湖北理工计算机图形学考试Word文档格式.docx
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1024*768
QVAG多频彩显
1028*1024
6.
计算机图形输入输出设备
计算机图形输出设备：
显示器、绘图仪、打印机
7.图形核心系统（GKS）GKS的功能一、提供了各种物理的图形输入、输出设备和应用软件之间的接口，二、提供了与各种高级语言的接口。
8.GKS图形输入设备1定位设备（鼠标器、操纵杆、跟踪球、数字化仪）2笔画设备（数字化仪、鼠标器、光笔）3拣取设备（数字化仪、鼠标器、光笔）4选择设备（按钮，功能键，鼠标器）5数值输入设备（数字键盘、按钮）6字符串输入设备（ASCII键盘）。
9.通用图形软件的分类：
图形程序包，基本图形资源软件，二维、三维交互图形软件，几何造型软件，动画技术软件。
10.TurboC中图形函数均在头文件“”中定义，所以，凡是在程序中要调用这些图形函数，都必须在程序文件的开头写上文件包含命令：
#include＜＞
11.画实心长方形
#include"
"
#include“”
main（）
{intgdriver=DETECT,gmode;
/*自启动搜寻显示器类型和显示模式*/
initgraph（&
gdriver,&
gmode,"
c:
\\tc"
）;
/*初始化*/
bar3d（10,20,50,80,0,0）;
/*画实心长方形*/
getch（）;
/*等待按一键*/
closegraph（）;
/*关闭图形系统，返回文本模式*/
return（0）;
}
12.画一个圆把背景色设置为淡灰色
Voidmain（）
"
Setbkcolor（LIGHTGRAY）;
Cleardevice（）;
Circle（120,100,50）;
Restorecrtmode（）;
13.将背景颜色设置为黄色，画笔设置为红色,画一圆。
#include"
voidmain（）
{intgdriver,gmode;
gdriver=VGA;
gmode=EGAHI;
initgraph（&
setbkcolor（YELLOW）;
/*设置背景色为黄色*/
setcolor（RED）;
/*设置画笔为红色*/
circle（120,100,50）;
/*画一圆*/
14.
线
例：
1111111111111111
16位全置1，因此画一条16个像素的点实线（就是实线）。
1010101010101010
则隔位置1，因此画一条16个像素的点虚线（就是点线）。
15.指定两点间画一直线voidfarline（intx1,inty1,intx2,inty2）;
用当前颜色从点（x1,y1）到点（x2，y2）画一条直线，当前位置（CP）不变。
16.从当前位置到（x，y）点画一条直线voidfarlineto（intx,inty）;
用当前颜色从当前位置（CP）到（x，y）点画一条直线，并把（CP）位置定位在（x，y）点。
17.从当前坐标以相对增量方式画直线voidfarlinerel（intdeltax,intdeltay）
从当前位置到相对CP位置在X方向增大deltax，在Y方向增大deltay画一直线。
18.数值微分法（DDA法）基本思想：
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Δx为一个像素单位长，即x每次递增一个像素，然后利用前面公式计算相应的y值，把每次计算出的（xi＋l,yi＋1）经取整后顺序输出到显示器，则得光栅化后的直线。
算法程序DDA-line（xl,y1,x2,y2）
intxl,y1,x2,y2;
{
floatincrex,increy,x,y,length;
inti;
if（abs（x2－xl）>
abs（y2－y1））
length=abs（x2－x1）;
else
length=abs（y2－y1）;
increx=（x2－x1）/length;
increy=（y2－y1）/length;
x=x1;
y=y1;
for（i=l;
i<
=length;
i++）
{putpixel（x,y,l）;
x=x+increx;
y=y+increy;
}}
19.Bresenham法算法如下：
Bresenham-line（x1,y1,x2,y2,value）
Intx1,y1,x2,y2,value;
{intsign（）;
intx,y,s1,s2,increx,increy,tamp,interchange;
inte,i;
s1=sign（x2－x1）;
s2=sign（y2－y1）;
increx=abs（x2－x1）;
increy=abs（y2－y1）;
if（increy>
increx）
{temp=increx;
increx=increy;
increy=temp;
interchange=1;
}
Elseinterchange=0;
e=2*increy－increx;
for（i=1;
i<
=increx;
i＋＋）
{putpixel（x,y,value）;
if（e>
=0）
{if（interchange=1）x=x＋s1;
elsey=y＋s2;
e=e－2*increx;
}
if（interchange=1）y=y＋s2;
Elsex=x＋s1;
e=e＋2*increy}}
20.扫描线种子填充算法算法可分为以下五步
1 初始化。
将算法设置的堆栈置为空。
将给定的种子（x,y）压入堆栈。
2 出栈。
如果堆栈为空，算法结束。
否则从包含种子像素的堆栈中取出栈顶元素（x,y）作为种子像素。
3 区间填充。
沿当前扫描线对种子像素的左右像素进行填充（像素值为new_color），直至遇到边界像素为止，从而填满包含种子像素的区间。
4 定范围。
以xl和xr分别表示步骤（３）区间内最左和最右的两个像素。
5 进栈。
在xl≤x≤xr中，检查与当前扫描线相邻的上下两条扫描线是否全为边界像素（boundary_color）或者前面已经填充过的像素（new_color），是则转到步骤
（2）,否则在xl≤x≤xr中把每一个区间的最右像素作为种子像素压入堆栈，再转到步骤
（2）继续执行。
21.
