《计算机图形学》练习题.doc

1、计算机图形学练习题一、名词解释：1计算机图形学研究怎样用计算机生成、处理和显示图形和科学。2图象处理将客观世界中原来存在的物体映象处理成新的数字化图象。3模式识别研究如何对所输入的图象进行分析和识别。4计算几何研究几何模型和数据处理的学科，着重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如何更好地存储和管理等。5凸多边形是指这样一类多边形：在多边形内任选两个点，将这两个点用线段连接后，此线段上所有的点都在多边形内。6种子填充算法根据已知多边形区域内部的一个象素点来找到区域内其它象素点，从而对多边形区域内部进行填充。7窗口在用户坐标系中的图形根据需要常

2、用一个矩形区域确定一个矩形部分，然后将这个区域内的图形输出到屏幕上去，这个矩形称这窗口。8视区在图形设备的显示范围内，由设备坐标系定义的一个矩形区域。9光顺性有两条含义：一是指曲线的切矢量和曲率的连续性；另一条是指保凸性。10拟合给定一组数据点，构造一个函数 y=f(x)去逼近这些数据点，并使得偏差平方和最小。11多项式插值采用多项式函数去插值给定的数据点，即对于给定的点 Pi（i=0,1,n） ，要构造多项式函数 y=P(x)，使得 yi=P(xi)。12小挠度曲线曲线上每一点的斜率的绝对值都小于 1 的曲线。13图形变换指对图形的几何信息经过几何变换后产生新的图形。14齐次坐标系就是 N

3、维向量由 N+1 维向量来表示。一个 N 维向量的齐次坐标表示不惟一，由哑坐标决定大小。15凸包包含一个平面点集 S 最小的凸区域。16轮廓线指物体与周围环境的交线。17等值线是把实际的值在已定义的域上用图形表示的一种方法，即把值相同的点连接成的线。18图形的翼边表示图形的一种表示方法。表示一个物体，可以指出它的相邻边及相邻面、有关的端点等，如对于一条边，指出它相邻的面、边的两个端点以及四条邻边，这四条边好象翅膀一样。19ER 模型建立物体模型时常用到实体联系法，它用简单的图形方式即 ER 模型描述物体，由实体、联系、属性三部分组成。20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、。21本影物体表面上那些没有被光源直接照射的部分。22半影景物表面上那些被特定光源直接照射，但并非被所有特定光源直接照射的部分。23用户坐标系用户为处理自已的图形时所采用的坐标系，单位由用户自己决定。24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。25构造根据选择的作图命令和指定的一系列参数进行作图。26约束技术在构造过程中运用一些条件帮助人们完成动作。如水平约束或垂直约束。27光线跟踪光线跟踪是自然界光照明物理过程的近似逆过程，即逆向跟踪从光源发出的光经环境景物间的多次反射、折射后投射到景物表面，最终进入人眼的过程.28、走样在光栅显示设备上，由于象素点和

5、象素点之间是离散的，因此用象素点阵组合出的图形，与真实景物之间必然存在一定的误差。比如，直线或曲线往往呈现锯齿状，细小物体在图上显示不出来等。这种现象就是图形的走样29、CRT （Cathode Ray Tube）一种真空器件，它利用电磁场产生高速的、经过聚焦的电子束，偏转到屏幕的不同位置轰击屏幕表面的荧光材料而产生可见图形。30、隔行（interlaced）扫描隔行扫描技术主要用于较慢的刷新速率，以避免闪烁31、输入模式即如何管理、控制多种输入设备进行工作常用的输入模式有请求（request ） 、采样（sample ） 、事件（event）及其组合形式等几种。32、取样方式（sample

6、mode）此时，应用程序和输入设备同时工作，当输入设备工作时，存储输入数据，并不断地更新当前数据，当程序要求输入时，程序采用当前数据值。33、区域是指已经表示成点阵形式的填充图形，它是像素集合。34、边界表示法把位于给定区域的边界上的象素一一列举出来的方法称为。35、复合变换图形作一次以上的几何变换，变换结果是每次的变换矩阵相乘；任何一复杂的几何变换都可以看作基本几何变换的组合形式。36、二维复合平移两个连续平移是加性的。37二维复合比例连续比例变换是相乘的。38二维复合旋转两个连续旋转是相加的。39视区（Viewport）将窗口映射到显示设备上的坐标区域称为40、投影变换就是把三维立体（或物

