1、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)期末考試試卷（C卷）得分一、判斷題（本大題共 10 小題，每小題 1 分，共 10 分）1. 計(jì)算機(jī)圖形生成的基本單位是線段。 ( F )2. 構(gòu)成圖形的要素除了點(diǎn)、線、面、體等幾何要素外，還應(yīng)該包括灰度、色彩、線型、線寬等非幾何要素。 ( N ) 3. 在齊次坐標(biāo)系中，若用矩陣來(lái)表示各種運(yùn)算，則比例和旋轉(zhuǎn)變換是矩陣F乘法運(yùn)算，而平移變換是矩陣加法運(yùn)算。 ( F ) 4. Z-Buffer消隱算法有利于硬件實(shí)現(xiàn)，并且不需要排序。 ( N )5. 二次Bezier曲線和二次B樣條曲線都通過(guò)控制多邊形的首末端點(diǎn)。 ( F )6. 一個(gè)向量的齊次坐標(biāo)的表示形式是唯一的。 ( F )7.

2、計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)是隨著圖形硬件設(shè)備的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。 ( N )8. Phong算法的計(jì)算量要比Gouraud算法小得多。 ( F )9. 將某二維圖形整體放大2倍，其變換矩陣可寫為。 ( F )10. 圖形軟件標(biāo)準(zhǔn)是為提高圖形軟件的易用性而提出的。 ( F )得分二、填空題（本大題共 10 空，每空 1 分，共 10 分）1. 在多邊形填充過(guò)程中，常采用、 左閉右開 和 下閉上開 的原則對(duì)邊界像素進(jìn)行處理。2. 基本幾何變換指 平移 、 比例 和 旋轉(zhuǎn) 三種變換。3. 屏幕上最小的發(fā)光單元叫作 像素 ，它的多少叫做 分辨率 。4. ISO批準(zhǔn)的第一個(gè)圖形軟件標(biāo)準(zhǔn)是 GKS ，進(jìn)入20世紀(jì)90

3、年代后，存在的事實(shí)上的圖形軟件標(biāo)準(zhǔn)主要是 OpenGL 和 Direct x 。5. 圖形的表示方法有兩種： 參數(shù)法 和 點(diǎn)陣法 。 6. 多邊形的表示方法有 頂點(diǎn)表示法 和 點(diǎn)陣表示法 兩種。7. 計(jì)算機(jī)三維模型的描述有 線框模型 、 表面模型 和 實(shí)體模型 。 8. 顏色包含3個(gè)要素： 色調(diào) 、 飽和度 和 亮度 。得分1.5CM 三、簡(jiǎn)答題（本大題共 5 小題，每小題 5 分，共 25 分）1計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究的主要內(nèi)容是什么？2什么是齊次坐標(biāo)？齊次空間點(diǎn) P(X、Y、W) 對(duì)應(yīng)的笛卡爾坐標(biāo)是什么？3 幀緩存的容量與什么有關(guān)？假定一個(gè)光柵掃描系統(tǒng)，分辨率800×600，要求可顯示

4、顏色256種，請(qǐng)問幀緩存的容量需要多少字節(jié)？4什么是走樣？什么是反走樣?常用的反走樣技術(shù)有哪些？5簡(jiǎn)單光照模型的反射光由哪幾部分組成，光照計(jì)算時(shí)有哪兩種明暗處理技術(shù)?得分1.5CM四、簡(jiǎn)答題（本大題共 3 小題，每小題 15 分，共 45 分）1）XOY平面上特征多邊形頂點(diǎn)P1（0,0），P2（1,1）P3（2,-1）確定一條二次Bezier曲線C(t)，t0,1。 a) 求該曲線的起點(diǎn)、中點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)。 b) 求C(0)和C(1) 2）用編碼裁剪算法裁剪線段P1(0，2)，P2(3，5)，裁剪窗口左下角為（1,1），右上角為（4，4），要求寫出：（a） 線段端點(diǎn)的編碼。(b)裁剪后窗口內(nèi)直線

5、的端點(diǎn)坐標(biāo)。3）寫出如下圖所示多變形的邊表和掃描線y=4的有效邊表。二、 判斷題（本大題共 10 小題，每小題 1 分，共 10 分）1 × 2 3× 4 5 × 6 × 7 8 × 9 × 10 × 得分二、填空題（本大題共 10 空，每空 1 分，共 10 分）1 左閉右開 、 下閉上開 2 平移 、 比例 、 旋轉(zhuǎn) 3 像素、分辨率 4 GKS、OpenGL、Direct X5 參數(shù)法 、 點(diǎn)陣法 6 頂點(diǎn)表示法 、 點(diǎn)陣表示法7 線框模型 、表面模型、實(shí)體模型 8 色調(diào) 、飽和度、亮度 得分1.5CM三、簡(jiǎn)答題（本大

