18春北大08281008计算机图形学作业答案.docx

1、18春北大08281008计算机图形学作业答案一、选择题(共15题，每题2分，共30分)1. 对于漫反射光，各点的反射光强度与（）无关 A. 点光源强度、入射角B. 物体表面的反射系数C. 物体各面的朝向D. 观察者的观察位置试题编号：试题类型：单选题标准答案：*试题难度：容易试题解析：*考生答案：D考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*2. 下列有关平面几何投影的叙述语句中，正确的论述是（） 1）平面几何投影中，透视投影的投影中心到投影平面的距离是有限的，平行投影的投影中心到投影面之间的距离是无限的。 2）透视投影与平行投影相比，视觉效果更有真实感，而且能真实地反映物体的精确的尺寸和形状。

2、 3）透视投影变换中，一组平行线投影在与之平行的投影面上，可以产生灭点。 4）在三维空间中的物体进行透视投影变换，可能产生三个或者更多的主灭点。 A. 1),3)B. 1),2)C. 2),4)D. 3),4)试题编号：试题类型：单选题标准答案：*试题难度：较难试题解析：*考生答案：B考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*3. 下列不属于图形输入设备的是（） A. 键盘B. 鼠标C. 扫描仪D. 打印机试题编号：试题类型：单选题标准答案：*试题难度：容易试题解析：*考生答案：D考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*4. 下列对于多边形填充的扫描线算法，对于边y筒ET和边的活化链表AEL的描

3、述，错误的是（） 1) 在根据ET生成AEL的过程中，AEL中要删掉ymaxyj的边； 2) ET的第二项为某边斜率的倒数； 3) 在做奇异点处理时，当该边最大y值对应的顶点为非极值点时，边记录的第一项：ymax=ymax+1； 4) ET对水平边不需要进行登记； A. 1), 2)B. 2), 3)C. 3), 4)D. 1), 4)试题编号：试题类型：单选题标准答案：*试题难度：较难试题解析：*考生答案：C考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*5. CRT显示器需要不断刷新的原因是（） A. 电子束强度不够B. 显示的图像在不断变化C. 荧光物质的亮度不够D. 荧光物质的亮度会逐渐衰减试

4、题编号：试题类型：单选题标准答案：*试题难度：一般试题解析：*考生答案：D考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*6. 通过图形数据库存放各种图形的几何数据及图形之间的相互关系；实现对图形的删除、增加、修改等操作，这是计算机图形系统的（）功能。 A. 计算B. 仿真C. 存储D. 交互试题编号：试题类型：单选题标准答案：*试题难度：容易试题解析：*考生答案：C考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*7. 下列有关简单光反射模型的描述语句中，错误的论述为（） A. 简单光反射Phong模型，它模拟的是物体表面对光的反射作用。B. 在简单光反射模型中，假定光源是点光源，而且仅仅关注物体表面对光的镜

5、面反射作用。C. 简单光反射模型主要考虑物体表面对直射光照的反射作用。D. 在简单光反射模型中，对物体间的光反射作用，只用一个环境光变量做近似处理。试题编号：试题类型：单选题标准答案：*试题难度：容易试题解析：*考生答案：B考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*8. 在图形的处理过程中，每个图形模型都有自己的坐标系，这个坐标系称为（） A. 世界坐标系B. 局部坐标系C. 观察坐标系D. 设备坐标系试题编号：试题类型：单选题标准答案：*试题难度：容易试题解析：*考生答案：B考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*9. 在（）模式下，输入过程和应用程序并发运作。所有输入数据都被存放在一个队列中

6、； A. 请求B. 样本C. 事件D. 混合试题编号：试题类型：单选题标准答案：*试题难度：容易试题解析：*考生答案：C考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*10. 采用颜色查找表可以提高灰度级别，具有8位帧缓存和10位颜色查找表的光栅显示器，可有（）个灰度等级，但每次只有（）个不同灰度等级可用。 A. 256,1024B. 1024,256C. 1024,1024D. 256,256试题编号：试题类型：单选题标准答案：*试题难度：一般试题解析：*考生答案：B考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*11. 在光亮度插值算法中，下列论述错误是（） A. Gouraud明暗模型和Phong明暗处

