清华大学计算机系工程硕士图形学试题
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一、 判断题(10x1=10分)1、 构成图形的要素可分为两类:刻画形状的点、线、面、体的非几何要素(集合要素)与反映物体表面属性或材质的明暗、色彩等的(非几何要素)几何要素。
( 错误 )2、 参数法描述的图形叫图形;点阵法描述的图形叫图像。
( 正确 )3、 EGA (增强图形适配器)/VGA (视频图形阵列)为增强图形显示效果的一种图形处理软件的名称。
( 错误 )4、 对山、水等不规则对象进行造型时,大多采用过程式模拟方法。
( 正确 )5、 若两个图形是拓扑等价的,则一个图形可通过做弹性运动与另一个图形相重合。
( 正确 )6、 0阶参数连续性和0阶几何连续性的定义是相同的。
( 正确 )7、 Bezier 曲线可做局部调整。
( 错误 )8、 字符的图形表示分为点阵和矢量两种形式。
( 正确 )9、 LCD 表示(液晶显示器)发光二极管显示器。
( 错误 )10、 使用齐次坐标可以将n 维空间的一个点向量唯一的映射到n+1维空间中。
( 错误 ) 二、 填空题(15x2=30分)1、目前常用的PC 图形显示子系统主要由3个部件组成:(1)帧缓冲存储器、(2)显示控制器、(3)ROM BIOS 。
2、 图形的输入设备有(4)键盘、鼠标、光笔(至少写三种);图形的显示设备有(5)CRT 显示器、LCD 、投影仪(至少写三种).3、常用坐标系一般可以分为:建模坐标系、用户坐标系、(6观察坐标系、(7)规格化设备坐标系、(8)设备坐标系。
4、在多边形的扫描转换过程中,主要是通过确定穿越多边形区域的扫描线的覆盖区间来填充,而区域填充则是从(9)给定的位置开始涂描直到(10)指定的边界条件为止.5、一个交互式计算机图形系统应具有(11)计算 、(12)存储、(13)对话、(14)输入和输出等五个方面的功能。
三、 简答题(5x6=30分)1、 请列举常用的直线段裁减算法(四种)。
答:答:直接求交算法、编码算法、中点再分算法、Cyrus-Beck 算法。
姓名:___________学号:____________ 班级:____________ 评分_________工程计算机制图考试试题(A卷)结6班 (2007年7月)一、 填空:(每空3分共30分)1.计算机图形系统是由 _______ 组成。
2.分辨率为800×600的彩色光栅扫描显示器,帧缓存容量为512KB时,最多可同时显示 种颜色。
3.AutoCAD输入命令的主要方式有__________ __________ _______________________________。
4.在AutoCAD中,用“足尺作图”的方法绘制建筑施工图,若输出比例为1:50,以图纸左下角为原点, 1号图纸的图幅边界为 。
5.全套建筑工程图一般包括:_ _ ____________________ _____________________________。
6.建筑总平面图中新建房屋的位置可用________________________ ____ ___________ 确定 。
7.建筑施工图中的相对标高是指 。
8.建筑给排水系统图是按 绘制的。
9.单独基础平面详图采用 方式表示基础的网状配筋。
10.水利工程图中,地形图指的是 。
二.问答(共22分)1.建筑平面图是如何定义的?按国家制图标准,如何用图线表示该图样各部分的投影关系?(8分)2.钢屋架结构详图的主要图示内容有哪些?(6分)3.什么是水利工程图中的开挖图?简述开挖图的基本作图方法。
(8分)三. 作图 (共36分)1.阅读图1所示的钢筋混凝土主梁配筋图, 根据图中提供的数据:1)补绘2-2和4-4剖面图;2)画出钢筋详图;3) 计算和标注①号钢筋各段的设计长度以及该钢筋的下料长度。
(24分)图1 钢筋混凝土主梁配筋图2.已知一幢三层建筑物楼梯间的开间为3600mm,进深为4500mm, 墙厚240mm;二层楼面标高3.2m,三层楼面标高6.4m; 休息平台标高分别为1.92m和4.8m, 平台深1380mm; 楼梯为两跑,两梯段间的梯井为200mm, 楼梯扶手宽100mm; 踏步高160mm, 踏步宽260mm。
