计算机图形学试题及答案完整版

-1-名词解释将图形描述转换成用像素矩阵表示的过程称为扫描转换。1．图形2．像素图3．参数图4．扫描线5．构造实体几何表示法6．投影7．参数向量方程8．自由曲线9．曲线拟合10．曲线插值11．区域填充12．扫描转换三、填空1．图形软件的建立方法包括提供图形程序包、和采用专用高级语言。2．直线的属性包括线型、和颜色。3．颜色通常用红、绿和蓝三原色的含量来表示。对于不具有彩色功能的显示系统，颜色显示为。4．平面图形在内存中有两种表示方法，即和矢量表示法。5．字符作为图形有和矢量字符之分。6．区域的表示有和边界表示两种形式。7．区域的内点表示法枚举区域内的所有像素，通过来实现内点表示。8．区域的边界表示法枚举区域边界上的所有像素，通过给赋予同一属性值来实现边界表示。9．区域填充有和扫描转换填充。10．区域填充属性包括填充式样、和填充图案。11．对于图形，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，-2-连接新的顶点序列即可产生新的变换后的图形。12．裁剪的基本目的是判断图形元素是否部分或全部落在之内。13．字符裁剪方法包括、单个字符裁剪和字符串裁剪。14．图形变换是指将图形的几何信息经过产生新的图形。15．从平面上点的齐次坐标，经齐次坐标变换，最后转换为平面上点的坐标，这一变换过程称为。16．实体的表面具有、有界性、非自交性和闭合性。17．集合的内点是集合中的点，在该点的内的所有点都是集合中的元素。18．空间一点的任意邻域内既有集合中的点，又有集合外的点，则称该点为集合的。19．内点组成的集合称为集合的。20．边界点组成的集合称为集合的。21．任意一个实体可以表示为的并集。22．集合与它的边界的并集称集合的。23．取集合的内部，再取内部的闭包，所得的集合称为原集合的。24．如果曲面上任意一点都存在一个充分小的邻域，该邻域与平面上的（开）圆盘同构，即邻域与圆盘之间存在连续的1-1映射，则称该曲面为。25．对于一个占据有限空间的正则（点）集，如果其表面是，则该正则集为一个实体（有效物体）。26．通过实体的边界来表示一个实体的方法称为。27．表面由平面多边形构成的空间三维体称为。28．扫描表示法的两个关键要素是和扫描轨迹。29．标量：一个标量表示。30．向量：一个向量是由若干个标量组成的，其中每个标量称为向量的一个分量。四、简答题1.什么是图像的分辨率？7.什么是中点分割裁剪法？-3-8.二维编码裁剪法如何对线段的端点进行编码？9．多边形填充扫描线算法包括哪些计算步骤？参考答案一、名词解释1．图形：能够在人们视觉系统中形成视觉印象的对象称为图形，包括自然景物和人工绘图。2．像素图：点阵法列举图形中的所有点。用点阵法描述的图形称为像素图。3．参数图：参数法描述图形的形状参数和属性参数。用参数法描述的图形称为参数图。4．扫描线：在光栅扫描显示器中，电子枪扫过的一行称为一条扫描线。5．构造实体几何表示法：用简单的实体(也称为体素)通过集合运算组合成所需的物体的方法称为构造实体几何表示法。6．投影：投影是从高维（物体）空间到低维（投影）空间的一种映射。7．参数向量方程：参数向量方程是包含参数和向量的方程。8．自由曲线：形状比较复杂、不能用二次方程来表示的曲线称为自由曲线，通常以三次参数方程来表示9．曲线拟合：给定一个点列，用该点列来构造曲线的方法称为曲线拟合。10．曲线插值：已知曲线上的一个点列，求曲线上的其他点的方法称为曲线插值。11．区域填充：根据像素的属性值、边或顶点的简单描述，生成区域的过程称为区域填充。12．扫描转换：在矢量图形中，多边形用顶点序列来表示，为了在光栅显示器或打印机等设备上显示多边形，必须把它转换为点阵表示。这种转换称为扫描转换。三、填空1．图形软件的建立方法包括提供图形程序包、修改高级语言和采用专用高级语言。2．直线的属性包括线型、线宽和颜色。3．颜色通常用红、绿和蓝三原色的含量来表示。对于不具有彩色功能的显示系统，颜色显示为灰度级（或亮度级）。4．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。5．字符作为图形有点阵字符和矢量字符之分。6．区域的表示有内点表示和边界表示两种形式。7．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-4-来实现内点表示。8．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。9．区域填充有种子填充和扫描转换填充。10．区域填充属性包括填充式样、填充颜色和填充图案。11．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。12．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。13．字符裁剪方法包括矢量裁剪、单个字符裁剪和字符串裁剪。14．图形变换是指将图形的几何信息经过几何变换后产生新的图形。15．从平面上点的齐次坐标，经齐次坐标变换，最后转换为平面上点的坐标，这一变换过程称为规范化过程。16．实体的表面具有连通性、有界性、非自交性和闭合性。17．集合的内点是集合中的点，在该点的一个充分小邻域内的所有点都是集合中的元素。18．空间一点的任意邻域内既有集合中的点，又有集合外的点，则称该点为集合的边界点。19．内点组成的集合称为集合的内部。20．边界点组成的集合称为集合的边界。21．任意一个实体可以表示为内部和边界的并集。22．集合与它的边界的并集称集合的闭包。23．取集合的内部，再取内部的闭包，所得的集合称为原集合的正则（点）集。24．如果曲面上任意一点都存在一个充分小的邻域，该邻域与平面上的（开）圆盘同构，即邻域与圆盘之间存在连续的1-1映射，则称该曲面为二维流形。25．对于一个占据有限空间的正则（点）集，如果其表面是二维流形，则该正则集为一个实体（有效物体）。26．通过实体的边界来表示一个实体的方法称为实体的边界表示法。27．表面由平面多边形构成的空间三维体称为平面多面体。28．扫描表示法的两个关键要素是扫描体和扫描轨迹。