7、理模型主要是为了处理由多个平面片近似表示曲面物体的绘制问题。B. Gouraud明暗处理计算中，多边形与扫描平面相交区段上每一采样点的光亮度值是由扫描平面与多边形边界交点的光亮度插值得到的。C. Phong明暗处理计算中，采用了双线性插值和构造法向量函数的方法模拟高光。D. Phong明暗模型处理的物体表面光亮度可以呈现不连续跃变。试题编号：试题类型：单选题标准答案：*试题难度：较难试题解析：*考生答案：C考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*12. 位面数为16，分辨率为1024*1024的光栅扫描图形显示器，帧缓存容量为（） A. 512KBB. 1MBC. 2MBD. 3MB试题编号：

8、试题类型：单选题标准答案：*试题难度：一般试题解析：*考生答案：C考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*13. 使用Bresenham直线生成算法画一条直线：起点和终点分别为A（15，12）和B（30，18），则起点的下一个点的坐标(x,y)和误差p分别为（） A. (x, y) = (16, 13) ，p = 9B. (x, y) = (16, 12) ，p = 9C. (x, y) = (16, 13) ，p = -21D. (x, y) = (16, 12) ，p = -21试题编号：试题类型：单选题标准答案：*试题难度：较难试题解析：*考生答案：B考生得分：*是否评分：未评分评价描述

9、：*14. 计算机系统中的图形设备中，用来完成对图形的描述、建立、修改等各种计算，并对图形实现有效的存储的是（） A. 中央处理器B. 图形显示设备C. 图形绘制设备D. 图形输出设备试题编号：试题类型：单选题标准答案：*试题难度：容易试题解析：*考生答案：A考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*15. 下列关于光栅扫描显示器的性能指标的说法，错误的是（）； 1) 分辨率越高，相邻像素点之间的距离越小，显示的字符或图像就越清晰。 2) 刷新频率越高，图像闪烁和抖动的就越厉害。 3) 点距越小，显示出来的图像越细腻，其成本越高。 4) 色彩包括可选择显示颜色的数目以及一帧画面可同时显示的颜色数

10、，只与荧光屏的质量有关。 5) 亮度等级数目主要指单种颜色亮度可变化的数目，亮度等级范围的提升可以使图像看上去更加柔和自然。 6) 显示速度指显示字符、图形，特别是动态图像的速度，与显示图形的复杂程度有关。 A. 1), 3), 6)B. 2), 4), 6)C. 3), 4), 5)D. 1), 2), 5)试题编号：试题类型：单选题标准答案：*试题难度：一般试题解析：*考生答案：B考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*二、判断题(共10题，每题2分，共20分)16. 彩色CRT显示器，通过各个电子枪的电流强度，可改变相应荧光点的亮度，即合成色中所占的比例，达到改变颜色的效果。 正确 错误

11、 试题编号：试题类型：判断题标准答案：*试题难度：一般试题解析：*考生答案：正确考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*17. 圆弧的生成算法中，正负法在候选的两个像素中，总是选离圆弧最近的像素为圆弧的一个近似点，因此，它比Bresenham算法决定的像素更合理。 正确 错误 试题编号：试题类型：判断题标准答案：*试题难度：一般试题解析：*考生答案：错误考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*18. 边界标志算法生成的边界可以是不封闭的，但必须在一条扫描线上有偶数个具有边界颜色的点，并且区域内不能有边界颜色。 正确 错误 试题编号：试题类型：判断题标准答案：*试题难度：一般试题解析：*考生答案

12、：正确考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*19. 对于区域的连通性来说，4连通区域也可理解成8连通区域，即4连通能达到的8连通肯定能达到，4连通只是8连通的一种特殊情况。 正确 错误 试题编号：试题类型：判断题标准答案：*试题难度：一般试题解析：*考生答案：正确考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*20. 所谓“网格技术”，就是在每一条线段周围假想有一个区域，光标中心落在这个区域内时，就自动地被直线上最近的一个点所代替 正确 错误 试题编号：试题类型：判断题标准答案：*试题难度：一般试题解析：*考生答案：错误考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*21. 通常将环境光产生的效应简化为它在