《计算机图形学》题集一、选择题(每题2分,共20分)1.计算机图形学主要研究的是:A. 计算机硬件的设计B. 计算机软件的开发C. 图像的生成、处理与显示D. 计算机网络技术2.下列哪个不是计算机图形学的应用领域?A. 游戏开发B. 医学影像处理C. 文字编辑D. 三维动画制作3.在计算机图形学中,像素(Pixel)是:A. 图像的最小单位B. 显示器的大小C. 图像的分辨率D. 图像的颜色深度4.下列哪个是光栅图形显示器的特点?A. 直接使用矢量数据表示图像B. 图像由像素阵列组成C. 分辨率固定不变D. 不适用于动态图像显示5.在三维图形变换中,平移变换不会改变物体的:A. 形状B. 大小C. 方向D. 位置6.下列哪个算法常用于三维图形的消隐处理?A. 光线追踪算法B. Z-Buffer算法C. 纹理映射算法D. 反走样算法7.在计算机图形学中,下列哪个术语用于描述物体表面的明暗程度?A. 色彩B. 光照模型C. 纹理D. 透明度8.下列哪个不是计算机图形学中的基本图形生成算法?A. 中点画线算法B. Bresenham画圆算法C. 扫描线填充算法D. Cohen-Sutherland线段裁剪算法9.在计算机图形学中,下列哪个概念用于描述物体的三维形状?A. 像素B. 几何模型C. 色彩模型D. 光照模型10.下列哪个不是真实感图形生成的基本步骤?A. 几何建模B. 光照模型计算C. 纹理映射D. 数据压缩二、填空题(每题2分,共14分)1.计算机图形学中的“图形”主要分为两大类:和。
2.在三维图形变换中,旋转变换可以使用______矩阵来实现。
3.在计算机图形学中,______是指使用数学方法来模拟真实世界中光线与物体表面的相互作用。
4.在进行三维图形的消隐处理时,______算法是一种常用的方法,它通过维护一个深度缓冲区来实现。
5.在计算机图形学中,______是一种常用的图像滤波技术,可以用于图像的平滑处理。
图形学试题参考答案一、名词解释(每题3分,共计18分)1.计算机图形学是利用计算机研究图形的表示、生成、显示、处理的学科。
2.改进Bezier 曲线无法表示特征多边形及局部修改性能差的缺陷,具有局部性、对称性、连续性、凸包性和几何不变性等特点。
3.用一种颜色或图案来填充一个二维区域, 确定填充区域象素点的位置以及填充象素亮度植和颜色。
4.任何小于或等于屏幕域的区域都称为视图区。
5.一种输入设备/输出设备 ,是一种对于物体触摸能产生反应的屏幕。
触摸屏由触摸检测部件和控制器组成,提供一种简单、方便、自然的人机交互方式。
6.:帧缓存是屏幕所显示画面的一个直接映象,每一存储单元对应屏幕上的一个像素,整个帧缓存对应一帧图像,用于像素的存取转换。
二、填空题(每空1分,共计20分) 1.请求 事件 2.2223.计算功能 存储功能 交互功能4.像素集合 颜色5.距离 透视6.17.扫描线8.影孔板9. 图形坐标变换(从一个点集从一个坐标系到另一个坐标系) 无穷远 10.浮点数运算 需要取整 11.顶点表示法 12.比划/像素 三、选择题(每题1分,共计10分) 1-5 FTTFT 6-10 TFFTT四、判断题(每题1分,共计10分)1-5 BDCCC 6-10 BCCBC (第6题题目印刷错误,所以全部给分) 五、简答题(每题5分,共计25分)1.种子填充算法使用假设的种子点出发,寻找区域内的所有像素点,可采用栈结构实现。
过程如下: 1) 种子入栈2) 栈若为空,算法结束;若不为空,栈顶像素出栈; 3) 将出栈像素设置为多边形色;4) 将左、上、右、下顺序检查与出栈像素相邻的四个像素,若其中某个像素不在边界且未置为多边形色,则把该像素入栈。
重复2)-4)步骤。
2.取第一象限四分之一圆,从圆弧任意点出发,顺时针方向生成圆,最精逼近该圆的下一个像素只可能为正右方、右下方和正下方像素,记为H 、D 、V 。
将三点到圆心的距离平方与圆的半径差做为H 、D 、V 到圆弧距离的度量,记为SH ,SD ,SV 。
计算机图形学题库及答案计算机图形学是计算机科学中的一个重要分支,它涉及图形的生成、处理和表示。
本题库收集了一系列计算机图形学的问题及其答案,旨在帮助学生更好地理解和掌握该领域的知识。
