计算机图形学究极题库副本

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1、名词解释： 1图形图形：能够在人们视觉系统中形成视觉印象的对象称为图形，包括自然景物和人工绘图。2像素图像素图：点阵法列举图形中的所有点。用点阵法描述的图形称为像素图。 3参数图参数图：参数法描述图形的形状参数和属性参数。用参数法描述的图形称为参数图。 4扫描线扫描线：在光栅扫描显示器中，电子枪扫过的一行称为一条扫描线。 5构造实体几何表示法构造实体几何表示法：用简单的实体(也称为体素)通过集合运算组合成所需的物体的方 法称为构造实体几何表示法。 6投影投影：投影是从高维（物体）空间到低维（投影）空间的一种映射。 7参数向量方程参数向量方程：参数向量方程是包含参数和向量的方程。 8自由曲线自由

2、曲线：形状比较复杂、不能用二次方程来表示的曲线称为自由曲线，通常以三次参 数方程来表示 9曲线拟合曲线拟合：给定一个点列，用该点列来构造曲线的方法称为曲线拟合。 10曲线插值曲线插值：已知曲线上的一个点列，求曲线上的其他点的方法称为曲线插值。 11区域填充区域填充：根据像素的属性值、边或顶点的简单描述，生成区域的过程称为区域填充。12扫描转换扫描转换：在矢量图形中，多边形用顶点序列来表示，为了在光栅显示器或打印机等 设备上显示多边形，必须把它转换为点阵表示。这种转换称为扫描转换。 1、计算机图形学计算机图形学：用计算机建立、存储、处理某个对象的模型，并根据模型产生该对象图 形输出的有关理论、方

3、法与技术，称为计算机图形学。 2、计算机图形标准计算机图形标准：计算机图形标准是指图形系统及其相关应用程序中各界面之间进行数 据传送和通信的接口标准。 3、图形消隐图形消隐：计算机为了反映真实的图形，把隐藏的部分从图中消除。 4、几何变换几何变换：几何变换的基本方法是把变换矩阵作为一个算子，作用到图形一系列顶点的 位置矢量，从而得到这些顶点在几何变换后的新的顶点序列，连接新的顶点序列即可得到 变换后的图形。 5、计算几何计算几何：计算几何研究几何模型和数据处理的学科，讨论几何形体的计算机表示、分 析和综合，研究如何方便灵活、有效地建立几何形体的数学模型以及在计算机中更好地存 贮和管理这些模型数

4、据。 6、裁剪裁剪：识别图形在指定区域内和区域外的部分的过程称为裁剪算法，简称裁剪。 透视投影透视投影：空间任意一点的透视投影是投影中心与空间点构成的投影线与投影平面的交点。8、投影变换投影变换：把三维物体变为二维图形表示的变换称为投影变换。 9、走样走样：在光栅显示器上绘制非水平且非垂直的直线或多边形边界时，或多或少会呈现锯 齿状。这是由于直线或多边形边界在光栅显示器的对应图形都是由一系列相同亮度的离散 像素构成的。这种用离散量表示连续量引起的失真，称为走样（aliasing） 。 10、反走样反走样：用于减少和消除用离散量表示连续量引起的失真效果的技术，称为反走样。 11、窗口窗口：世界坐

5、标的范围是无限大的。为了使规格化设备坐标上所显示的世界坐标系中 的物体有一个合适的范围与大小，必须首先对世界坐标系指定显示范围，它通常是一个矩 形，这个矩形被称为窗口。 12、视区视区：在规格化设备坐标系上也要指定一个矩形区域与窗口对应，显示窗口里的内容， 这个矩形被称为视区。 13、坐标系统坐标系统：为了描述、分析、度量几何物体的大小、形状、位置、方向以及相互之间 的各种关系使用的参考框架叫做坐标系统。14、刷新刷新：荧光的亮度随着时间按指数衰减，整个画面必须在每一秒内重复显示许多次， 人们才能看到一个稳定而不闪烁的图形，这叫屏幕的刷新。 用户坐标系用户坐标系：用户坐标系用户为处理自已的图形