7、体）投射到投影面上得到二维平面图形。41、平面几何投影主要指平行投影、透视投影以及通过这些投影变换而得到的三维立体的常用平面图形：三视图、轴测图。42. 参数图参数法描述的图形为参数图43. 像素图点阵法描述的图形为像素图44人机界面人-机界面(HCI ：HumanComputerInterface)是介于人与计算机之间，完成人与机器通信工作的部件。它包括软件和硬件两个部分。45地理信息系统地理信息系统是建立在地理图形之上的关于人口、矿藏、森林、旅游等资源的综合信息管理系统。在地理信息系统中，计算机图形学技术被用来产生各种资源的高精度图形。46虚拟现实虚拟现实是指用计算机技术来生成一个逼真的三

8、维视觉、听觉、触觉或嗅觉等感觉世界，让用户可以从自己的视点出发，利用自然的技能和某些设备对这一生成的虚拟世界客体进行浏览和交互考察。47.几何造型技术研究如何构造直线段、多边形、多面体、多项式曲线、自由曲面等几何模型的理论、方法和技术称为几何造型技术。48扫描转换从应用程序中将图形的描述转换成帧缓存中象素信息的过程 即扫描转换。49. 插值曲线当选取的多项式使得生成的曲线通过给定的型值点列时，该曲线称为插值曲线50逼近曲线若生成的曲线在几何形状上与给定型值点列的连接线相近似时，该曲线称为逼近曲线，逼近曲线不必通过每个型值点。51. 用户接口用户接口是人与计算机交互作用的界面。52. 交互技术所

9、谓交互技术就是使用输入设备向计算机进行输入的技术。53. 交互式图形系统的基本交互任务交互式图形系统的基本交互任务包括：定位、选择、拾取、文字输入、数值输入。54. 定位任务定位任务是指向应用程序指定一个点的坐标(x，y) 或(x，y，z)。实现定位的交互技术通常有两种：一是把屏幕上的光标移到要确定的点，再按一下键；另一种就是用键盘键入点的坐标。55. 选择任务选择任务是指从一个被选集中挑选出一个元素来。56. 拾取任务拾取任务是指从屏幕上的被选图形物体集上，选出某个物体。拾取通常是在一个有层次结构的物体集上进行的；当拾取的光标落在某个位置时，在不同的层次上对物体进行拾取，通常会得到不同的结果

10、。57 .选择技术常用的选择技术有：指名技术、功能键、菜单技术和模式识别等。58. 菜单技术菜单技术是一种很重要的交互技术。它通常是指在菜单中指点某个菜单项，它可用于指定命令、确定操作对象或选定属性等多中选一的场合。使用菜单可很好地改善应用系统用户接口的友善性。59. 文字输入任务文字输入任务是指向应用程序输入一个字符串。应用程序对输入的字串不赋予任何特殊意义，因此，键入一个命令名或菜单项不属于文字输入任务。文字输入中最基本的技能就是会用标准键盘。此外，对于大量的文字输入还可以采用字符识别技术来提高输入速度。60. 数值输入任务数值输入用于给出物体旋转的角度，缩放的比例因子等等。数值输入设备可

11、以是键盘、旋钮等也可以是各种指点设备，如鼠标、数字化仪等。使用键盘键入某值，是最基本的和直接的方法。旋钮输入数值是利用电阻大小的原理将旋钮位置转换成输入值。此外可以使用刻度尺、比例尺、标度盘等模拟办法输入数值。61动画所谓动画，是指利用人的视觉残留特性使连续播放的静态画面相互衔接形成的动态效果。62帧与电影、电视一样，计算机动画中连续画面的基本单位为单幅静态画面，在图形学和动画中称为一帧(frame)。63场场(field)是指图像中隔行扫描的一半扫描线64. 消隐在显示三维物体时，我们不仅要决定物体上每条棱边在视图区中的位置，而且要决定哪些棱边是可见的，必须显示，而哪些棱边被遮挡了，不可见，

12、必须被抹掉或用虚线表示。找出并消除物体中不可见的部分，就称为消隐。65.物体空间的消隐算法物体空间是指物体所在的空间，即规范化投影空间。这类算法是将物体表面上的k 个多边形中的每一个面与其余的 k-1 个面进行比较，精确地求出物体上每条棱边或每个面的遮挡关系。66. 漫反射光当光线照射到一个粗糙的、无光泽的表面上时，光线沿各个方向都作相同的反射，从任何角度去看这种表面都有相同的亮度，这种反射表现为漫反射。67. 环境光环境光是光在物体和周围环境（如墙）之间多次反射的结果，它不是直接来自光源，而是来自周围的环境对光的反射。68. 镜面反射光一个理想的光泽表面，仅仅在反射角等于入射角时，光线才会被

