2025年計算機圖形學基礎考試題及答案一、選擇題（每題2分，共12分）

1.計算機圖形學中的“視圖變換”是指：

A.對物體進行縮放、旋轉和移動

B.對視圖進行縮放、旋轉和移動

C.對攝像機進行縮放、旋轉和移動

D.對場景進行縮放、旋轉和移動

答案：A

2.下列哪個不是圖形學中的基本幾何形狀？

A.矩形

B.圓形

C.三角形

D.球體

答案：C

3.在計算機圖形學中，用于確定物體表面顏色的模型是：

A.顏色模型

B.紋理映射

C.線條模型

D.曲面模型

答案：A

4.下列哪種算法用于計算圖形的隱藏面？

A.光照模型

B.陰影算法

C.反走樣算法

D.霧化算法

答案：B

5.在計算機圖形學中，下列哪個不是一種渲染技術？

A.紋理映射

B.模糊渲染

C.反走樣技術

D.透明度混合

答案：C

6.下列哪種算法用于生成高質量的圖像？

A.光照模型

B.反走樣算法

C.陰影算法

D.紋理映射

答案：B

二、填空題（每題2分，共12分）

1.計算機圖形學中的“視圖變換”是指對____進行縮放、旋轉和移動。

答案：物體

2.在計算機圖形學中，用于確定物體表面顏色的模型是____。

答案：顏色模型

3.下列哪種算法用于計算圖形的隱藏面？____

答案：陰影算法

4.在計算機圖形學中，下列哪個不是一種渲染技術？____

答案：透明度混合

5.下列哪種算法用于生成高質量的圖像？____

答案：反走樣算法

6.在計算機圖形學中，下列哪種算法用于模擬光線在物體表面上的反射？____

答案：光線追蹤

三、簡答題（每題6分，共18分）

1.簡述計算機圖形學中的投影變換。

答案：投影變換是將三維空間中的物體映射到二維平面上的過程。常見的投影變換有正交投影和透視投影。正交投影是指物體與投影平面垂直，透視投影是指物體與投影平面不垂直。

2.簡述計算機圖形學中的光照模型。

答案：光照模型是用來模擬光線在物體表面上的反射、折射、散射等現象的模型。常見的光照模型有朗伯光照模型、菲涅爾光照模型和BLINN-Phong光照模型。

3.簡述計算機圖形學中的反走樣技術。

答案：反走樣技術是一種用于提高圖像質量的渲染技術。它通過計算像素周圍區域的像素值，然后對像素顏色進行插值，從而得到更平滑、更真實的圖像。

四、論述題（每題12分，共24分）

1.論述計算機圖形學在虛擬現實中的應用。

答案：計算機圖形學在虛擬現實中的應用主要體現在以下幾個方面：

（1）虛擬場景的構建：利用計算機圖形學技術，可以構建出逼真的虛擬場景，為用戶提供沉浸式的體驗。

（2）虛擬物體的交互：通過計算機圖形學技術，可以實現虛擬物體與用戶之間的交互，如拾取、移動、旋轉等操作。

（3）虛擬人物的動畫：利用計算機圖形學技術，可以實現對虛擬人物的動畫制作，如表情、動作等。

（4）虛擬環境的渲染：通過計算機圖形學技術，可以實現虛擬環境的渲染，如光照、陰影、紋理等效果。

2.論述計算機圖形學在電影制作中的應用。

答案：計算機圖形學在電影制作中的應用主要體現在以下幾個方面：

（1）場景的構建：利用計算機圖形學技術，可以構建出逼真的場景，如山水、城市、室內等。

（2）角色的動畫：通過計算機圖形學技術，可以實現對角色的動畫制作，如表情、動作等。

（3）特效的制作：利用計算機圖形學技術，可以制作出各種特效，如爆炸、火焰、煙霧等。

（4）場景的渲染：通過計算機圖形學技術，可以實現場景的渲染，如光照、陰影、紋理等效果。

五、案例分析題（每題18分，共36分）

1.案例分析：某游戲公司開發了一款3D游戲，請根據以下要求進行分析。

（1）分析游戲中的場景構建、角色動畫、特效制作等方面所涉及的計算機圖形學技術。

（2）分析游戲中的光照、陰影、紋理等效果是如何實現的。

（3）分析游戲中的反走樣技術是如何提高圖像質量的。

答案：

（1）場景構建：游戲中的場景構建主要涉及三維建模、紋理映射等技術。角色動畫：游戲中的角色動畫主要涉及骨骼動畫、蒙皮動畫等技術。特效制作：游戲中的特效制作主要涉及粒子系統、粒子動畫等技術。