29．标量：一个标量表示一个数值。-5-30．向量：一个向量是由若干个标量组成的一个元组，其中每个标量称为向量的一个分量。四、简答题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。7.什么是中点分割裁剪法？解答：中点分割裁剪法又称对分裁剪法，该方法用于代替求交运算。如图11所示，AB为线段P1P2的可见部分。记P1和P2的中点为Pm。从P1出发求A，如果P1Pm部分可见部分不可见，则A点在该线段上，用该线段代替P1P2继续求解；否则，用PmP2代替P1P2继续求解。求解过程直到P1P2的长度小于预先给定的一个常数时结束，这时，P2为离A最近的可见点。类似地可以求解B。8.二维编码裁剪法如何对线段的端点进行编码？解答：将用户域用为9个区域，每个区域都有相应的编码，当线段的端点落在某个区域内时，对该端点进行相应的编码。从高位开始，每位编码如下：（1）第1位，端点在y=ymax上方则取1，否则取0；（2）第2位，端点在y=ymin下方则取1，否则取0；（3）第3位，端点在x=xmax右方则取1，否则取0；（4）第4位，端点在x=xmin左方则取1，否则取0。如果线段两端点的4位编码全为零，则线段全部在窗口内；如果两端点的4位编码按位进行与运算，结果为非零，则此线段全部在窗口之外；其他情况下，线段部分在窗口内，部分在窗口外。编码裁剪法的编码用于判断线段与窗口的关系。9．多边形填充扫描线算法包括哪些计算步骤？解答：对于一个给定的多边形，用一组水平（垂直）的扫描线进行扫描，求出每条扫描线与多边形边的交点，这些交点将扫描线分割为相间排列的落在多边形内和外的线段，将落在多边形内的线段上的所有象素点赋以给定的多边形的颜色值。计算过程如下：ABP1P20000区域编码00101010011001001000010100011001-6-（1）求交：计算扫描线与多边形各边的交点；（2）排序：把所有交点按递增顺序进行排序；（3）交点配对：每对交点表示扫描线与多边形的一个相交区间；（4）区间填色：相交区间内的象素置成多边形颜色，相交区间外的象素置成背景色。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ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ，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ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ，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ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ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ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ。5．图形的数学表示法一般有ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ，ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ，ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ。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ROMBIOS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。-7-15.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。17.按所构造的图形对象来划分，可以分为和。18.字符的图形表示可以分为和两种形式。19.常用的反走样方法包括和。20.文字裁减的策略包括、和。21.平面几何投影根据可以分为和。22.由M个控制顶点Pi(i=0,1,…m)所决定的n次B样条曲线，由ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ段n次B样条曲线段光滑连接而成。23.常用的构造技术有ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ和ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ。24.绘制圆弧时的终点判别，规定离X轴近的终点，以ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ来计长，而离Y轴近的终点，以ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ来计长。1·CRT图形显示器由、和三部分组成2·表示图形的方法有两种，即参数法和点阵法。用参数法表示的图形，我们称为狭义上的；用点阵法表示的图形，我们称为。3·图形的运算包括、和4·逐点比较法算法的基本思想是：在绘制直线的过程中，每绘制一个就与直线进行比较，根据比较的结果决定下一步的走向，这样一步一步逼近直线。5·如果在多边形内任选两个点，将这两点用线段连接后，此线段上所有的点都在多边形内，这个多边形是多边形。6·连贯性原理包括连贯性、连贯性和连贯性。7·Bresenham生成直线的算法是：每次迭代在方向上均走一步，另一方向上是否也走，取决于计算出来的。8·用射线法判断点与区域的内外关系的基本思想是：从该点引出任意一条射线，若射线与区域的交点为个，则点在区域内。9·逐点插补法的基本思想是：在输出圆弧的过程中，每当走完一个之后，就与的圆弧进行比较，根据比较的结果决定下一步的走向。10·图形的填充的算法有：算法、算法和算法等。11．常用的图形输入设备包括、、等。-8-作图题1、给定顶点P0P1P2P3P4P5P6构成的控制