6、时所采用的坐标系，单位由用户自己决定。16、规范化设备坐标系规范化设备坐标系：将各个设备坐标系中的数据化为统一的数据范围从而得到的设备 坐标系。 17、规格化变换规格化变换：图形软件根据窗口与视区的一一对应关系，自动实现从世界坐标到规格 化设备坐标的转换，这种从窗口到视区的变换，称为规格化变换。 18、屏幕坐标系统屏幕坐标系统：屏幕坐标系统也称设备坐标系统，它主要用于某一特殊的计算机图形 显示设备(如光栅显示器)的表面的点的定义，在多数情况下，对于每一个具体的显示设备， 都有一个单独的坐标系统，在定义了成像窗口的情况下，可进一步在屏幕坐标系统中定义 称为视图区的有界区域，视图区中的成像即为实际

7、所观察到的图形对象。 19、观察坐标系观察坐标系：观察坐标系通常是以视点的位置为原点，通过用户指定的一个向上的观 察向量来定义整个坐标系统，缺省为左手坐标系，观察坐标系主要用于从观察者的角度对 整个世界坐标系内的对象进行重新定位和描述，从而简化几何物体在投影面的成像的数学 推导和计算。 填空题：填空题： 1在处理图形时常常涉及的坐标系有模型坐标系（局部坐标系） ，世界坐标系，观察坐标 系，设备坐标系。 2生成直线的四点要求是:生成的直线要直，直线的终止点要准，直线的粗细要均匀，速 度要快。 3扫描线的连贯性是多边形区域连贯性在一条扫描线上的反映；边的连贯性是多边形区域 连贯性在相邻两扫描线上的

8、反映。 4具有 256 级灰度、分辨率为 1024*1024 个象素阵列的光栅扫描式显示器需要 1024 KB 的缓冲器。 5计算机图形学是研究怎样用数字计算机生成、处理和显示图形的一门学科。 1图形软件的建立方法包括提供图形程序包、修改高级语言 和采用专用高级语言。 2直线的属性包括线型、 线宽 和颜色。 3颜色通常用红、绿和蓝三原色的含量来表示。对于不具有彩色功能的显示系统，颜色显 示为 灰度级（或亮度级） 。 4平面图形在内存中有两种表示方法，即 栅格表示法 和矢量表示法。 5字符作为图形有 点阵字符 和矢量字符之分。 6区域的表示有 内点表示 和边界表示两种形式。 7区域的内点表示法枚

9、举区域内的所有像素，通过 给区域内的像素赋予同一属性值来实 现内点表示。 8区域的边界表示法枚举区域边界上的所有像素，通过给 区域边界的像素点 赋予同一 属性值来实现边界表示。 9区域填充有 种子填充 和扫描转换填充。 10区域填充属性包括填充式样、 填充颜色 和填充图案。 11对于 线框 图形，通常是以点变换为基础，把图形的一系列顶点作几何变换后，连 接新的顶点序列即可产生新的变换后的图形。 12裁剪的基本目的是判断图形元素是否部分或全部落在 窗口区域 之内。 13字符裁剪方法包括 矢量裁剪 、单个字符裁剪和字符串裁剪。 14图形变换是指将图形的几何信息经过 几何变换后 产生新的图形。15从

10、平面上点的齐次坐标，经齐次坐标变换，最后转换为平面上点的坐标，这一变换过 程称为 规范化过程 。 16实体的表面具有 连通性 、有界性、非自交性和闭合性。 17集合的内点是集合中的点，在该点的 一个充分小邻域 内的所有点都是集合中的元 素。 18空间一点的任意邻域内既有集合中的点，又有集合外的点，则称该点为集合的边界点 。 19内点组成的集合称为集合的 内部 。 20边界点组成的集合称为集合的 边界 。 21任意一个实体可以表示为 内部和边界 的并集。 22集合与它的边界的并集称集合的 闭包 。 23取集合的内部，再取内部的闭包，所得的集合称为原集合的 正则（点）集 。 24如果曲面上任意一点

11、都存在一个充分小的邻域，该邻域与平面上的（开）圆盘同构， 即邻域与圆盘之间存在连续的 1-1 映射，则称该曲面为 二维流形 。 25对于一个占据有限空间的正则（点）集，如果其表面是 二维流形 ，则该正则集为 一个实体（有效物体） 。 26通过实体的边界来表示一个实体的方法称为 实体的边界表示法 。 27表面由平面多边形构成的空间三维体称为 平面多面体 。 28扫描表示法的两个关键要素是 扫描体 和扫描轨迹。 29标量：一个标量表示 一个数值 。 30向量：一个向量是由若干个标量组成的一个元组 ，其中每个标量称为向量的一个分 量。 1、目前常用的 PC 图形显示子系统主要由 3 个部件组成：（1