13、反射。只有在反射方向上，观察者才能看到从镜面反射出来的光线，而在其它方向都看不到反射光。二、选择题B 1、计算机图形学与计算几何之间的关系是( )。A）学术上的同义词 B）计算机图形学以计算几何为理论基础C）计算几何是计算机图形学的前身 D） 两门毫不相干的学科B 2、计算机图形学与计算机图象学的关系是( )。A）计算机图形学是基础，计算机图象学是其发展B）不同的学科，研究对象和数学基础都不同，但它们之间也有可转换部分C）同一学科在不同场合的不同称呼而已D）完全不同的学科，两者毫不相干C 3、触摸屏是( )设备。A）输入 B）输出 C）输入输出 D）既不是输入也不是输出B 4计算机绘图设备一般

14、使用什么颜色模型？( )A）RGB； B）CMY； C）HSV ； D）HLS A 5. 计算机图形显示器一般使用什么颜色模型？ ( )A）RGB； B）CMY； C）HSV ； D）HLS C 6 分辨率为 10241024 的显示器各需要多少字节位平面数为 24 的帧缓存？( )A）512KB； B）1MB； C）2MB ； D）3MB D 7 哪一个不是国际标准化组织（ ISO）批准的图形标准？( )A）GKS ； B）PHIGS； C）CGM ； D）DXF C 8.下述绕坐标原点逆时针方向旋转 a 角的坐标变换矩阵中哪一项是错误的? ( )| A B | C D |A) cos a;

15、 B) sin a; C) sin a; D) cos a A 9、在多边形的逐边裁剪法中,对于某条多边形的边(方向为从端点 S 到端点 P)与某条裁剪线(窗口的某一边)的比较结果共有以下四种情况,分别需输出一些顶点 .请问哪种情况下输出的顶点是错误的? ( )A)S 和 P 均在可见的一侧,则输出 S 和 P.B)S 和 P 均在不可见的一侧,则输出 0 个顶点.C)S 在可见一侧,P 在不可见一侧,则输出线段 SP 与裁剪线的交点.D)S 在不可见的一侧,P 在可见的一侧,则输出线段 SP 与裁剪线的交点和 P.C 10、在物体的定义中对边的哪条限制不存在? ( )A) 边的长度可度量且是

16、有限的B) 一条边有且只有两个相邻的面C) 一条边有且只有两个端点D) 如果一条边是曲线,那么在两个端点之间不允许曲线自相交D 11.下述哪一条边不是非均匀有理 B 样条(NURBS)的优点? ( )A) NURBS 比均匀 B 样条能表示更多的曲面B) 对于间距不等的数据点,用 NURBS 拟合的曲线比用均匀 B 样条拟合的曲线更光滑C) NURBS 提供的权控制方法比用控制点更能有效的控制曲线的形状D) 使用 NURBS 可以提高对曲面的显示效率 C 12. 下列关于图的存储表示的叙述中，哪一个是不正确的？A) 无向图的相邻矩阵是对称矩阵B) 对于带权的图，其相邻矩阵中值为 1 的元素，其

17、值可以用边的权来权替C) 用邻接表法存储包括 n 个结点的图需要保存一个顺序存储的结点表和 n 个链接存储的边表D) 用邻接表法存储包括 n 条边的图需要保存一个顺序存储的结点表和 n 个链接存储的边表C 13*.在面片的数量非常大的情况下哪一个消隐算法速度最快? ( )A) 深度缓存算法(Z-Buffer)B) 扫描线消隐算法C) 深度排序算法(画家算法 )D) 不知道 B 14*.下面关于深度缓存消隐算法(Z-Buffer)的论断哪一条不正确? ( )A) 深度缓存算法并不需要开辟一个与图像大小相等的深度缓存数组B) 深度缓存算法不能用于处理对透明物体的消隐C) 深度缓存算法能并行实现D)

18、 深度缓存算法中没有对多边形进行排序 D 15.在用射线法进行点与多边形之间的包含性检测时 ,下述哪一个操作不正确? ( )A) 当射线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在射线的一侧时,计数 0 次B) 当射线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在射线的一侧时,计数 2 次C) 当射线与多边形交于某顶点时且该点的两个邻边在射线的两侧时,计数 1 次D) 当射线与多边形的某边重合时,计数 1 次D 16*、扫描消隐算法在何处利用了连贯性（相关性 Coherence）?(1)计算扫描线与边的交点；（2）计算多边形在其边界上的深度；（3）计算多边形视窗任意点处的深度值；（4）检测点与多边形之间的包

19、含性。( )A） 仅在（1）和（2）处B） 仅在（1）和（3）处C） 仅在（1） （2）和（3）处D） 在（1） （2） （3） （4）处C 17*在简单光反射模型中，由物体表面上点反射到视点的光强是下述哪几项之和？( )（1）环境光的反射光强；（2）理想漫反射光强；（3）镜面反射光强；（4）物体间的反射光强。A） （1）和（2）B） （1）和（3）C） （1） （2）和（3）D） （1） （2） （3）和（4）B 18*双线性光强插值法（Gourand Shading）存在哪些问题？( )A） 光照强度在数值上不连续B） 生成多面体真实感图形效果差C） 生成曲面体真实感图形效果差D）速度仍然