13、各个方向都有均匀的光强度，即当环境光从物体表面反射出来时，无论是从哪一点上反射出来的，只要能到达视点，那么我们看到的光就有同一强度。 正确 错误 试题编号：试题类型：判断题标准答案：*试题难度：一般试题解析：*考生答案：正确考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*22. 镜面反射光的会聚指数的取值与表面粗糙程度有关。会聚指数越小，表面越平滑，会聚指数越大，表面越毛糙。 正确 错误 试题编号：试题类型：判断题标准答案：*试题难度：一般试题解析：*考生答案：错误考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*23. 采用Gouraud明暗处理，不能正确地模拟高光，并且所绘制画面会诱发马赫带效应。 正确 错

14、误 试题编号：试题类型：判断题标准答案：*试题难度：一般试题解析：*考生答案：正确考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*24. Bresenham直线生成算法简单，实现容易，但由于在循环中涉及实型数的运算，因此生成直线的速度较慢。 正确 错误 试题编号：试题类型：判断题标准答案：*试题难度：一般试题解析：*考生答案：错误考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*25. 光栅扫描图形显示器可直接从单元阵列中的一个可编制地址的像素画一条直线到另一个可编制的像素。 正确 错误 试题编号：试题类型：判断题标准答案：*试题难度：一般试题解析：*考生答案：错误考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*三、计

15、算题(共2题，每题5分，共10分)26. 已知直线段的两点P1(-200,-100)和P2(700,600)，使用梁友栋-Barsky算法计算对于窗口xL=0,yB=0,xR=500,yT=600裁剪后的直线段，要求写出计算过程。 试题编号：试题类型：附件题标准答案：*试题难度：一般试题解析：*考生答案：考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*27. 已知起点A(0,0)和终点B(10,8)，用Bresenham法在A和B之间生成一段直线 试题编号：试题类型：附件题标准答案：*试题难度：一般试题解析：*考生答案：考生得分：*是否评分：未评分评价描述：*四、论述题(共1题，每题40分，共40分)

16、28. 结合学习指导和复习提纲，对这门课的重点难点内容按你个人的理解进行叙述，不少于300字。 通过一个学期的学习，经过老师细心的讲解，我对图形学这门课有了基础的认识，从您的课上我学到了不少知识，基本上对图形学有了一个大体的认识。上课的时候，您的PPT做的栩栩如生，创意新颖的FLASH就吸引了我的眼球，再加上您那详细生动的讲解，就让我对这门课产生了浓厚的兴趣，随着一节一节课的教学，您的讲课更加深深地吸引了我，并且随着对这门课越来越深入的了解更促使我产生了学好这门的欲望。您教会了我们怎们做基本知识，还教了我们不少的算法。听您的课可以说是听得津津有味。以下就是我对计算机图形学这门课的认识。 一、

17、图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽 等非几何属性组成。从处理技术上来看图形主要分为两类一类是基于线条信息表示的如工程图、等高线地图、曲面的线框图等另一类是明暗图也就是通常所说的真实感图形。 计算机图形学一个主要的目的就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。为此必须建立图形所描述的场景的几何表示再用某种光照模型计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。所以计算机图形学与另一门学科计算机辅助几何设计有着密切的关系。事实上图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其主要的研究内容。同时真实感图形计算的结果是以数字图像的方式提供的计算机图形学也就

18、和图像处理有着密切的关系。 二、计算机图形学的研究内容非常广泛如图形硬件、图形标准、图形交 互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法、非真实感绘制以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。1990年的第11届亚洲运动会上首次采用了计算机三维动画技术来制作有关的电视节目片头。继而以3D Studio 为代表的三维动画微机软什和以Photostyler、Photoshop等为代表的微机二维平面设计软件的普及对我国计算机动画技术的应用起到了推波助谰的作用。 计算机动画的应用领域十分宽广 除了用来制作影视作品外 在科学研究、视觉模拟、电子游戏、工业设计

19、、教学训练、写真仿真、过程控制、平面绘画、机械设计等许多方面都有重要应用如军事战术模拟。 三、 科学计算可视化它将科学计算过程中及计算结果的数据转换为几何图形及图象信息在屏幕上显示出来并进行交互处理成为发现和理解科学计算过程中各种现象的有力工具。 科学计算可视按其实现的功能来分可以分为三个档次1结果数据的后处理2结果数据的实时跟踪处理及显示3结果数据的实时显示及交互处理。利用虚 拟现实技术产生虚拟现实环境的软件需完成以下三个功能建立作用器Actors以及物体的外形和动力学模型建立物体之间以及周围环境之间接照牛顿运动定律所决定的相互作用描述周围环境的内容特性 四、发展趋势 计算机图形学主要是研究

