计算机图形学总汇

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1、萌罩作用：1.荫罩孔距决定显示器的最大分辨率。屏幕上能同时显示的最大点 数就是荫罩的孔数。2.遮挡住一部分聚焦后发散的电子，因此，应有较好的抗 受热变形性。1.点距-CRT上相同颜色的磷光点之间的距离。2.分辨率- -CRT上垂直或水平方向上单位长度能分辨出的象素点数。记 mn（640320，800600，1024768 ）。3.纵横比-单位长度垂直点 数/单位长度水平点数。4.刷新频率-由于荧光层的余辉时间不同，象素 点需要不停地点亮，以保持图象稳定而不闪烁，即为刷新，一般情况下， 50120次/秒，或称50120Hz。随机扫描系统的刷新速率依赖于被显示的线数。 这时图形的定义是存放在称为刷

2、新显示文件存储区的一组画线命令，或简称刷 新缓存。系统周期地按显示文件中的一组命令，依次画出其组成线条。当所有 画线命令处理完后，系统周期地返回到该列表的第一条画线命令。随扫描显示 器设计成每秒30到60次画出图形的所有线条。当显示的线条很少时，则延迟每 个刷新周期，以避免刷新速率超过每秒60帧。否则，线条的刷新过快，可能烧 坏荧光层。随机扫描系统是为画线应用设计的，并不能显示逼真的有阴影场景。 更高的分辨率，能生成光滑线条。光栅系统通过显示一组离散点来画线，因而 生成锯齿线条。图形标准的制定是为了在不同的计算机系统和外部设备之间进 行图形应用软件的移植。应用接口：应用程序与图形软件的接口，隔

3、离了应用 程序与处理图形的实际物理设备的联系；虚拟图形设备接口：图形软件与图形 外部设备的接口，保证了图形软件与外部设备的无关性；数据接口：规定了记 录图形信息的数据文件格式，使得软件与软件之间可以交换数据；直线光栅： 光栅转换的像素要充分接近几何线段，即光滑问题；光栅转换的速度要尽 可能的快，即时间问题；在彩色的光栅系统中，可选的颜色数量依赖于帧缓存 中提供的存储容量。颜色信息可用两种方式存储在帧缓存中：直接在帧缓存中 存储RGB编码，或将颜色码存入一个独立的表中，并在像素位置存储指向颜色 表表项的索引请列举常用的直线段裁减算法（四种） 。答：直接求交算法、编码算法、中点再分算法、Cyrus

4、-Beck 算法。 什么叫做走样？什么叫做反走样？反走样技术包括那些？答：走样指的是用离散量表示连续量引起的失真。为了提 高图形的显示质量。需要减少或消除因走样带来的阶梯形或闪烁效果，用于减少或消除这种效果的方法称为反走样。 其方法是前滤波，以较高的分辨率显示对象；后滤波，即加权区域取样，在高于显示分辨率的较高分辨率下用 点取样方法计算，然后对几个像素的属性进行平均得到较低分辨率下的像素属性。 1、试说明一致缩放（sx=sy）和旋转形成可交换的操作对。 2、答： 1000cossin0sincos1000cossin0sincos10000001 yyxxyx ssss ss T 1000co

5、ssin0sincos10000001000cossin0sincos2yxyxyx ssssssT因为 sx=sy,故有 T1=T2，所以一致缩放（sx=sy）和旋转可以形成可交换的操作对。5、用参数方程 形式描述曲线曲面有什么优点？答：点动成线；可以满足几何不变性的要求；可以避免斜 率带来的问题； 易于定界；可以节省工作量；参数变化对各因变量的影响明显。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像素像素 图图：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

6、。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

7、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. 什么是图像的分辨率？解答：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？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？解答：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

8、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。解答：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？ 解答：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

9、八叉树表示法有哪些缺点？ 解答：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？ 解答：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继续求解；否则， 用 PmP2代替 P1P2继续求解。求解过程直到 P1P2的长度

10、小于预先给定的一个常数时 结束，这时，P2为离 A 最近的可见点。类似地可以求解 B。8. 二维编码裁剪法如何对线段的端点进行编码？解答：将用户域用为 9 个区域，每个 区域都有相应的编码，当线段的端点落在某个区域内时，对该端点进行相应的编码。 从高位开始，每位编码如下：第 1 位，端点在 y=ymax 上方则取 1，否则取 0；第 2 位，端点在 y=ymin 下方则取 1，否则取 0；第 3 位，端点在 x=xmax 右方则取 1，否则取 0；第 4 位，端点在 x=xmin 左方则取 1，否则取 0。 如果线段两端点的 4 位编码全为零，则线段全部在窗口内；如果两端点的 4 位编码 按位