20、不够快B 19*双线性法向插值法（Phong Shading ）有何优点？( )A） 法向计算精确B） 高光域准确C） 对光源和视点没有限制D）速度较快C 20*在 Hall 光透射模型中作了哪些假设？（1）假设光源在无穷远处；（2）假设视点在无穷远处。( )A） 仅（1）B） 仅（2）C） （1）和（2）D)都没有。 C 21*、在光线跟踪(Ray Tracing)算法中,在哪种情况下应继续跟踪光线 ? ( )A) 光线的光强度已经很弱B) 光线的深度已经很深C) 光线遇到某一物体D) 光线遇到背景C 22*.光线跟踪算法中包含了哪些光照效果? ( )A) 仅有光反射B) 仅有光透射C) 有

21、光反射和光透射D) 都没有B 23、灰度等级为 256 级，分辨率为 1024*1024 的显示器，至少需要的帧缓存容量为（ ）A） 512KB; B） 1MB C） 2MB; D）3MBC 24、在下列叙述语句中，错误的论述为（ ）A） 在图形文件系统中，点、线、圆等图形元素通常都用其几何特征参数来描述；B） 在图形系统中，图形处理运算的精度不取决于显示器的分辨率；C） 在光栅扫描图形显示器中，所有图形都按矢量直接描绘显示，不存在任何处理；D） 在彩色图形显示器中，使用 RGB 颜色模型。D 25、使用下列二维图形变换矩阵：将产生变换的结果为（ ）A） 图形放大 2 倍；B） 图形放大 2

22、倍，同时沿 X、Y 坐标轴方向各移动 1 个绘图单位；C） 沿 X 坐标轴方向各移动 2 个绘图单位；D） 沿 X 坐标轴方向放大 2 倍，同时沿 X、Y 坐标轴方向各平移 1 个绘图单位。D 26、下列有关 Bezier 曲线性质的叙述语句中，错误的结论为（ ）2 0 00 1 01 1 1T =A） Bezier 曲线可用其特征多边形来定义；B） Bezier 曲线不一定通过其特征多边形的各个顶点；C） Bezier 曲线两端点处的切线方向必须与起特征折线集（多边形）的相应两端线段走向一致；D） n 次 Bezier 曲线，在端点处的 r 阶导数，只与 r 个相邻点有关。A 27*、下列有

23、关物体的几何表示法的叙述语句中，正确的论述为（ ）A） 在计算机图形学中，通常所谓 “物体“是三维欧氏空间点的集合；B） 一组三维欧氏空间点的集合都可看成一个（组）“物体“；C） 单个孤立的点是“物体“;D） 一根直线段或单张曲面都是 “物体“。C 28*、下列有关边界表示法的叙述语句中，错误的论述为（ ）A） 定义了物体的边界也就唯一的定义了物体的几何形状边界；B） 物体的边界上的面是有界的，而且，面的边界应是闭合的；C） 物体的边界上的面是有向的，面的法向总是指向物体的内部；D） 物体的边界上的边可以是曲线，但在两端之间不允许曲线自相交。A 29、下列有关平面几何投影的叙述语句中，正确的论

24、述为（ ）A） 在平面几何投影中，若投影中心移到距离投影面无穷远处，则成为平行投影；B） 透视投影与平行投影相比，视觉效果更有真实感，而且能真实地反映物体的精确的尺寸和形状；C） 透视投影变换中，一组平行线投影在与之平行的投影面上，可以产生灭点；D） 在三维空间中的物体进行透视投影变换，可能产生三个或者更多的主灭点。B 30*、下列有关简单光反射模型的描述语句中，错误的论述为（ ）A） 简单光反射模型，又称为 Phong 模型，它模拟物体表面对光的反射作用；B） 在简单光反射模型中，假定光源是点光源，而且，仅仅关注物体表面对光的镜面反射作用；C） 简单光反射模型主要考虑物体表面对直射光照的反射

25、作用；D） 在简单光反射模型中，对物体间的光反射作用，只用一个环境光变量做近似处理。B 31*、下列有关曲线和曲面概念的叙述语句中，不正确的论述为（ ）A） 实体模型和曲面造型是 CAD 系统中常用的主要造型方法，曲面造型是用参数曲面描述来表示一个复杂的物体；B） 参数形式和隐含形式都是精确的解析表示法，在计算机图形学中，它们同样好用；C） 从描述复杂性和形状灵活性考虑，最常用的参数曲面是 3 次有理多项式的曲面；D） 在曲线和曲面定义时，使用的基函数应有两个重要性质：凸包性和仿射不变性。C 32使用下列二维图形变换矩阵：T ，产生变换的结果为（）02/1/A：图形放大 2 倍，同时，沿 X

