1、一、填空题（共 20 分）1 光栅系统中斜线呈阶梯状的原因是直线由离散的整数位置上的点近似表示。2图形的几何变换是指改变对象坐标描述的变换。3图形软件大致可分为两大类，分别是通用编程软件包和专用应用软件包。4中点画圆算法中充分利用了圆的对称性，只需要找出1/8圆弧上的点。5图形的表示法分为点阵式和参数式。6光栅扫描显示器的扫描方式包括逐行扫描和隔行扫描。7多边形内外测试技术主要用于检测非标准多边形的内部区域。采用的原则主要包括奇偶原则和非零环绕数原则。8扫描线多边形算法中两个重要的数据表分别是有序边表和活化边表。9三维实体表示方法包括边界表示法和空间分区表示法。10样条曲线的类型包括控制点的插
2、值样条曲线 和控制点的逼近样条曲线。11投影变换的基本类型包括平行投影和透视投影。12CRT 的基本部件由电子枪、聚焦系统、偏转系统、加速阳极和荧光屏组成。13色彩的三要素分别是主频、亮度、和纯度。14扫描线多边形算法的一条扫描线的填充过程包括求交、排序、配对和填色四步。15二维观察中窗口是指常规图形系统中，在世界坐标系中指定的用于显示的坐标区域。二、选择题（共 20 分，注意本题既包含多项选择又包含单项选择）1图形系统的基本功能包括ABCDEA. 图形输入 B. 图形输出 C 图形交互 D. 图形计算 E. 图形存储2哪些是国际标准化组织（ISO）批准的图形标准？ABCAGKS； B. PH
3、IGS； C. CGM； D. DXF 3多边形内外测试技术的奇偶原则和非零环绕数原则的测试结果是CA完全相同 B.完全不同 C. 不完全相同4几何基本变换包括ADEA.平移 B.X 轴反射 C.错切 D.旋转 E.变比5. 几何刚体变换包括ADA.平移 B.X 轴反射 C.错切 D.旋转 E.变比6已知窗口边界值分别是W1=10,W2=20,W3=40,W4=80,视区边界值分别是V1=80，V2=110，V3=10，V4=130，窗口中点 P 坐标为（15，60） ，则映射到视区中的点 P坐标为BA.（-10,50） B.（95,70） C.（80,47） D.（105,130）7三维显示
4、技术包括ABCDE。A.平行投影技术 B.透视投影技术 C.深度提示技术D.可见线面标识技术 E.表面绘制技术8关于分形图形的特点，下述说法正确的是BA.任意两点间距离确定 B.自相似性C.整体与局部之间在功能形态上无相似之处 D.分形曲线与 Bezier 曲线具有相同维数9透视投影的分类中包含下列哪些类型CDA. 等轴测投影 B.斜二测投影 C. 一点透视 D. 三点透视10荫罩法技术适用于CA随机扫描显示器 B.直视存储管 C. 光栅扫描显示器11文本剪裁的三种策略中，速度最快的策略是AA.全有或全无文本剪裁 B.全有或全无字符剪裁 C.单字符剪裁12直线属性包括ABCA线型 B.线色 C
5、.线宽 D. 线高13下列有关颜色表机制说法正确的是ACA帧缓冲区中存储的象素信息直接控制电子枪强度；B帧缓冲区中存储的象素信息间接控制电子枪强度；C若帧缓冲区容量不变，只能在降低显示分辨率的基础上提高系统支持的色彩数；D一般而言，象素点占据的帧缓冲区的位数小于颜色查找表表项的宽度；14. 文本剪裁的策略包括ABCA.全有或全无文本剪裁 B.全有或全无字符剪裁 C.单字符剪裁15平行投影的分类中包含下列哪些类型ABA. 等轴测投影 B.斜二测投影 C. 一点透视 D. 三点透视三、简答题（共 20 分，每题 5 分）1试列举出图形学应用的方向？（至少写出 5 个方向）答：计算机辅助设计，计算机
6、辅助制图，计算机艺术，娱乐，GUI2假定光栅系统为 8 英寸 x10 英寸的屏幕，每个方向的分辨率为每英寸 100 个象素。若系统支持 64 色，则需要预留多大的帧缓冲区？（以字节数为单位）答：800x1000x64/8Bytes3什么是走样？常用的反走样技术有哪些？答：图形数字化过程中，由于低频采样而造成的图形畸变称为走样。常用的反走样技术包括：过取样技术，区域取样技术，像素移相技术。4扫描线多边形算法中什么情况会产生奇数个交点？如何解决？答：当扫描线通过相邻两条边是单调变化的顶点时会产生奇数个交点。解决方法是：在生成有序边表记录边的最大Y 值时，对于单调变化的两条边总是将较低的一条边缩短一
