的所有像素,通过给区域边界的像素点赋予同一属性值来实现边界表示。
17、对于线框图形,通常是以点变换为基础,把图形的一系列顶点作几何变换后,连接新的顶点序列即可产生新的变换后的图形。
18、裁剪的基本目的是判断图形元素是否部分或全部落在窗口区域之内。
19、字符裁剪方法包括矢量裁剪、单个字符裁剪回生电阻和字符串裁剪。