各顶点坐标A（3，0），B（4，2），C（6，0）使其绕原点转90度，再向X方向平移2，Y方向平移–1。
解：
因θ=90O则变换矩阵：
如果先进行平移变换，再进行旋转变换，则矩阵为：
22.设有一三角形ABC，其三个顶点坐标为
A（2，4），B（2，2），C（5，2），求对于直
线–2x+3y+3=0的对称变换后
α=arcty（-A/B）=arcty（2/3）33041’
变换后的如下图所示。
23.
编码裁剪法：
把包含窗口的平面区域沿窗口的四条边线分成九
个区域.每个区域用一个四位代码来表示，代码中
每一位分别是0或1，是按照窗口边线来确定的，
下面给出编码规则，其中最右边的位是第一位，
依次第二、三、四位。
第一位置l:
该端点位于窗口左侧
第二位置l:
该端点位于窗口右侧
第三位置1:
该端点位于窗口下面
第四位置l:
该端点位于窗口上面
否则，相应位置置0。
24.已知多边形各顶点坐标为（2,2）（2,4）（8,6）（12,2）（8,1）（6,2）及（2,2），在用多边形区域填充时，请写出ET及全部AET内容。
如图所示：
则该多边形的ET表为：
6
5
4
3
2
1
该多边形的AET指针的内容为：
（每条扫描线均有3行指针链，第1行表示将ET表加入AET中，第2行表示从AET表中删去yi=ymax，第3行表示xi=xi+1/m后，学生只要写出第2行即可）
1
2
3
4
5
6
25.已知四边形各顶点坐标为（0,0），（20,0），（20,15）和（0,15），对此图形分别进行下列比例变换：
（1）使长度方向缩小一半，高度方向增长一倍；
（2）使整个图形放大一倍。
如图所示，实线部分为原图，虚线部分为变换后得到的图形：
Y
30
15
（1）
（2）
（1）原先坐标变换矩阵变换后坐标
*
=
（2）原先坐标变换矩阵变换后坐标
归一化
26.已知三角形各顶点坐标为（10，10），（10，30），（30，15），试对其进行下列变换，写出变换矩阵，画出变换后的图形。
（1）沿X向平移20，沿Y向平移15，再绕原点旋转90度
（2）绕原点旋转，再沿X向平移20，沿Y轴平移15
（1）由二维图形变换相关知识，可得变换矩阵为
100cos90sin900010
010-sin90cos900=-100
20151001-15201
根据得出的新坐标可画出图形（图形略）
新坐标的值为[-25,30][-45,30][-30,50]
（2）变换矩阵为：
10101010
T=10301-100
3015120151
坐标数据点变换矩阵
10251
T=-10251
5451
由得出的新坐标画图（图形略）
35.三维比例变换
1 局部比例变换
2
全比例变换
当s＞1时，则立体各方向等比例缩小；
当0＜s＜1对，则立体各方向等比例放大。
3 三维平移交换
例设变换矩阵中l＝3,m=3,n＝3，试对单位立体进行平移变换。
36.三维旋转变换
1
绕Z轴旋转θ角变换结果为：
2 绕X轴旋转θ角变换结果为：
3 绕Y轴旋转θ角变换结果为：
37.三维投影变换分类
38.立体透视投影变换
根据透视投影中灭点多少又可分为一点透视、二点透视和三点透视。
39.三维图形裁剪
在二维图形裁剪过程中，图形视见区域是一个矩形窗口，常用的三维窗口有两种形状：
一种是平行投影立方体三维窗口；
另一种是透视投影的棱台。
40.深度缓冲器法
基本思想是：
对于显示屏上的每一个像素点（x，y），测试一系列平面，记录下位于此像素投射线上最靠近观察点的平面的深度。
除了深度外，一般还需记录下用以显示此对象的亮度值。
一般的深度缓冲器算法采用两个数组，一个用来记录每一个像素点的深度值，一个用来记录此像素点所对应的亮度值。
深度缓冲器算法的过程：
1）对于屏幕上每一个像素点（x，y），置深度缓冲器Depth[x][y]为一较大值，置亮度缓冲器为背景值；
2）对于景中的每个多边形，找出多边形投影到屏上时位于其边界内的全部像素（x，y）。
对于这些像素计算出此多边形在（x，y）处的深度z；
如果z＜Depth[x][y]，此多边形相对于其它多边形在（x，y）处更靠近观察者，所以置Depth[x][y]=z，置亮度数组为该多边形的亮度值。
如果z＞Depth[x][y]，说明该多边形在此像素点处被其它多边形隐藏，所以不采取任何行动。
