计算机图形学期末考试试卷(D卷)

1/6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：点阵法和参数法。2.目前常用的两个事实图形软件标准是OpenGL和DirectX。3.多边形有两种表示方法：顶点表示法和点阵表示法。4.二维图形基本几何变换包括平移、比例、旋转等变换。5.投影可以分为平移投影和透视投影。6.描述一个物体需要描述其几何信息和拓扑信息。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深度值。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。（v）2.DDA（微分方程法）是Bresenham算法的改进。（x）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。（v）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。（x）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。（v）6.Phong算法的计算量要比Gouraud算法小得多。（x）7.将某二维图形整体放大2倍，其变换矩阵可写为200010001。（x）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。（v）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。（x）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。（v）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B。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?DA）0B）1C）2D）33.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？C2/6①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②B）①和③C）①②和③D）①②③和④4．下面关于反走样的论述哪个是错误？DA）提高分辨率B）把像素当作平面区域进行采样C）采用锥形滤波器加权区域采样D）增强图像亮度5．多边形扫描转换可以将A。A）多边形由顶点表示转换为点阵表示B）多边形由区域表示转换为边界表示C）多边形转换为显示器的扫描线D）多边形的填充属性（如颜色）改变6．以下关于图形变换的论述那些是错误的？AA）错切变换虽然会引起图形角度的改变，但不会发生图形畸变；B）平移变换不改变图形大小和形状，只改变图形位置；C）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；D）旋转变换后各图形部分之间的线性关系和角度关系不变，变换后直线的长度不变；7.哪一个不是国际标准化组织（ISO）批准的图形标准？DA）GKSB）PHIGSC）CGMD）DXF8．计算机图形显示器一般使用什么颜色模型？BA）HSVB）RGBC）CMYD）HLS9.使用二维图形变换矩阵T=111010002，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、Y坐标轴方向各移动1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10．在k+1个控制点上产生的B样条曲线经过B控制点。A）首尾两个B）0个C）所有D）K个四、简答题（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？图形主要分为哪两类？解答：计算机图形学是研究如何在计算机中表示图形，以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。图形主要分为两类：一类是基于线条表示的几何图形，另一类是基于光照、材质和纹理映射表示的真实感图形。2.帧缓冲器的容量与什么有关？若要在1024×1024的分辨率下显示16种灰度级图像，帧缓冲器的容量应3/6为多少MB？解答：帧缓存的容量与分辨率和颜色的灰度级有关。一个光栅扫描系统，分辨率1024×1024，要求可显示颜色16种，帧缓存的容量=1024×1024×4÷8÷1024÷1024=0.5（MB）。3.什么是直线的走样？反走样技术有哪些途径。解答：由离散量表示连续量而引起的失真称为走样。反走样技术主要分为两类：一类是硬件技术，通过提高显示器的分辨率来实现；另一类是软件技术，通过改进软件算法来实现。4.什么是齐次坐标？齐次空间点P(X、Y、W)对应的笛卡尔坐标是什么？解答：齐次坐标就是n维空间中的物体可用n+1维齐次坐标空间来表示。齐次空间点P（X、Y、W）对应的笛卡尔坐标是x=X/W和y=Y/W。5．Z缓冲器算法中有哪两个缓冲器？它们分别存放的是什么？解答：Z缓冲器算法中有两个缓冲器：深度缓冲器和帧缓冲器。深度缓冲器里存放着图像空间每个可见像素的z坐标。帧缓冲器里存放着图像空间每个可见像素的属性（光强或颜色）值。四、计算题(每小题15分，共45分)1）图中ABCD为矩形窗口，P1P2为待裁剪线段。试用编码裁剪算法求出P1P2在窗口中的直线段坐标。已知：窗口及线段的坐标分别为A（3，1）、B（8，1）、C（8，6）、D（3，6）、P1（3，0）、P2（10，9）Y9P2876DC54321AB4/60P112345678910解答：P1、P2的编码分别为Code(P1)=0100和Code（P2）=1010Code（P1）|Code（P2）不等于0，说明不能简取之；Code（P1）&Code（P2）=0，说明不能简弃之。所以需要求P1P2与窗口边界的交点，按照左、右、下、上的顺序求交点。根据P1、P2的编码特点，P1与P2位于左边界的同侧，故与作边界没有实交点；P1P2与右边界的交点P3，其坐标为（8，45/7），丢弃直线段P2P3，对直线段P1P3进行裁剪。P3点的编码为Code（P3）=1000，同理P1P3不能“简取之”，也不能“简弃之”，故求得P1P3与窗口下边界的交点P4，其坐标为（34/9，1），丢弃直线段P1P4，对直线段P4P3进行裁剪。P4点的编码为Code（P4）=0000，同理P3P4不能“简取之”，也不能“简弃之”，故求得P3P4与窗口上边界的交点为P5，其坐标为（69/9，6），丢弃直线段P3P5，对直线段P4P5进行裁剪。P5点的编码为Code（P5）=0000，此时Code（P4）|Code（P5）=0，所以直线段P4P5可以“简取之”，P4P5即为裁剪结果。P1P2在窗口ABCD裁剪后的直线段的坐标为（34/9，1）、（69/9，6）。2）如下图所示三角形ABC，将其关于A点逆时针旋转900，写出其变换矩阵和变换后图形各点的规范化齐次坐标。A(2,5)B(1,1)C(6,3)Oxy解答：将三角形ABC的A点平移至原点，其变换矩阵为T1=152010001然后将三角形ABC绕原点即A点逆时针旋转900，其变换矩阵T2=1000010105/6最后再将三角形ABC的A点平移至（2，5），其变换矩阵T3=152010001总变换矩阵T=T1·T2·T3=137001010三角形ABC各点变换后的齐次坐标：136111152·137001010=194146152故变换后A点的齐次坐标为（2，5，1），B点的齐次坐标为（6，4，1），C的齐次坐标为（4，9，1）。3）如下图所示多边形，若采用ET边表算法进行填充，试写出该多边形的ET表和当扫描线Y=3时的有效边表（AET表）。x3A(2,1)C(6,5)B(6,1)D(4,3)E(2,5)F(1,4)y解答：边表的节点形式如下：多边形的顶点采用下闭上开的原则处理。ET表：XYmax1/knext6/6Y=3时的AET：