6、題共 5 小題，每小題 5 分，共 25 分）1. 計(jì)算機(jī)圖形研究的主要內(nèi)容是什么？解答：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)主要研究如何在計(jì)算機(jī)中表示圖形，以及利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖形的計(jì)算、處理和顯示的相關(guān)原理和算法。2. 什么是齊次坐標(biāo)？齊次空間點(diǎn) P(X、Y、W) 對(duì)應(yīng)的笛卡爾坐標(biāo)是什么？解答： 齊次坐標(biāo)就是n維空間中的物體可用n+1維坐標(biāo)空間來(lái)表示。齊次空間點(diǎn) P(X、Y、W) 對(duì)應(yīng)的笛卡爾坐標(biāo)是（X/W，Y/W）。3. 幀緩存的容量與什么有關(guān)？假定一個(gè)光柵掃描系統(tǒng)，分辨率800×600，要求可顯示顏色256種，請(qǐng)問幀緩存的容量需要多少字節(jié)？解答：幀緩存的容量與分辨率和顏色的位數(shù)有關(guān)。 一個(gè)光柵掃描系統(tǒng)

7、，分辨率800×600，要求可顯示顏色256種，幀緩存的容量=800×600×8÷8=480000（字節(jié)）。4. 什么是走樣？什么是反走樣?常用的反走樣技術(shù)有哪些？解答：用離散量表示連續(xù)量引起的失真現(xiàn)象稱為走樣。 用于減少或消除這種失真現(xiàn)象的技術(shù)稱為反走樣。 常用的反走樣技術(shù)主要由提高分辨率和改進(jìn)軟件算法。5. 簡(jiǎn)單光照模型的反射光由哪幾部分組成，光照計(jì)算時(shí)有哪兩種明暗處理技術(shù)?解答：簡(jiǎn)單光照模型的反射光由環(huán)境光、漫反射光和鏡面反射光組成。 光照計(jì)算時(shí)有Phong明暗處理技術(shù)和Gouraud明暗處理技術(shù)。得分1.5CM四、簡(jiǎn)答題（本大題共 3 小題，每小

8、題 15 分，共 45 分）1）XOY平面上特征多邊形頂點(diǎn)P1（0,0），P2（1,1）P3（2,-1）確定一條二次Bezier曲線C(t)，t0,1。 a) 求該曲線的起點(diǎn)、中點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)。 b) 求C(0)和C(1)解答：由P1、P2、P3點(diǎn)確定的Bezier曲線表達(dá)式是： P（t）= (1-t)2P1 + 2(1-t)tP2 + t2P3 a) 根據(jù)Bezier曲線的特點(diǎn)，曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)分別是首末兩個(gè)控制點(diǎn)，故該曲線的起點(diǎn)是（0,0），終點(diǎn)是（2,-1）。 當(dāng)t=1/2時(shí)，即為的曲線的中點(diǎn)。將t=1/2代入上述表達(dá)式，得到 P（1/2）= + + = 該曲線的中點(diǎn)坐標(biāo)是（1,1/4）。

9、 b) C(t) = (2t-2)P1 -2P2 + 2tP3 C(0) = -2P1 -2P2 = C(1) = -2P2 + 2P3 = 2）用編碼裁剪算法裁剪線段P1(0，2)，P2(3，5)，裁剪窗口左下角為（1,1），右上角為（4，4），要求寫出：（a） 線段端點(diǎn)的編碼。(b)裁剪后窗口內(nèi)直線的端點(diǎn)坐標(biāo)。解答：(a) 線段端點(diǎn)P1的編碼為0001，端點(diǎn)P2的編碼為1000。（b）因?yàn)?001|1000不等于0，故裁剪不能簡(jiǎn)取之，同時(shí)0001&1000=0，裁剪結(jié)果也不能簡(jiǎn)棄之。所以需要按左、右、下、上的順序求裁剪窗口與線段P1P2的交點(diǎn)。P1P2與窗口左邊界交點(diǎn)P3為（1,3），丟棄線段P1P3，對(duì)線段P2P3進(jìn)行裁剪。端點(diǎn)P3的編碼為0000，同樣0000|1000不等于0,0000&1000=0，故需要求P2P3與窗口邊界的交點(diǎn)。根據(jù)P2和P3的編碼特點(diǎn)，P2與P3都在右邊界的左側(cè)，故P2P3與窗口右邊界沒有交點(diǎn)。P2P3與上邊界的交