26、和 Y 坐标轴方向各移动 1/2 个绘图单位；B：图形缩小 1/2 倍，同时，沿 X、Y 坐标轴方向各移动 1/2 个绘图单位；C：沿 X 坐标轴方向缩小 1/2 倍，同时，沿 Y 坐标轴方向移动 1/2 个绘图单位；D：沿 Y 坐标轴方向缩小 1/2 倍，同时，沿 X 坐标轴方向移动 1/2 个绘图单位。D 33、使用下列二维图形变换矩阵：T ，产生变换的结果为（）10A：沿 X 坐标轴平移 1 个绘图单位，同时，沿 Y 坐标轴平移1 个绘图单位；B：绕原点逆时针旋转 90 度；C：沿 X 坐标轴平移1 个绘图单位，同时，沿 Y 坐标轴平移 1 个绘图单位；D：绕原点顺时针旋转 90 度；B

27、 34、下列有关 B 样条曲线性质的说明语句中，正确的论述为（）A：B 样条曲线具有几何不变性，其形状与坐标系无关；B：B 样条曲线具有造型的灵活性，可构造直线段和切线等特殊情况；C：当移动 B 样条曲线一个顶点时，必定会对整条 B 样条曲线产生影响；D：一条直线与 n 个顶点控制的 B 样条曲线可有 n 个或更多个交点；B 35、下列有关投影的叙述语句中，正确的论述为（）A：透视投影与平行投影相比，能真实的反映物体的精确的尺寸和形状；B：平行投影的投影中心到投影面距离是无限的；C：透视投影变换中，一组平行于投影面的线的投影产生一个灭点；D：灭点可以看作是有限远处的一个点在投影面上的投影。C

28、36、下列有关三维物体线框模型表示法的叙述语句中，错误的论述为（） 。A：物体线框模型由定义物体边界的直线和曲线组成,但不并存在面的信息；B：三维物体线框模型可能出现二义性；C：三维物体线框模型所构造出的形体总是简单且有效的；D：线框模型不能表示出曲面的轮廓线，因而也不能正确表示曲面信息。B 37、在光亮度插值算法中，下列论述错误是（ ）A. Gouraud 明暗模型计算中，多边形与扫描平面相交区段上每一采样点的光亮度值是由扫描平面与多边形边界交点的光亮度插值得到的；B. Phong 明暗处理模型中，采用了双线性插值和构造法向量函数的方法模拟高光；C. Gouraud 明暗模型和 Phong

29、明暗处理模型主要是为了处理由多个平面片近似表示曲面物体的绘制问题；D. Phong 明暗模型处理的物体表面光亮度呈现不连续跃变；C 38、下列有关平面几何投影的叙述语句中，正确的论述为（ ）A.透视投影变换中，一组平行线投影在与之平行的投影面上，会产生灭点B.透视投影与平行投影相比，视觉效果更有真实感，而且能真实地反映物体的精确的尺寸和形状C.在平面几何投影中，若投影中心移到距离投影面无穷远处，则成为平行投影D.在三维空间中的物体进行透视投影变换，可能产生三个或者更多的生灭点。D 39、关于光栅扫描式图形显示器，具有这样的特点（ ）A. 桢缓存和光栅显示器均是数字设备 ；B. 不需要足够的位面

30、和桢缓存才能反映图形的颜色和灰度 ；C. 对于彩色光栅显示器的 R.G,B 三原色需要三个位面的桢缓存和三个个电子枪 ；D. 对原色配置颜色查找颜色查找表的目的是为了提高显示的速度；A 40、 关于计算机图形标准化的论述，下面论述是不正确的是（ ） A. CGM 和 CGI 是面向图形设备的接口标准 ；B. GKS、IGES、STEP 均是 ISO 标准 ；C. IGES 和 STEP 是数据模型和文件格式的标准；D. PHIGS 具有模块化的功能结构；D 41. 作为计算机的核心部件，运算器对信息进行加工、运算。运算器的速度决定了计算机的计算速度，它一般包括.算术逻辑运算单元 .一些控制门.

