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1、复习题复习题简答简答图形学、图象处理和模式识别之间的关系 举例说明计算机图形学的应用 计算机图形学的研究内容 图形系统的硬件组成 光栅扫描的显示结构 多边形扫描转换与消除隐藏面的扫描线算法的差别 投影的形成及投影的类型 曲线和曲面绘制的两类方法 图形段实现的数据结构 何谓范围检查？ 多边形网方法形成明暗的方法 纹理的种类及实现的方法 阴影的处理方法 简述 Bezier 曲线的性质算法算法Bresenham 线段扫描转换算法 多边形扫描转换算法 内点表示的四连通算法 边界表示的四连通填充算法 边界表示的扫描线填充算法 Graham 和 Javis 凸壳算法 CohenSutherland 线段裁
2、剪算法 Bezier 曲线的几何作图算法 Bezier 曲线的分裂作图算法 简单多边形的点包含算法 凸多边形的点包含算法（折半查找算法） 线面比较法消除隐藏线 深度排序算法 Z-缓冲算法 消除隐藏面的扫描线算法写出变换写出变换保持点（3，6）固定，x 方向放大 3 倍,y 方向放大 2 倍 保持点（x0,y0）固定，x 方向放大 3 倍,y 方向放大 2 倍 绕坐标（3，6）顺时针旋转 90 度 绕坐标（x0,y0）顺时针旋转 度 使线段 A(0,0,0)、B(3,2,1)与 Y 轴重合且 AB 与 Y 正向一致的变换 使线段 A(0,0,0)、B(3,2,1)与 Z 轴重合且 AB 与 Z
3、正向一致的变换 使线段 A(0,0,0)、B(3,2,1)与 X 轴重合且 AB 与 X 正向一致的变换产生对 Z=5 平面对称的图形 产生对 Y=6 平面对称的图形 产生对 X=-6 平面对称的图形 投影中心在原点，投影平面在 Z=d 的透视投影矩阵 设斜交平行投影方向是（l,m,n） ，求做这个投影的变换矩阵填空题填空题是指用计算机对输入图形进行识别的技术。 在光栅扫描显示方式中象素坐标是行和列的位置值，只能取 ，是理 想线段上点坐标的近似值。 如果从区域中的一个象素出发，经连续地向上下左右四个相邻象素的移动， 就可以到达区域内的任意另一个象素，就称区域是 。 将区域内由边界点限定的相连接
4、的同一行内不具有新值 newvalue 的一组象 素称为一个 ，象素段用它最右边的象素来标识 构成复杂景物的每一个简单物体都在各自所处的空间的坐标系，也就是 中设计和描述 用户坐标系，也称 ，是用户引入描述整个形体的坐标系，也称视坐标系或目坐标系，为说明观察的姿态而引入，也就是观察 者所处的位置，也称显示器坐标系或屏坐标系，是各种图形设备自身规定的在 显示表面上采用的坐标系就是将用户坐标系窗口内的图形变换到显示屏幕设备坐标系的视 见区中以产生显示。 平行投影可以分为两种类型，即 和斜交投影。 正交投影时，投影方向与投影平面的 相同，也就是说投影方向垂直 于投影平面。 最常见的正交投影是正视投影
5、、 和侧视投影，也就是我们常说的三 视图。 正交投影还有另一种常见的情形是 ，这种投影要求投影平面的法 线方向，即投影方向与三个坐标轴的夹角都相等。 当平行投影中投影平面的法线方向与投影方向不同时就得到 计算机图形学是指用计算机产生对象 的技术。 能够正确地表达一个对象性质、结构和行为的所以的描述信息，称为这个对象 的 。 计算几何学是研究 和数据处理的学科。 光栅扫描图形显示器中，屏幕上可以点亮或熄灭的最小单位称为 。 CRT 工作方式有两种：随机扫描和 方式。 屏幕上每个象素对应的颜色或亮度值要存储在 中。就是去掉窗口外面不可见部分，保留窗口内的可见部分的过程。 在进行点对简单多边形的包含
6、性检验时，可采用射线法。当由点 P 竖直向 下的射线恰好通过多边形的顶点或某一边时，交点计数可采取 法来处理。形体的信息可以分为几何信息和 信息。通常把表示一幅图形的显示命令序列，称为该图形的 。 比较常用的多面体表示法是三表表示法，即采用三个表: ,用来存放 多面体各顶点的坐标;边表,指出哪两个顶点之间有多面体的边；面表，指出哪 些边围成了多面体的表面。 消除隐藏线的线面比较法的最先一步就是利用 判断出所有可能的可 见面，可能可见面上的线段是可能可见线。 在 Z-缓冲算法中，对每一个点，不仅需要有一个更新缓冲器存储各点的象 素值，而且还需要有一个 存储相应的 z 值。更新缓冲存储器初始化 为
