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1、1点阵法与参数法 点阵法：用具有颜色信息的点阵来表示图形的一种方法，它强调图形由哪些点组成，并具有什么灰度或色彩； 参数法：以计算机中所记录图形的形状参数与属性参数来表示图形的一种方法-参数法是在设计阶段采用几何方法建立数学模型时，用形状参数和属性参数描述图形的一种方法。形状参数可以是线段的起始点和终止点等几何参数，属性参数则包括颜色、线型、宽度等非几何参数。点阵法是在实现阶段用具有颜色信息的像素点阵来表示图形的一种方法，描述的图形常为图像。2图形与图像 用参数法描述的图形依旧成为图形。用具有颜色信息的像素点阵来表示图形的一种方法，描述的图形常为图像 图形实际上是对图像的抽象。在处理与存储时均
2、按图形的特定格式进行，一旦上了屏幕，它就与图像没有什么两样了。在抽象过程中，会丢失一些原型图像信息。换 句话说，图形是更加抽象的图像。3 模式识别与计算机视觉 模式识别：图形学的逆操作，研究如何从图像中提取数据、模型或特征。 计算机视觉：研究用计算机来模拟生物外显或宏观视觉功能的科学技术。是图像处理、模式识别和计算机图形学的综合应用。计算机视觉，模式识别是工程科学中两个重要的研究领域，其最终目的是使计算机具有与人一样的视觉功能以及对各种事物或关系的识别能力。4 几何信息与拓扑信息 几何信息：形体在欧氏空间中的位置和大小。 拓扑信息：形体各分量（点、边、面）的数目及其相互间的连接关系。5 刚体运
3、动与拓扑运动 刚体运动：不改变图形上任意两点间的距离，也不改变图形的几何性质的运动。 拓扑运动：允许形体作弹性运动，即在拓扑关系中，对图形可随意地伸张扭曲。但图上各个点仍为不同的点，决不允许把不同的点合并成一个点。简单题0,计算机图形学在虚拟现实方面的应用与研究 虚拟现实是一项利用计算机软硬件以及各种传感器构成三维信息的人工环境-虚拟环境，从而真实的模拟现实世界中可以实现的物理上的、功能上的事物和环境。 虚拟现实技术主要涉及到计算机技术、传感器技术和人工智能等领域。提供一个虚拟环境，并在虚拟环境中实现用户和环境的互动。 虚拟现实的基础是对环境的虚拟，面对环境的虚拟又基于计算机图形学运用，近年来
4、计算机图形学的发展对虚拟现实技术极大的推动，也说明了计算机图形学在虚拟显示技术领域中的主要领导地位。 虚拟现实的技术因素主要包括图形图像的处理、语音处理与音响、模式识别、人工智能、传感器等典型的虚拟现实系统基本组成主要包括：效果产生器，实景仿真器，应用系统。在这几个基本组成中，计算机图形学理论作为基础理论无疑都发挥着巨大的作用。1，图形学在游戏方面的应用 视频游戏一直以来都是计算机图形学的一个重要应用方向，在介绍图形技术的具体应用前先简短介绍一下视 频游戏的发展历史。 1 几何学：表示和处理曲面的方法：视频游戏中有着成百上千的物体，他们之间的互动是靠着外边缘的碰撞进行的 2 动画：表示和操作运
5、动的方法：D模型的发明给了动画更大的发展空间。动作捕捉技术应运而生。 3 绘制：生成光影变换的算法：事先绘制的图像一般用于游戏场景等不会改变的模型上，实时方 法用的较为普遍，大多数游戏都采用这种方法2，绕轴运动旋转的步骤（） 绕空间任意轴的旋转变换：先将图形随直线（旋转轴）一起移动和旋转并使直线与某一坐标轴重合，再将图形绕直线进行旋转变换，最后将旋转变换后的图形和直线一起作相反的旋转和移动并使直线回到原来位置。具体变换步骤是： 1、平移使点（x1,y1,z1）位于坐标原点，变换矩阵是： 2、绕x轴旋转，使直线处在x-z平面上。为此，旋转角应等于直线在y-z平面上的投影与z轴夹角。因此投影线与z