20、图形图像的计算机生成其研究方 向众多。在图形基础研究方面可归纳为两个主要方向即建模modeling技术又称造型技术和绘制rendering技术。 建模技术又可分为两大分支即计算机辅助几何设计和自然景物建模。计算机辅助几何设计追求建模的精确度、可靠性和建模的速度自然景物建模追求建模的逼真度和速度。计算机图形学中的绘制技术是指基于光栅图形显示技术的真实感图形绘制技术包括各种光照模型、明暗shading处理和纹理生成等内容。绘制技术追求的是真实感逼真度和绘制速度。 综合上述两大研究方向的追求目标可以看出计算机图形学研究水平的高低就是反映在真实感和速度的高低以及两者的结合上也就是既要逼真地反映客观世界

21、的对象又能高速地、通常又称实时地绘制它们。众所周知真实感与实时性是一对尖锐的矛盾如何解决这一矛盾是当代计算机图形学工作者奋斗的目标。计算机图形学的主攻方向不再是孤立地追求图形的真实感和绘制的实时性而是把重点转移到如何把两者结合在一起即向更高的目标迈进。 体现这一重点转移的研究方向有以下方面: 1、基于图像的建模与绘制技术成为研究热点 基于图像的建模与绘制技术应用图像处理方法来加速图形学的建模和绘制的研究工作可追溯到早期的纹理映射工作。该方法是基于几何和基于图像两种建模方法的混合方法包括利用摄影测量学原理提取照片建筑的基本几何模型利用基于模型的立体视图方法提取建筑立面的细节利用视点无关的纹理映射

22、方法绘制建筑的多种视图。 2、.PC机图形硬件的三维化及高档图形硬件结构与图像处理硬件相结合的趋向 图形硬件、图形软件及图形基础算法三者的有机结合和相互影响形成了计算机图形学辉煌的今天。从原理上讲当图形的绘制速度足够高使所绘制的多边形中仅含几个像素如3个的时候基于多边形的3D图形系统就失去了意义因为插值运算已没有意义。这时基于图像的建模和绘制就成为当然的选择。从上述介绍中已可明显感到图形 学与图像处理相结合的发展趋向。 3、细节的分层表示、层次化绘制以及小波理论在图形学中的应用继续成为热点 4、计算机动画和虚拟现实是当前计算机图形学的应用热点 在电视广播这一通常大量应用专用视频处理硬件的领域里

23、如何应用通用图形工作站来生成高质量的实时动画以及特技图形效果的优点、难点和今后的发展方向。三维动作跟踪器3D-Trackers可提供32个关节传感器同时实时纪录两个人的全身动作并体现在屏幕卡通人物的形体动作上。游戏开发就得用到计算机图形学中的方方面面. 5、分形理论及应用 形理论是当今世界十分活跃的新理论。作为前沿学科的分形理论认为大自然是分形构成的。大千世界对称、均衡的对象和状态是少数和暂时的而不对称、不均衡的对象和状态才是多数和长期的分形几何是描述大自然的几何学。作为人类探索复杂事物的新的认知方法分形对于一切涉及组织结构和形态发生的领域均有实际应用意义并在石油勘探、地震预测、城市建设、癌症

24、研究、经济分析等方面取得了不少突破性的进展。 6、曲面造型技术 它是计算机图形学和计算机辅助几何设计Computer Aided Geometric Design的一项重要内容主要研究在计算机图象系统的环境下对曲面的表示、设计、显示和分析。经三十多年发展现在它已经形成了以Bezier和B样条方法为代表的参数化特征设计和隐式代数曲面表示这两类方法为主体以插值Interpolation 、拟合Fitting 、逼近Approximation这三种手段为骨架的几何理论体系。随着计算机图形显示对于真实性、实时性和交互性要求的日益增强随着几何设计对象向着多样性、特殊性和拓扑结构复杂性靠拢的趋势的日益明显