7、背景值，z 缓冲存储器初始化为可以表示的最大 z 值。 将图形的点、线、面的几何描述转换成用象素矩阵表示的过程称为 。 利用区域的连通性进行区域填充，除了明确定义区域外，还需要事先给定 一个区域内部的象素，这个象素称为 。 区域填充可以用两类方法解决。一类是把区域看做是由 围成，采用 顶点序列定义。另一类是通过象素的值来定义区域的内部，这时可以定义出任 意复杂形状的区域。 表面特性主要是指表面对入射光线的反射、折射或透明的不同情形，还有 表面的 等。是指来自具体光源的光能到达可见表面上的某一点后，主要沿着 由射入角等于反射角所决定的方向传播，从而使得观察者从不同角度观察时， 这一点呈现的亮度并
8、不相同。 具体光源在物体表面可以引起漫反射。Lambert 定律指出，漫反射的效果 与表面相对于光源的取向有关，可采用公式 计算。 ET 表中每个“吊桶”中各项的内容依次是：边的另一端点的较大的 y 坐标、 与较小的 y 坐标对应的边的端点的 、斜率的倒数。 常见的基本的二维几何变换是平移变换、 和旋转变换。 实际显示图形时，应该知道用户坐标系中的哪个局部是应该显示的， 就是在用户坐标系中指出的某个要显示出来的区域。 三维几何变换的旋转变换有三种，分别是绕 x,y,z 轴的旋转变换。旋转的 正方向约定按通常所说的右手法则来确定，即面向坐标轴看， 为正。 在计算机上表现的曲线和曲面，一类要求通过
9、事先给定的离散的点，称为 是插值的曲线或曲面；另一类不要求通过事先给定的各离散点，而只是用给定 的离散点来控制形状，称为是 的曲线或曲面。 与空间任意形体有关的信息可以分为 信息和非图形信息。 在做计算机图形显示时，常常要把图形中的某些部分看做一个整体，这表 明要把一部分图形看做一个 。 要画出立体感强的投影视图，必须消除不可见面和线，即隐藏线和隐藏面。 消除隐藏面的算法可大体分为图像空间算法和 空间算法。 斜交投影中两个比较重要的情形是斜二测投影和斜等轴投影。斜二测投影 使垂直于投影平面的线段长度缩短为原来的 设给出两个 Bezier 多边形 P0P1P2P3和 Q0QlQ2Q3，显然，使所
10、决定的两条 Bezier 曲线在连接点处连续的条件是 在实际应用中，人们感到 Bezier 曲线还有不足之处。例如给定了控制点的 个数 n+1，也就确定了曲线的次数是 ，使得次数可能太高。曲线还具有 性质，即改变其中一个控制点的位置就会影响整条曲线的形状，使得很难进行只改变局部的修改。指形体在空间的位置和大小, 指组成形体各部分的数目 及相互间的连接关系。 图象处理是指用计算机来改善图象质量的 处理技术。 显示屏上象素的总数称为 。 屏幕上每个象素对应的颜色或亮度值要存储在 中。 以象素为基础的区域填充主要是依据区域的 进行。 在光栅图形系统上显示的三维图形的真实感取决于能否很好地模拟明暗效
11、应。通常设计一个明暗模型需要考虑的主要问题是照明特性、 和观察 角度。 通过象素的值来定义区域有两种常用的方法。一种是 区域，即指 出区域内部所具有的象素值。另外一种是边界定义区域，即指出区域边界所具 有的象素值。 实际物体表面常有各种纹理。一种是在光滑表面上额外地增加图案，这一 过程基本上可用一个 函数描述。 环境光线的存在使物体得到漫射照明。其亮度采用 公式计算。 称不全为零的有序的三个数（x1,x2,x3）为平面上一点的 坐标。 用户可控制显示图形在屏幕上出现的位置和大小，使屏幕显示一个或多个 图形。 是显示屏上的一个矩形区域，用于显示窗口中的图形。 当投影中心与投影平面的距离是有限值时
12、，这种投影称为 。 事实上在透视投影中，任意一组不平行于投影平面的平行直线，投影后所 得直线，必会聚于一点，这个点称为 。 平行投影可以分为两种类型，即正交投影和 投影。算法实例算法实例如图所示，点集P1,P2,P3,P4,P5,P6,写出 Gram 算法的处理过程P6 P3P2 P1P4P5 如图所示，点集P1,P2,P3,P4,P5,P6,写出 Jarvis 算法的处理过程P6P3P2 P1 P4P5如图所示，已知边界表示的四连通区域，给出扫描线种子填充算法种子形成的 次序（种子点 图中带有数字序号的位置 边界颜色 ）已知多边形由顶点序列 P1P2P3P4P5P6P7P8 所描述，其顶点坐
13、标如下： 写出边表P8(28,13)P7(47,11)P1(6,8) P2(27,8)P3(15,4) P6(35,3)P4(15,0) P5(51,0) 如图所示，已知边界表示的四连通区域，给出扫描线种子填充算法种子形成的 次序（种子点 图中带有数字序号的位置 边界颜色 ）如图所示，凸多边形 P0P1P2P3P4P5P6P7 及点 Q Q(由由表示表示),依据折半查找算法， 写出处理的步骤P1 P2P0P3P7Q QP4P6P5如图所示，简单多边形 P1P2P3P4P5P6P7P8P9 及点 Q Q(由由表示表示),依据点包含算 法，写出处理的步骤P1 P9P2P3P8 P5 Q Q P7P4 P6