31、专用寄存器 .通用寄存器A) 和 B) 和C) 、 D) 全部A 42 设在存储器中、用于存放调用程序的现场及参数的存储区是A) 堆栈 B) 缓冲区 C) 数据区 D) 程序区C 43 计算机内存编址的基本单位是A）位 B) 字 C) 字节 D) 兆D 44 下列关于可编程只读存储器的叙述中，正确的是A) 其存储内容可根据用户需求不同，随时可由用户对它再编程B) 其存储内容是由制造厂商在生产过程按预定要求写入的C) 其英文缩写为 EPROMD) 其存储内容只能由用户写一次C 45 将二进制机器语言程序转换为汇编语言程序的语言转换程序为 A）解释程序 B）编译程序 C）反汇编程序 D）实用程序D

32、 46 把汇编语言源程序转换为目标程序，要经过下列哪一个过程？A）连接 B）编辑 C）编译 D）汇编A 47 视频信息的最小单位是A）帧 B）块 C）像素 D）字B 48 电子政务属于下列哪一类计算机应用？A）科学计算 B）数据处理 C）实时控制 D）计算机辅助设计B 49 下列与数据元素有关的叙述中，哪一个是不正确的？ A) 数据元素是数据的基本单位，即数据集合中的个体B) 数据元素是有独立含义的数据最小单位C) 数据元素又称做结点D) 数据元素又称做记录A 50 下列关于数据的逻辑结构的叙述中，哪一个是正确的？A) 数据的逻辑结构是数据间关系的描述B) 数据的逻辑结构反映了数据在计算机中的

33、存储方式C) 数据的逻辑结构分为顺序结构和链式结构D) 数据的逻辑结构分为静态结构和动态结构三、简答题：1、 简述随机扫描显示器、存储管式显示器和光栅扫描式图形显示器的工作特点。答：随机扫描显示器中电子束的定位和偏转具有随机性，即电子束的扫描轨迹随显示内容而变化，只在需要的地方扫描，而不必全屏扫描。存储管式显示器从表面上看极象一个有长余辉的荧光屏，一条线一旦画在屏幕上，在很长时间之内都将是可见的，常用于显示大量而复杂稳定的图形。 在光栅扫描式图形显示器中，电子束横向扫描屏幕，一次一行，从顶到底顺次进行。当电子束横向沿每一行移动时，电子束的强度不断变化来建立亮点的图案2、 简述区域连贯性、扫描线

34、的连贯性以及边的连贯性。答：区域连贯性：对于一个多边形及两条扫描线，会有如下情况：两条扫描线之间的长形区域被多边形的边分割成若干个梯形，位于多边形内部和外部的梯形相间排列。扫描线的连贯性：多边形与扫描线相交，其交点数为偶数，相邻两交点间的线段有些位于多边形内，有些位于多边形外，且两者间隔排列。边的连贯性：相邻两条扫描线与多边形的的同一条边相交，其交点可按递增一个常量来计算，如：x2=x1+1，则 y2=y1+1/k (k 为该多边形边的斜率)。3、 写出二次曲线的一般参数方程，并讨论何时是抛物线、双曲线、椭圆。答：二次曲线的一般参数方程为： ,10)(210 ttreta当 e1=0，e2=0

35、 时为抛物线；当 e1=0，e2=1 时为椭圆；当 e1=1，e2=0 时为双曲线。4、 试述多项式拟合中最小二乘法的基本原理。答：多项式拟合是给定一组数据点（x i,yi） （i=0,1,n） ，构造一个多项式函数y=f(x)去逼近这些数据点，并使得偏差平方和最小。 2010 01(,)()(,)mniii nafxyafxan 使 得 取 得 最 小 值加权系数 一般取 1。根据求极值原理，必须有：i 20100(,)2()0(,1.)nmjkiiiijaxayjm, *kxy由 于 都 是 已 知 的 因 此 上 式 有 m+1程 可求出 m+1 个未知数 ak，即求出了最佳多项式拟合函

36、数 f(x)。5、 写出以下特殊情况时的插值函数：1）过 P0(x0,y0)、P 1(x1,y1)的线性插值；2）过P0(x0,y0)、P 1(x1,y1)、P 2(x2,y2)的抛物线插值。另外，写出 n+1 个数据顶点时的 Lagrange 插值多项式。答：见教材 P144-145.8、构造三次 B 样条曲线时，请分别写出满足以下要求的处理办法：1）要求插值端点；2）要求曲线是封闭的。答：1）只需新增两个顶点 P-1=2P0-P1 和 Pm+1=2Pm-Pm-1,从而使得 P-1P0PmPm+1 是特征多边形。2）只需多取两个顶点 Pm+1=P1 和 Pm+2=P2,从而使得 P0P1Pm