25、随着图形工业和制造工业迈向一体化、集成化和网络化步伐的日益加快随着激光测距扫描等三维数据采样技术和硬件设备的日益完善曲面造型在近几年来得到了长足的发展。 五、对计算机图形学的认识 经过了一阶段计算机图形学的学习对于图形 学中基本图形的生成算法有了一定的了解。深度研究图形学需要高深的数学知识且每一个细化的方向需要的知识也不一样。图形学是计算机科学与技术学科的活跃前沿学科被广泛的应用到生物学、物理学、化学、天文学、地球物理学、材料科学等领域。我深深感到这门学科涉及的领域之广是惊人的可以说博大精深。在这个计算机的时代什么都要用到，计算机技术图形也是我们生活中重要的部分所以我们得好好学好图形学。试题编

26、号：试题类型：问答题标准答案：*试题难度：一般试题解析：*考生答案：通过一个学期的学习，经过老师细心的讲解，我对图形学这门课有了基础的认识，从您的课上我学到了不少知识，基本上对图形学有了一个大体的认识。上课的时候，您的PPT做的栩栩如生，创意新颖的FLASH就吸引了我的眼球，再加上您那详细生动的讲解，就让我对这门课产生了浓厚的兴趣，随着一节一节课的教学，您的讲课更加深深地吸引了我，并且随着对这门课越来越深入的了解更促使我产生了学好这门的欲望。您教会了我们怎们做基本知识，还教了我们不少的算法。听您的课可以说是听得津津有味。以下就是我对计算机图形学这门课的认识。 一、 图形通常由点、线、面、体等几

27、何元素和灰度、色彩、线型、线宽 等非几何属性组成。从处理技术上来看图形主要分为两类一类是基于线条信息表示的如工程图、等高线地图、曲面的线框图等另一类是明暗图也就是通常所说的真实感图形。 计算机图形学一个主要的目的就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。为此必须建立图形所描述的场景的几何表示再用某种光照模型计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。所以计算机图形学与另一门学科计算机辅助几何设计有着密切的关系。事实上图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其主要的研究内容。同时真实感图形计算的结果是以数字图像的方式提供的计算机图形学也就和图像处理有着密切的关系。

28、二、计算机图形学的研究内容非常广泛如图形硬件、图形标准、图形交 互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法、非真实感绘制以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。1990年的第11届亚洲运动会上首次采用了计算机三维动画技术来制作有关的电视节目片头。继而以3D Studio 为代表的三维动画微机软什和以Photostyler、Photoshop等为代表的微机二维平面设计软件的普及对我国计算机动画技术的应用起到了推波助谰的作用。 计算机动画的应用领域十分宽广 除了用来制作影视作品外 在科学研究、视觉模拟、电子游戏、工业设计、教学训练、写真仿真、过程控

29、制、平面绘画、机械设计等许多方面都有重要应用如军事战术模拟。 三、 科学计算可视化它将科学计算过程中及计算结果的数据转换为几何图形及图象信息在屏幕上显示出来并进行交互处理成为发现和理解科学计算过程中各种现象的有力工具。 科学计算可视按其实现的功能来分可以分为三个档次1结果数据的后处理2结果数据的实时跟踪处理及显示3结果数据的实时显示及交互处理。利用虚 拟现实技术产生虚拟现实环境的软件需完成以下三个功能建立作用器Actors以及物体的外形和动力学模型建立物体之间以及周围环境之间接照牛顿运动定律所决定的相互作用描述周围环境的内容特性 四、发展趋势 计算机图形学主要是研究图形图像的计算机生成其研究方 向众多。在图形基础研究方面可归纳为两个主要方向即建模modeling技术又称造型技术和绘制rendering技术。 建模技术又可分为两大分支即计算机辅助几何设计和自然景物建模。计算机辅助几何设计追求建模的精确度、可靠性和建模的速度自然景物建模追求建模的逼真度和速度。计算机图形学中的绘制技术是指基于光栅图形显示技术的真实感图形绘制技术包括各种光照模型、明暗shading处理和纹理生成等内容。绘制技术追求的是真实感逼真度和绘制速度。 综合上述两大研究方向的追求目标可以看出计算机图形学研究水平的高低就是反映在真实感和速度的高低以及两者的结合上也就是既要逼真地反映