中南大学计算机图形学复习题及答案

中南大学计算机图形学复习题及答案一、名词解释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．扫描转换二、判断正误（正确写T，错误写F）1.存储颜色和亮度信息的相应存储器称为帧缓冲存储器，所存储的信息被称为位图。（）2．光栅扫描显示器的屏幕分为m行扫描线，每行n个点，整个屏幕分为m╳n个点，其中每个点称为一个像素。―――――――――――――――――――――（）3．点阵字符用一个位图来表示，位图中的0对应点亮的像素，用前景色绘制；位图中的1对应未点亮的像素，用背景色绘制。――――――――――――――――－（）4．矢量字符表示法用（曲）线段记录字形的边缘轮廓线。―――――――――――（）5．将矢量字符旋转或放大时，显示的结果通常会变得粗糙难看，同样的变换不会改变点阵字符的显示效果。―――――――――――――――――――――――――（）6．在光栅图形中，区域是由相连的像素组成的集合，这些像素具有相同的属性值或者它们位于某边界线的内部。―――――――――――――――――――――――（）7．多边形的扫描变换算法不需要预先定义区域内部或边界的像素值。――――――（）8．齐次坐标表示法用n维向量表示一个n＋１维向量。―――――――――――――（）9．实体的边界由平面多边形或空间曲面片组成。―――――――――――――――（）10．平面多面体表面的平面多边形的边最多属于两个多边形，即它的表面具有二维流形的性质。―――――――――――――――――――――――――――――――（）11．实体几何性质包括位置、长度和大小等。―――――――――――――――――（）12．实体的拓扑关系表示实体之间的相邻、相离、方位、相交和包含等关系。―――（）13．实体的扫描表示法也称为推移表示法，该表示法用一个物体和该物体的一条移动轨迹来描述一个新的物体。――――――――――――――――――――――――（）14．如果投影空间为平面，投影线为直线，则称该投影为平面几何投影。――――－（）15.平面几何投影分为两大类：透视投影和平行投影。――――――――――――－（）16．当投影中心到投影面的距离为有限值时，相应的投影为平行投影。――――――（）17．当投影中心到投影面的距离为无穷大时，相应的投影即为透视投影。―――――（）18．在透视投影中，不平行于投影平面的平行线，经过透视投影后交汇到一个点，该点称为灭点。――――――――――――――――――――――――――――――（）19．用DDA算法生成圆周或椭圆不需要用到三角运算，所以运算效率高。――――（）20．主灭点的个数正好等于与投影面相交的坐标轴的个数，显然最多有四个主灭点。（）21．透视投影按主灭点个数分为一点透视、二点透视和三点透视。―――――――（）22．平行投影分为正（射）投影和斜（射）投影。―――――――――――――－（）23．在正投影中，投影方向与投影面垂直。――――――――――――――――――（）24．在斜投影中，投影线不垂直于投影面。―――――――――――――――――（）25．当投影面与x,y和z垂直时所得到的投影分别称为正（主）视图、侧视图和俯视图，统称为三视图。―――――――――――――――――――――――――――（）26．在斜投影中，当投影面与三个坐标轴都不垂直时，所形成的投影称为正轴测。－（）27．投影面也称为观察平面。―――――――――――――――――――――――（）28．观察空间位于前后裁剪面之间的部分称为裁剪空间或视见体。―――――――（）29．找出并消除物体中的不可见部分，称为消隐。――――――――――――――（）30．经过消隐得到的图形称为消隐图。―――――――――――――――――――（）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，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量的一个分量。四、简答题1.什么是图像的分辨率？2.为什么需要隐藏面消影法？3.局部光照模型和全局光照模型的不同之处是什么？4.说出表面明暗处理的三个部分和用于计算每个部分的辅助光线。5.实体采用八叉树表示法有哪些优点？6.实体采用八叉树表示法有哪些缺点？7.什么是中点分割裁剪法？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？10．消隐算法有哪些类型，它们各有什么特点？11．