7、个单位，即较低的一条边的最大 Y 值减一。5试比较通用图形软件包和专用应用图形软件包的有什么不同？答：通用图形软件包是为程序员设计的，为高级语言提供图形库函数；而专用应用软件包是为非程序员设计的，用户可生成图形而无需考虑图形生成原理。6试比较随机扫描显示器和光栅扫描显示器的工作特点。随机扫描显示器 光栅扫描显示器电子束扫描方式只扫描屏幕部分区域 自顶向下，从左至右，全屏扫描图形信息存储 图形定义为一组画线命令，存储在被称为刷新显示文件的内存区域图形定义为一组屏幕点信息，存储在被称作帧缓冲区的内存区域适用范围 适于画线应用 适于逼真显示包含细微阴影和色彩模式的场景四、大题（共 40 分，每题 1
8、0 分）1、试用 DDA 画线算法计算出光栅系统中以（10，10） ，（20，16）为端点的直线所有中间点的坐标。计算结果以规定的格式给出。格式如下：解：dx=10,dy=6,steps=10, x_in =1, y_in=0.6K (X,Y) (Xk,Yk)0 (10,10) (10,10)1 (11,10.6) (11,11)2 (12,11.2) (12,11)3 (13,11.8) (13,12)4 (14,12.4) (14,12)5 (15,13) (15,13)6 (16,13.6) (16,14)7 (17,14.2) (17,14)8 (18,14.8) (18,15)9 (
9、19,15.4) (19,15)10 (20,16) (20,16)2.试用 bresenham 画线算法计算出光栅系统中以（10，10） ，（20，16）为端点的直线所有中间点的坐标。计算结果以规定的格式给出。格式如下：K PK (XK+1,YK+1)解：dx=10,dy=6,2dy=12,2dy-2dx=-8,p0=2dy-dx=2K Pk (Xk+1,Yk+1)0 2 (11,11)1 -6 (12,11)2 6 (13,12)3 -2 (14,12)4 10 (15,13)5 2 (16,14)6 -6 (17,14)7 6 (18,15)8 -2 (19,15)9 10 (20,16
10、)3.已知屏幕分辨率为 1024x768，光点物理尺寸 .28mm，需要购买多大的显示器？（假定有效显示面积为 100%）解：1 inch = 2.54cm屏幕长 ：a=1024*0.28mm=286.72mm屏幕宽 ：b=768*0.28mm=215.04mm对角线长：sqrt(a 2+b2)=358.4mm 结果需要购买 14inch 的显示器。4证明关于直线 y=-x 的反射矩阵等价于相对 y 轴的反射加上逆时针旋转 90 度。证明： 10左10右5试述通用三维旋转变换矩阵求解思路。答：1.求轴 L 的单位向量 u2.平移轴 L 过坐标原点3.指定轴 L 与 Z 轴重合a.L 绕 X 轴
11、旋转 ，使 L 与 XOZ 平面重合b.L 绕 Y 轴旋转 ，使 L 与 Z 轴重合4.绕 Z 轴旋转 ，完成指定变换5.反向旋转，使 L 回到原方向6.反向平移，使 L 回到原位置因此通用三维旋转变换矩阵 M= T-1 Rx(-) Ry(-) Rz() Ry() Rx() T62D 图形对象以任意点(2,3)为基准点先做 Sx=1,Sy=2 的变比变换，然后顺时针旋转 180 度，试求其复合变换矩阵。解：7在三维坐标系下一点 P（1，5，-10） ，以 XOY 平面作为投影平面。1)若采用平行投影技术，试计算其正投影点 PV 的坐标。2)若采用透视投影技术，以 Q(0,0,8)为投影中心，试计算其透视投影点 Pw 的坐标。解：1）正投影点 PV 的坐标为（1，5，0） ；2）直线参数方程为：x=1-u，y=5-5u，z=-10+18u因为 zp=0 = u=5/9，将 u 值带入参数方程，x p=4/9, yp=20/9所以透视投影点坐标为(4/9,20/9,0)K (X,Y) (XK,YK) 10320cos(-18)ini1032M