当对所有像素进行扫描后，深度缓冲器和亮度缓冲器分别包含了所有可见点及可见的亮度值。
41.消隐的意义是什么
消隐的主要意义是为了得到一个确定的、立体感强的投影图。
42.Phong光照模型
Ir＝IaKar＋Ip[Kdr（L·
N）＋Ks（R·
V）n]
Ig＝IaKag＋Ip[Kdg（L·
Ib＝IaKab＋Ip[Kdb（L·
43.Z缓冲器方法
由于阴影是光线照射不到面观察者却可见到的区域，换句话说，阴影是相对于光源不可见而观察点却可见到的区域。
所以在画面中生成阴影的过程基本上相当于二次消隐，一次是对光源消隐，另一次是对视点消隐，Z缓冲器算法就是基于这个原理。
该法的优点：
能处理任意复杂的景物，可以较方便地在光滑曲面上生成阴影，且计算量小，程序简单；
缺点：
阴影缓冲器的存储耗费较大。
44.RGB彩色模型和CMY彩色模型的差异
ＲＧＢ彩色模型也称为加色模型,色彩来源于红、绿、蓝3种基本色。
它主要用来描述发光设备,如显示器、电视机、扫描仪等装置所表现的颜色
ＣＭＹ彩色模型也称为减色模型,色彩来源于青、洋红、黄3种基色主要适用彩色印刷领域。
45.传统动画和计算机动画有什么不同
传统动画采用手工方法制作，精度差且效率低；
而计算机动画立体感强，可以改变视角、视距、视野及景深，具有明暗光线变化和阴影，使物体产生不同灰度和颜色渐变以及逼真的光照，可以产生纹理质感，且这些特点与效果是手工动画难以实现或不可能实现的。
46.计算机动画研究的内容是什么
从目前国外对计算机动画的研究来看，计算机动画研究的具体内容可分为以下方面：
（1）关键帧动画；
（2）基于机械学的动画和工业过程动画仿真；
（3）运动和路径的控制；
（4）动画语言与语义；
（5）基于智能的动画，机械人与动画；
（6）动画系统用户界面；
（7）科学可视化计算机动画表现；
（8）特技效果，合成演员；
（9）语言、音响合成，录制技术。
47.简要说说你对OpenGL及OGRE的认识
（1）GL是美国SGI公司为图形工作站开发的一种功能强大的三维图形机制，经过长期发展，在跨平台移植的过程中，由GL扩充形成了OpenGL，目前，它已经成为高性能图形和交互式视景处理的工业标准。
有了OpenGL的帮助，编程者可以轻松地进行三维动画的程序设计。
OpenGL提供的相关库有：
1）OpenGL核心库（GL）
2）OpenGL实用库（GLU）
3）OpenGL辅助库（GLAUX）
4）OpenGL工具库（GLUT）
5）OpenGL对窗口系统的扩展（WGL，等等）
对于各个库，函数功能可分为两大类：
渲染功能，提供图形绘制所需的各种功能函数；
窗口管理功能，管理窗口系统的所有相关功能，如键盘鼠标的响应，各种窗口事件等等。
（2）OGRE（Object-orientedGraphicsRenderingEngine，面向对象的图形渲染引擎）是国际上知名的开源图形渲染引擎。
OGRE是用C++开发的面向对象且使用灵活的3D引擎，它的目的是让编程者能更容易开发基于3D的动画或游戏等应用程序。
引擎中的类库对更底层的系统库（如OpenGL或Direct3D）的全部使用细节进行了简化封装和抽象，同时提供基于现实世界的对象接口以及其它非常有用的工具类。
因此，利用OGRE引擎来进行动画编程可以提高开发的效率，并且一般情况下要比基于OpenGL的动画编程还简单些。
48.简述基于编程实现的动画与基于软件制作的动画的异同点。
编程实现方式：
灵活，可以随心所欲进行动画创作，但要求较高，需要大量编程；
软件制作方式：
方便，可以快速生成动画，但受限于所采用软件的功能强弱，仅需少量脚本；
事实上，很难说哪一种方式更好，主要看需求，若软件制作方式能够完成的，且采购正版软件的费用在用户的承受范围之内，那不妨采用软件制作方式，而当软件制作方式不能实现所需要的功能和效果时，那就必须进行手工编程了。
通常大些的动画作品往往采用两者结合的方式来开发。
49.简述虚拟现实技术的特征
答：
（1）多感知性；
（2）浸没感；
（3）交互性；
（4）构想性。
50.例举几个典型的虚拟现实技术的应用场景
（1）虚拟远程教育；
（2）虚拟室内装潢；
（3）网络3D游戏。
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