深度缓存（Z-buffer）算法包括哪些步骤？12．什么叫观察空间？五、计算题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。2．写出关于xy平面对称面的镜面反射变换。3．写出直线方程y'mx'b对应的xy坐标方程，假设x'y'坐标系是由xy坐标系旋转90°得到。4．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？5．写出从P（b）水平线y＝b的交点。1(x1,y1)到P2(x2,y2)的段与（a）垂直线x＝a，6．使用Bresenham算法画斜率介于0°和45°之间的直线所需的步骤。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。二、判断正误（正确写T，错误写F）1.存储颜色和亮度信息的相应存储器称为帧缓冲存储器，所存储的信息被称为位图。（T）2．光栅扫描显示器的屏幕分为m行扫描线，每行n个小点，整个屏幕分为m╳n个中点，其中每个小点称为一个像素。―――――――――――――――――――――（T）3．点阵字符用一个位图来表示，位图中的0对应点亮的像素，用前景色绘制；位图中的1对应未点亮的像素，用背景色绘制。――――――――――――――――－（F）4．矢量字符表示法用（曲）线段记录字形的边缘轮廓线。―――――――――――（T）5．将矢量字符旋转或放大时，显示的结果通常会变得粗糙难看，同样的变换不会改变点阵字符的显示效果。―――――――――――――――――――――――――（F）6．在光栅图形中，区域是由相连的像素组成的集合，这些像素具有相同的属性值或者它们位于某边界线的内部。―――――――――――――――――――――――（T）7．多边形的扫描变换算法不需要预先定义区域内部或边界的像素值。――――――（T）8．齐次坐标表示法用n维向量表示一个n＋１维向量。―――――――――――――（F）9．实体的边界由平面多边形或空间曲面片组成。―――――――――――――――（T）10．平面多面体表面的平面多边形的边最多属于两个多边形，即它的表面具有二维流形的性质。―――――――――――――――――――――――――――――――（T）11．实体几何性质包括位置、长度和大小等。―――――――――――――――――（T）12．实体的拓扑关系表示实体之间的相邻、相离、方位、相交和包含等关系。―――（F）13．实体的扫描表示法也称为推移表示法，该表示法用一个物体和该物体的一条移动轨迹来描述一个新的物体。――――――――――――――――――――――――（T）14．如果投影空间为平面，投影线为直线，则称该投影为平面几何投影。――――－（T）15.平面几何投影分为两大类：透视投影和平行投影。――――――――――――－（T）16．当投影中心到投影面的距离为有限值时，相应的投影为平行投影。――――――（F）17．当投影中心到投影面的距离为无穷大时，相应的投影即为透视投影。―――――（F）18．在透视投影中，不平行于投影平面的平行线，经过透视投影后交汇到一个点，该点称为灭点。――――――――――――――――――――――――――――――（T）19．用DDA算法生成圆周或椭圆不需要用到三角运算，所以运算效率高。――――（F）20．主灭点的个数正好等于与投影面相交的坐标轴的个数，显然最多有四个主灭点。（F）21．透视投影按主灭点个数分为一点透视、二点透视和三点透视。―――――――（T）22．平行投影分为正（射）投影和斜（射）投影。―――――――――――――－（T）23．在正投影中，投影方向与投影面垂直。――――――――――――――――――（T）24．在斜投影中，投影线不垂直于投影面。―――――――――――――――――（T）25．当投影面与x,y和z垂直时所得到的投影分别称为正（主）视图、侧视图和俯视图，统称为三视图。―――――――――――――――――――――――――――（T）26．在斜投影中，当投影面与三个坐标轴都不垂直时，所形成的投影称为正轴测。－（F）27．投影面也称为观察平面。―――――――――――――――――――――――（T）28．观察空间位于前后裁剪面之间的部分称为裁剪空间或视见体。―――――――（T）29．找出并消除物体中的不可见部分，称为消隐。――――――――――――――（T）30．经过消隐得到的图形称为消隐图。―――――――――――――――――――（T）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