6、轴夹角的旋转变换矩阵是： 3、绕y轴旋转，使直线与z轴重合。如图所示，直线与z轴夹角-的旋转变换矩阵是： 4、进行图形绕直线即绕z轴旋转，旋转矩阵是： 5、使直线回到原来位置，结果图形即为原图形绕指定直线旋转变换后的图形。 直线回到原来位置需要进行（3）（1）的逆变换，其中，图形绕空间任意轴旋转的总变换矩阵是3,二维几何变换的矩阵表达式 几何变换均可表示成P=P*T的形式1. 点的变换 2，直线的变换3，多边形的变换4，简述光栅图形扫描转换的概念 多边形的扫描转换：把多边形的顶点表示转换为点阵表示，也就是从多边形的给定边界出发，求出位于其内部的各个象素，并给帧缓冲器内的各个对应元素设置相应的灰
7、度和颜色，通常称这种转换为多边形的扫描转换。几种方法：逐点判断法；扫描线算法；边缘填充法；栅栏填充法；边界标志法。5，虚拟仿真系统的开发步骤 虚拟仿真又称虚拟现实技术或模拟技术，就是用一个虚拟的系统模仿另一个真实系统的技术。从狭义上讲，虚拟仿真是指20世纪40年代伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一类试验研究的新技术；从广义上来说，虚拟仿真则是在人类认识自然界客观规律的历程中一直被有效地使用着。由于计算机技术的发展，仿真技术逐步自成体系，成为继数学推理、科学实验之后人类认识自然界客观规律的第三类基本方法，而且正在发展成为人类认识、改造和创造客观世界的一项通用性、战略性技术。3大系统要素 1、
8、三维立体显示系统系统 包括专业的投影显示系统、悬挂系统、成像装置等三部分，具有操作简单、节约占用空间、性价比高等特点。我们可根据客户的不同需求，定制个性化的三维显示系统，使客户体验到身临其境的宏大震撼效果。2、 交互系统 采用国际上最先进的6自由度光学或电磁追踪系统，通过多种开放式接口，可与多种虚拟现实设备高度兼容。同时通过在运动物体的关键部位设置跟踪器，测量、跟踪、记录物体在三维空间中的运动轨迹，从而实现完美的、无延迟的人机交互。3、 主机系统 主机系统是虚拟仿真系统集成的核心，对整个集成系统的安全性、稳定性起着至关重要的作用。系统采用高端性能的图形处理器，运用先进的GPU渲染技术，确保图形
9、生成的更新率、图形分辨率、图形复杂程度和图形质量。系统内载的虚拟现实软件平台完美兼容多种应用程序，帮助客户打造更加逼真的视觉表现能力。四：论述题1，图形学与数字媒体的关系 计算机图形学是研究怎样用计算机生成、处理和显示图形的原理、方法和技术的一门学科。计算机图形学是利用计算机产生图形化的图像的艺术和科学 数字媒体是指以二进制数的形式记录、处理、传播、获取过程的信息载体，这些载体包括数字化的文字、图形、图像、声音、视频影像和动画等感觉媒体，和表示这些感觉媒体的表示媒体（编码）等 数字媒体可分成静止媒体（Still media）和连续媒体（Continues media）。静止媒体是指内容不会随着
10、时间而变化的数字媒体，比如文本和图片。而连续媒体是指内容随着时间而变化的数字媒体，比如音频、视频、虚拟图像等。“数字媒体”一般就是指“多媒体”，是由数字技术支持的信息传输载体，其表现形式更复杂，更具视觉冲击力，更具有互动特性。图形图像数字出版是新媒体技术的一部分，以计算机技术、通讯技术、网络技术、流媒体技术、存储技术、显示技术等高新技术为基础，通过设计规划和运用计算机进行艺术设计，融合并超越了传统出版内容而发展起来的新业态。如数字视听、数字动漫、网络学习、手机娱乐等都属于图形图像数字范畴。2，结合研究方向，谈图形学的应用 计算机图形学是利用计算机处理图形信息的一门学科，包括图形信息的表示、输入