37、+1Pm+2 是特征多边形。9、简述 Bezier 曲线的不足之处。答：当 Bezier 曲线的 n 次多项式逼近方法中当 n 较大时，计算量也就迅速增大，而且计算结果也不稳定。同时，其特征多边形的顶点离开得很远，造型时不利于精确控制。若是采用插值形式，除了计算量更加庞大以外，曲线的保形性也难以保证。10、已知 Bezier 曲线上的四个点分别为 Q0(120,0)，Q1(145,0)，Q2(0,45)，Q3(0,120)，它们对应的参数分别为 0，1/3，2/3，1，反求 Bezier 曲线的控制顶点。答：提示） C(0) = Q 0 = C0, C(1) = Q3 = C3,C(1/3)

38、= Q1 = C0 * B0,3(1/3) + C1 * B1,3(1/3) + C2 * B2,3(1/3) + C3 * B3,3(1/3),C(2/3) = Q2 = C0 * B0,3(2/3) + C1 * B1,3(2/3) + C2 * B2,3(2/3) + C3 * B3,3(2/3)联立后两个方程，求解 C1、C 211、写出三维几何变换中的平移、旋转、缩放变换矩阵。答： 1.平移变换： 其中， , , 是物体在三个坐标方向上的位移量。 12. .采用元球造型具有哪些优点？1)所需的数据量通常要比用多边形造型少 2 至 3 个数量级。例如，用 500 个元球就可以较好地表现

39、一个人的造型。2)很适合于采用 CSG 模型来描述。3)很适合表示可变形的物体，因而对柔性物体的动画非常有用。4)很适合于人体、动物器官和液体的造型。5)生成的曲面永远是光滑的。13、计算机图形系统包含哪些外部设备？图形输入设备：概念、特点图形显示设备：概念、结构原理、工作方式、特点图形绘制设备：概念、特点14、通常画直线的算法有哪几种？画圆弧的算法有哪几种？答：通常画直线的方法有三种：（1）逐点比较法；（2）数值微分法；（3）Bresenham 算法。画弧线的常用方法有：（1）逐点插补法；（2）圆弧的正负法；（3）角度 DDA 法；（4）圆弧的 Bresenham 算法。 （5）二次曲线的参

40、数拟合法。15*、写出 Bezier 曲线和面片的几种表达形式。答：空间给定的 n+1 个点 ，称下列参数曲线为 n 次的 Bezier曲线。 其中 是 Bernstein 基函数，即 i = 0,1,n空间给定的(n+1)*(m+1)个点 为曲面片的控制顶点（i = 0,1,n; j = 0,1,m）,则下列张量积形式的参数曲面为 次的 Bezier 曲面： Bezier 曲面齐次坐标形式为： 其中 为 Bernstein 多项式。 16、写出透视变换矩阵和各种投影（三视图、正轴测和斜投影）变换矩阵。答： 透视变换矩阵形式为： 主视图： 俯视图：侧视图： 正轴测： 斜投影： 17、简述消隐算

41、法的分类。1物体空间的消隐算法：物体空间是物体所在的空间，即规范化投影空间。这类算法是将物体表面上的 个多边形中的每一个面与其余的 个面进行比较，精确求出物体上每条边或每个面的遮挡关系。计算量正比于 。2图象空间的消隐算法：图象空间就是屏幕坐标空间，这类算法对屏幕的每一象素进行判断，以决定物体上哪个多边形在该象素点上是可见的。若屏幕上有 个象素点，物体表面上有 个多边形，在该类消隐算法计算量正比于 。18、简述深度缓存算法及其特点。答：深度缓存算法是一种典型的、也是最简单的图象空间的消隐算法。在屏幕空间坐标系中， 轴为观察方向，通过比较平行于 轴的射线与物体表面交点的 值（又称为深度值） ，用

42、深度缓存数组记录下最小的 值，并将对应点的颜色存入显示器的帧缓存。深度缓存算法最大的优点是简单。它在 、 、 方向上都没有进行任何排序，也没有利用任何相关性。算法复杂性正比于 。在屏幕大小，即 一定的情况下，算法的计算量只与多边形个数 成正比。另一个优点是算法便于硬件实现，并可以并行化。19国际标准化组织 ISO 已经批准和正在讨论的与计算机图形有关的标准有GKS、GKS-3D 、PHIGS、CGM 、CGI、IGES、STEP20、计算机图形系统包含哪些外部设备？图形输入设备：概念、特点图形显示设备：概念、结构原理、工作方式、特点图形绘制设备：概念、特点21、什么是 CRT（Cathode

43、Ray Tube ）？一种真空器件，它利用电磁场产生高速的、经过聚焦的电子束，偏转到屏幕的不同位置轰击屏幕表面的荧光材料而产生可见图形。22、平面几何投影可分为哪两大类？透视投影的投影中心到投影面之间的距离是有限的平行投影的投影中心到投影面之间的距离是无限的23、写出三维几何变换中的旋转变换矩阵旋转变换： 绕 Z 轴旋转的公式为： 绕 X 轴旋转的公式为： 绕 Y 轴旋转的公式为： 24、写出三维几何变换中的缩放变换矩阵25简述射线穿透法产生彩色的原理射线穿透法显示彩色图形已经用于随机扫描显示器中，其原理如图 3-3,它是在屏幕上涂有两层荧光粉，一般是红色和绿色。所显示的颜色取决于射线穿透荧光