12、）帧缓冲存储器、 （2）显示 控制器、 （3）ROM BIOS。 2、 图形的输入设备有（4）键盘、鼠标、光笔（至少写三种） ；图形的显示设备有（5） CRT 显示器、LCD、投影仪（至少写三种） 。 3、常用坐标系一般可以分为：建模坐标系、用户坐标系、 （6 观察坐标系、 （7）规格化设 备坐标系、 （8）设备坐标系。 4、在多边形的扫描转换过程中，主要是通过确定穿越多边形区域的扫描线的覆盖区间来填 充，而区域填充则是从（9）给定的位置开始涂描直到（10）指定的边界条件为止。 5、一个交互式计算机图形系统应具有（11）计算 、 （12）存储、 （13）对话、 （14）输入和 输出等五个方面的

13、功能。 1、一个交互式计算机图形系统应具有（计算） 、 （存储） 、 （对话） 、 （输入） 、 （输出）等五个 方面的功能。 2. 将三维物体变为二维图形的变换称为（投影变换） ，其有两种基本方式：（平行投影） 、 （透视投影） 。 3、形体的定义和图形的输入输出都是在一定的坐标系下进行的，通常这些坐标系分为：建 模坐标系， （用户坐标系） ， （观察坐标系） ，规格化设备坐标系和 （设备坐标系） 。 4、X 扫描线算法中，每次用一条扫描线进行填充，对一条扫描线填充的过程可分为 4 个步 骤：（求交） 、 （排序） 、 （交点配对） 、 （区间填色） 。 5、平面几何投影可分为两大类，分别是

14、：（透视投影） ， （平行投影） 。 6、用一组型值点来指定曲线曲面的形状时，形状完全通过给定的型值点列，用该方法得到 的曲线曲面称为曲线曲面的（拟和） ，而用控制点列来指定曲线曲面的形状时，得到的曲线 曲面不一定通过控制点列，该方法称为曲线曲面的（逼近） 。7、对于基本几何变换，一般有平移、旋转、反射和错切等，这些基本几何变换都是相对于 （坐标原点）和（坐标轴）进行的几何变换。1. 什么是图像的分辨率什么是图像的分辨率？ 答：在水平和垂直方向上每单位长度（如英寸）所包含的像素点的数目。 2. 为什么需要隐藏面消影法为什么需要隐藏面消影法？解答：需要用隐藏面消影法来判断哪些物体和表面遮挡了放

15、在它们后面的物体和表面，从而产生更逼真的图像。 3. 局部光照模型和全局光照模型的不同之处是什么局部光照模型和全局光照模型的不同之处是什么？答：局部光照模型主要是考虑光源发 出的光对物体的直接影响。另外，全局光照模型除了处理光源发出的光之外，还考虑其他 辅助光的影响，如光线穿过透明或半透明物体，以及光线从一个物体表面反射到另一个表 面等。 4. 说出表面明暗处理的三个部分和用于计算每个部分的辅助光线说出表面明暗处理的三个部分和用于计算每个部分的辅助光线。答：局部贡献（阴影光 线） ，反射光贡献（镜面反射光线）和透射光贡献（镜面透射光线） 。 5.实体采用八叉树表示法有哪些优点实体采用八叉树表示

16、法有哪些优点？ 答：实体采用八叉树表示法有以下优点： （1）可以用统一而且简单的形体来表示空间任意形状的实体。 （2）易于实现实体之间的集 合运算，如交、并和差等运算。 （3）易于检查实体之间是否接触。 （4）易于计算实体的统 计量，如体积、质量和重量等。 （5）在对实体进行显示时，易于实现消隐。 6.实体采用八叉树表示法有哪些缺点实体采用八叉树表示法有哪些缺点？ 答：实体采用八叉树表示法有以下缺点： （1） 在分辨率较高时，所需的存储容量较大。 （2）难于实现某些几何变换，如旋转和任 意比例系数的比例变换等。3）只能近似地表示空间实体，难于转换为表达更精确的边界表 示。 7. 什么是中点分割裁剪法什么是中点分割裁剪法？答：中点分割裁剪法又称对分裁剪法，该方法用于代替求交运 算。如图 11 所示，AB 为线段 P1P2 的可见部分。记 P1 和 P2 的中点为 Pm。从 P1 出发求 A，如果 P1Pm 部分可见部分不可见，则 A 点在该线段上，用该线段代替 P1P2 继