11、输出与显示、 图形的几何变换、图形之间的运算以及人机交互绘图等方面的技术。计算机图形学的研究领域包括图形系统的硬件设备、基本图元的生成技术、图形变换技术、人机交互绘图技术、图形运算和处理技术、实体造型技术和真实图形的表示，推动力来自于图形用户的要求以及软件和硬件技术的突破。目前，计算机图形学在四个主要领域：信息的显示、设计、仿真与动画、用户界面做出重大的贡献。 1.3仿真与动画当计算机图形系统不断得到发展，能够实时地生成复杂图像时，工程师与研究人员开始把它应用在仿真器上，训练飞行员是其中的重要应用之一。图形化的飞机仿真器已被证实能够提高安全性和降低培训支出。飞行仿真器的研制成功促使人们把计算机
12、图形学应用到电视、电影和广告行业，这就是生活中的动画。事实上计算机动画也只是生成一幅幅静态的图像,但是每一幅都是对前一幅做一小部分修改,如何修改便是计算机动画的研究内容。这样,当这些画面连续播放时,整个场景就动起来了。虚拟现实领域为计算机图形学的应用提供了新的视野。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身临其境一般，可以实时观察三维空间内的事物。采用虚拟现实技术可以对外科实习医生进行培训，对宇航员进行失重训练等五，综合题1,移动终端图形系统与通信之间的关系 移动通信终端操作系统是指支持移动计算环境的分布式操作系统。由于应用在诸
13、如掌上电脑、PDA、移动电话等移动设备中，而且各种移动终端的功能开始趋向一体化，移动终端操作系统也逐渐向着智能化方向发展。移动通信终端操作系统在受到广泛关注和研究的同时，也面临新的问题和挑战。 与固定网络上的分布计算相比，移动计算具有：移动性，网络条件多样性，可靠性低，网络通信的非对称性，移动终端的电源能力有限等特点。 为了确保我国在下一代移动通讯产品中具备核心竞争力，提供提供统一、规范的软件平台接口标准，开发一种高性能、可移植性的移动终端图形系统变得尤为重要。 用户界面 用户接口是人们使用计算机的第一观感，一个友好的图形化用户界面能够大大提高软件的易用性。在DOS时代,计算机的易用性很差,编
14、写一个图形化的界面要费去大量的劳动,过去传统的软件中有60%的程序是用来处理与用户接口有关的问题和功能的。进入80年代后,随着Xwindow标准的提出,苹果公司图形化操作系统的推出,特别是微软公司Windows操作系统的普及,标志着图形学已经全面融入计算机的方方面面。 如今在任何一台普通计算机上都可以看到图形学在用户接口方面的应用。 操作系统和应用软件中的图形、动画比比皆是,程序直观易用。很多软件几乎可以不看任何说明书,而根据它的图形或动画界面的指示进行操作。目前几个大的软件公司都在研究下一代用户界面,开发面向主流应用的自然、高效、多通道的用户界面。研究多通道语义模型、多通道整合算法及其软件结
15、构和界面范式是当前用户界面和接口方面研究的主流方向,而图形学在其中起主导作用。 随着无线移动通信技术和应用的发展，科技的进步，移动图形系统越来越成为人们的需要，移动终端产品也越来越受到人们的重视和使用。而移动终端系统良好的图形用户界面则可以使用户与系统的交互变得更方便快捷的同时，计算机图形学优化了通信图像处理的算法，提高了通信系统中处理图片的效率。灵活、便捷、无限自由沟通是人们对未来通信的需求，也是推动通信技术发展的源动力。多样化的无线技术的背后是各种技术融合的发展趋势。未来的通信技术，将会最大限度得让信息在空间，时间里得到快速传递，也将是未来世界一体化的标志。 2,开发移动终端的图形系统中可能遇到的问题 随着通信系统的发展，各式各样的移动终端开始在市场上活跃起来。除了功能和性能之外，图形用户界面也是各种品牌的移动终端用来吸引客户的一大武器。然后，构建用户界面是费时和昂贵的，统计显示，在图形用户界面系统中，差不多源代码和开发时间的48%都被用来创建用户界面。无论在开发还是运行，用户界面部分都占去了大量的时间