44、层的深浅；速度低的电子只能激励外层的红色荧光粉，高速电子可以穿透红色层而激励内层的绿色荧光粉，中速电子则可以使所激发出的红光和绿光组合而产生两种附加的颜色，即橙色和黄色。因此，电子的速度决定了屏幕上某点的颜色，这可以由射线的加速电压来控制。射线穿透法是一种廉价的产生颜色的方法，但它只能产生四种颜色，而且图形的质量也不如其它方法好。26简述影孔板法产生彩色的原理影孔板法广泛用于光栅扫描系统中，它能产生比射线穿透法范围宽得多的色彩。这种CRT 屏幕的内部涂有很多组呈三角形的荧光粉，每一组有三个荧光点，当某组荧光粉被 激励时，分别发出红、绿、蓝三个基色。这种类型的 CRT 有三个电子枪，分别与三基色

45、相对应。紧挨屏幕后面放有影孔板栅网，上面有很多小孔，与屏幕上的三元组一一对应27已知光栅扫描显示器的分辨率为 640*480，可显示色彩为 256 色，求该显示器帧缓存至少为多大？已知光栅扫描显示器的分辨率为 640*480，可显示色彩为 256 色，求该显示器帧缓存至少为多大？要显示 256 色，至少需要 8 个二进制位（bit）来表示。故：（640*480*8 bit） / 8 = 30720 BYTE = 300M28建立图形软件可采用哪三种方法？ (1)图形程序包(2)修改高级语言(3)专用高级图形语言29基本图形软件应包含哪些内容？系统管理程序；定义和输出基本图素及复合图素图形的程序

46、；图形变换，包括几何变换、开窗、裁剪等程序；实时输入处理程序，交互处理程序30图形软件主语言的选择应考虑哪些因素？(1)图形处理系统主要应用于工程技术领域，因此应该选择在这些领域中较为通用的高级语言；(2)图形软件包是模块结构，因此最好选择模块化结构的高级语言；(3)图形处理的应用范围很广，需要各方面的软件支持，因此要选择支持性软件 (如数学软件包、数据库管理等)比较丰富的高级语言；(4)图形处理常常要采用相当复杂的数据结构，因此要选择数据类型比较灵活和丰富的高级语言； (5)图形处理要和许多图形外部设备打交道，因此要选择输入输出功能比较强的高级语言；(6)图形处理要求响应速度快，因此又要选择

47、目标程序质量比较高的高级语言。31为什么要制定图形软件标准？制定图形软件标准是为了提高图形软件的可移植性，使软件的通用性更佳。32第一个通过 ISO 批准的图形软件标准是什么？第一个通过 ISO 批准的图形软件标准是图形核心标准 GKS。33制定 CGI 标准的目的是什么？.制定 CGI 标准的目的是提供控制图形硬件的一种与设备无关的方法。在用户程序和虚拟设备之间，以一种独立于设备的方式提供图形信息的描述和通信。它可看作图形设备驱动程序的一种标准。34制定 CGM 标准的目的是什么？制定 CGM 标准的目的是规定生成、存储、传送图形信息的通用格式。35制定 IGES 标准的目的是什么？制定 I

48、GES 标准的目的是为了解决在不同图形系统间进行数据传送的问题。36.试列出一些非官方的图形软件标准？非官方的图形软件标准包括 SGI 等公司开发的 OpenGL，微软公司开发的 DirectX，X财团的 X-Window 系统，Adobe 公司的 Postscript 等。37微机显示器具有哪两种工作模式？一般微机显示器具有两种工作模式：一种是用于字符处理的文本工作模式；另一种是用于图形处理的图形工作模式。38系统默认的工作模式为什么？系统默认的工作模式文本工作模式。39Borland C 语言提供的图形函数的所有定义及函数原型都包含在哪个头文件中。这些函数按功能可以分为几类？关于图形函数的所有定义及函数原型都包含在 graphics.h 中。按照这些函数的功能可以分为以下几类：图形模式初始化函数，基本图形函数，屏幕操作函数，图形模式下字符输出函数以及状态查询函数。40为什么要使用 initgraph()函数？显示器缺省的工作模式是文本模式，要想在显示器上绘制图形必须使用 initgraph 函数将显示器适配器设置为一种图形模式。41Borland C 提供了哪些基本图形函数？画点函数：putpixel(int x，int y，int color