（2）光照、陰影、紋理等效果實現：游戲中的光照效果主要通過光照模型實現，陰影效果主要通過陰影算法實現，紋理效果主要通過紋理映射實現。

（3）反走樣技術：游戲中的反走樣技術主要采用反走樣算法，如MIP映射、超級采樣等技術。

2.案例分析：某電影制作公司制作了一部科幻電影，請根據以下要求進行分析。

（1）分析電影中的場景構建、角色動畫、特效制作等方面所涉及的計算機圖形學技術。

（2）分析電影中的光照、陰影、紋理等效果是如何實現的。

（3）分析電影中的渲染技術是如何提高圖像質量的。

答案：

（1）場景構建：電影中的場景構建主要涉及三維建模、紋理映射等技術。角色動畫：電影中的角色動畫主要涉及骨骼動畫、蒙皮動畫等技術。特效制作：電影中的特效制作主要涉及粒子系統、粒子動畫等技術。

（2）光照、陰影、紋理等效果實現：電影中的光照效果主要通過光照模型實現，陰影效果主要通過陰影算法實現，紋理效果主要通過紋理映射實現。

（3）渲染技術：電影中的渲染技術主要采用光線追蹤、全局光照等技術，以提高圖像質量。

本次試卷答案如下：

一、選擇題（每題2分，共12分）

1.A

解析：視圖變換是對物體進行縮放、旋轉和移動，以改變其在屏幕上的顯示方式。

2.C

解析：矩形、圓形和球體都是基本的幾何形狀，而三角形不是基本的幾何形狀。

3.A

解析：顏色模型用于確定物體表面顏色，它是計算機圖形學中的一個基本概念。

4.B

解析：陰影算法用于計算圖形的隱藏面，即不在觀察者視線范圍內的面。

5.C

解析：反走樣技術是一種渲染技術，用于提高圖像質量，而模糊渲染不是。

6.B

解析：反走樣算法通過計算像素周圍區域的像素值，然后對像素顏色進行插值，從而生成高質量的圖像。

二、填空題（每題2分，共12分）

1.物體

解析：視圖變換是對物體進行操作，而不是對視圖本身。

2.顏色模型

解析：顏色模型用于描述和表示顏色，是計算機圖形學中的一個核心概念。

3.陰影算法

解析：陰影算法用于計算和渲染物體在光照下的陰影效果。

4.透明度混合

解析：透明度混合是一種渲染技術，用于處理物體的透明度屬性。

5.反走樣算法

解析：反走樣算法通過減少走樣現象來提高圖像質量。

6.光線追蹤

解析：光線追蹤是一種渲染技術，通過模擬光線在場景中的傳播來生成圖像。

三、簡答題（每題6分，共18分）

1.投影變換是將三維空間中的物體映射到二維平面上的過程。常見的投影變換有正交投影和透視投影。正交投影是指物體與投影平面垂直，透視投影是指物體與投影平面不垂直。

解析：投影變換是計算機圖形學中的基本變換之一，用于將三維物體轉換為二維圖像。

2.光照模型是用來模擬光線在物體表面上的反射、折射、散射等現象的模型。常見的光照模型有朗伯光照模型、菲涅爾光照模型和BLINN-Phong光照模型。

解析：光照模型是計算機圖形學中的重要概念，用于模擬真實世界中光線與物體交互的效果。

3.反走樣技術是一種用于提高圖像質量的渲染技術。它通過計算像素周圍區域的像素值，然后對像素顏色進行插值，從而得到更平滑、更真實的圖像。

解析：反走樣技術是計算機圖形學中用于減少圖像走樣現象的一種技術，通過插值計算提高圖像質量。

四、論述題（每題12分，共24分）

1.計算機圖形學在虛擬現實中的應用主要體現在以下幾個方面：

（1）虛擬場景的構建：利用計算機圖形學技術，可以構建出逼真的虛擬場景，為用戶提供沉浸式的體驗。

（2）虛擬物體的交互：通過計算機圖形學技術，可以實現虛擬物體與用戶之間的交互，如拾取、移動、旋轉等操作。

（3）虛擬人物的動畫：利用計算機圖形學技術，可以實現對虛擬人物的動畫制作，如表情、動作等。

（4）虛擬環境的渲染：通過計算機圖形學技術，可以實現虛擬環境的渲染，如光照、陰影、紋理等效果。

解析：虛擬現實是計算機圖形學的一個重要應用領域，通過圖形學技術實現沉浸式體驗。

2.計算機圖形學在電影制作中的應用主要體現在以下幾個方面：

（1）場景的構建：利用計算機圖形學技術，可以構建出逼真的場景，如山