计算机图形学期末考试试卷(D卷).doc
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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。
（）
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。
A）①和②B）①和③C）①②和③D）①②③和④
4．下面关于反走样的论述哪个是错误？
A）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）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？
A）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？
A）GKS B）PHIGS C）CGM D）DXF
8．计算机图形显示器一般使用什么颜色模型？
A）HSV B）RGB C）CMY D）HLS
9.使用二维图形变换矩阵T=，将产生变换的结果为。
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？
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，帧缓冲器的容量应为多少MB？
3.什么是直线的走样？
反走样技术有哪些途径。
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？
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？
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）
Y
9P2
8
7
6DC
5
4
3
2
1AB
0P1
12345678910
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。
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）。
四、填空题
1.参数法、点阵法2.DirectX。
3.顶点表示法
4.比例、旋转5.平行、透视6.拓扑信息7.深度值
五、判断题
1.√2.×3.√4.×5.√6.×7.×8.√9.×10.√
六、选择题
1.B2.D3.C4.D5.A6.A7.D8.B9.D10.B
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）
Y
9P2
8
7
6DC
5
4
3
2
1AB
0P1
12345678910
解答：
P1、P2的编码分别为Code（P1）=0100和Code（P2）=1010
Code（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。
解答：
将三角形ABC的A点平移至原点，其变换矩阵为T1=
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=
最后再将三角形ABC的A点平移至（2，5），其变换矩阵T3=
总变换矩阵T=T1·T2·T3=
三角形ABC各点变换后的齐次坐标：
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