11、进行与运算，结果为非零，则此线段全部在窗口之外；其他情况下，线段部分 在窗口内，部分在窗口外。编码裁剪法的编码用于判断线段与窗口的关系。ABP1P29多边形填充扫描线算法包括哪些计算步骤？解答：对于一个给定的多边形，用一组 水平（垂直）的扫描线进行扫描，求出每条扫描线与多边形边的交点，这些交点将 扫描线分割为相间排列的落在多边形内和外的线段，将落在多边形内的线段上的所 有象素点赋以给定的多边形的颜色值。计算过程如下：求交：计算扫描线与多边形 各边的交点；排序：把所有交点按递增顺序进行排序；交点配对：每对交点表示扫 描线与多边形的一个相交区间。区间填色：相交区间内的象素置成多边形颜色，相 交区间

12、外的象素置成背景色。10消隐算法有哪些类型，它们各有什么特点？解答： 消隐算法可以分为两大类：对象空间方法（Object Space Methods）和图象空间方法 （image Space Methods） 。对象空间方法是通过分析对象的三维特性之间的关系来 确定其是否可见。例如，将三维平面作为分析对象，通过比较各平面的参数来确定 它们的可见性。图象空间是对象投影后所在的二维空间。图象空间方法是将对象投 影后分解为象素，按照一定的规律，比较象素之间的 z 值，从而确定其是否可见。 11深度缓存（Z-buffer）消隐算法包括哪些步骤？解答：深度缓存（Z-buffer）算 法是一种典型的、简单

13、的图象空间面消隐算法。该算法需要一个深度缓存数组 ZB，此外还需要一个颜色属性数组 CB ，它们的大小与屏幕上像素点的个数相同。 Z-buffer 算法的步骤如下：（1）初始化 ZB 和 CB，使得 ZB(i,j)=Zmax,CB(i,j)=背景 色，i=1,， m; j=1,，n;（2）对多边形 P，计算它在点（i,j）处的深度值 zi,j,（3）若 zi,j ZB(i,j),则 ZB（i,j）=zi,j,CB(i,j)=多边形 P 的颜色；（4）对每个多边 形重复（2） 、 （3）两步，最终在 CB 中存放的就是消隐后的图形。这个算法的关键 在第（）步，要尽快判断出哪些点落在一个多边形内，

14、并尽快求出一个点的深度 值。这里需要应用多边形点与点之间的相关性，包括水平相关性和垂直相关性。12什么叫观察空间？解答：在透视投影中，从投影中心出发，过观察窗口边线的射线所围成的四棱锥称为透视投影的观察空间；在平行投影中，从投影参考点到观察窗口中心的方向为投影方向，过观察窗口边线且平行于投影方向的直线包围的四棱柱称为平行投影的观察空计算机图形研究的主要内容是什么？解答：计算机图形学主要研究如何在计算机中表示图形，以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理和算法。什么是齐次坐标？齐次空间点 P(X、Y、W) 对应的笛卡尔坐标是什么？解答： 齐次坐标就是 n 维空间中的物体可用 n+1 维

15、坐标空间来表示。齐次空间点 P(X、Y、W) 对应的笛卡尔坐标是（X/W，Y/W） 。帧缓存的容量与什么有关？假定一个光栅扫描系统，分辨率 800600，要求可显示颜色 256 种，请问帧缓存的容量需要多少字节？解答：帧缓存的容量与分辨率和颜色的位数有关。 一0000区域编码00101010011001001000010100011001个光栅扫描系统，分辨率 800600，要求可显示颜色 256 种，帧缓存的容量=80060088=480000（字节） 。什么是走样？什么是反走样?常用的反走样技术有哪些？解答：用离散量表示连续量引起的失真现象称为走样。 用于减少或消除这种失真现象的技术称为反走样。常用的反走样技术主要由提高分辨率和改进软件算法。简单光照模型的反射光由哪几部分组成，光照计算时有哪两种明暗处理技术?解答：简单光照模型的反射光由环境光、漫反射光和镜面反射光组成。光照计算时有Phong 明暗处理技术和 Gouraud 明暗处理技术。，