一、选择题1. 计算机图形学的英文缩写是什么?A. CGB. CSC. ITD. IEEE答案:A2. 以下哪一项不是计算机图形学的基本任务?A. 图形生成B. 图形渲染C. 语音识别D. 图形处理答案:C3. 二维空间中的点(x, y)关于y轴对称的点的坐标是什么?A. (-x, y)B. (x, -y)C. (-x, -y)D. (x, y)答案:A4. 在三维空间中,点(x, y, z)关于xoy平面的对称点的坐标是什么?A. (x, y, -z)B. (x, y, z)C. (-x, -y, z)D. (-x, -y, -z)答案:A5. 以下哪个变换是不变的?A. 缩放B. 旋转C. 投影D. 平移答案:B二、填空题1. 计算机图形学的基本任务包括图形生成、图形渲染和______。
答案:图形处理2. 点(x, y)关于原点的对称点的坐标是______。
答案:(-x, -y)3. 在三维空间中,点(x, y, z)关于xoy平面的对称点的坐标是______。
答案:(x, y, -z)4. 矩阵乘法的定义是:如果A是一个m×n矩阵,B是一个n×p 矩阵,则C = AB是一个______矩阵。
答案:m×p5. 计算机图形学中的齐次坐标表示法中,点(x, y, z, w)的二维坐标表示为______。
答案:(x/w, y/w)三、简答题1. 请简要描述计算机图形学的基本任务。
答案:计算机图形学的基本任务包括图形生成、图形渲染和图形处理。
图形生成是指利用计算机硬件和软件生成各种图形;图形渲染是指将图形数据转换为图像显示在屏幕上;图形处理是指对图形进行各种变换和操作,以满足用户的需要。
2. 请解释什么是矩阵乘法。
图形计算机考试题及答案本文将为读者提供一系列图形计算机考试题及答案,帮助读者巩固和拓展相关知识,以便在考试中取得好成绩。
第一部分:选择题1. 下列哪个是计算机图形学的主要应用领域?a. 人工智能b. 虚拟现实c. 数据挖掘d. 计算机网络答案:b. 虚拟现实2. 光栅化是一种图形渲染的技术,下列哪个过程不是光栅化的一部分?a. 顶点着色b. 边缘剪裁c. 抗锯齿d. 像素着色答案:b. 边缘剪裁3. 下列哪个算法用于三维物体的平移操作?a. Bresenham算法b. Cohen-Sutherland算法c. DDA算法d. Gouraud着色算法答案:c. DDA算法4. 在3D变换中,旋转操作是通过哪个矩阵来实现的?a. 缩放矩阵b. 平移矩阵c. 旋转矩阵d. 投影矩阵答案:c. 旋转矩阵第二部分:填空题1. 在计算机图形学中,GPU的全称是___________。
答案:图形处理器(Graphics Processing Unit)2. 在光栅化渲染中,三角形内插的算法是___________。
答案:重心插值(Barycentric Interpolation)3. 图形学中的坐标变换包括平移、旋转和___________。
答案:缩放4. 在视景体剪裁中,将立方体与视景体进行相交得到的图形被称为___________。
答案:裁剪多边形第三部分:简答题1. 请简要解释什么是光栅化渲染,并列举光栅化渲染的优点。
答:光栅化渲染是一种图形渲染的技术,它将几何图形转化为像素数组,通过对每个像素进行着色来生成最终的图像。
光栅化渲染的优点包括:- 效率高:光栅化渲染利用硬件加速技术,可以高效地处理大量的图形数据。
- 易于实现:光栅化渲染算法相对简单,易于实现和优化。
- 实时性强:光栅化渲染可以实时渲染动态图像,适用于游戏和虚拟现实等实时应用场景。
2. 请解释什么是三角形剪裁,并简述其作用。
答:三角形剪裁是指将超出视景体范围的三角形进行裁剪,即去除不可见部分。
计算机图形学试题及答案(3)《计算机图形学》模拟试卷⼀⼀、【单项选择题】(本⼤题共10⼩题,每⼩题2分,共20分)在每⼩题列出的四个选项中只有⼀个选项是符合题⽬要求的,请将正确选项前的字母填在答题卷相应题号处。
1、计算机图形学与计算机图像学(图像处理)的关系是()。
[A] 计算机图形学是基础,计算机图像学是其发展[B] 不同的学科,研究对象和数学基础都不同,但它们之间也有可相互转换部分[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2、多边形填充算法中,错误的描述是()。
[A] 扫描线算法对每个象素只访问⼀次,主要缺点是对各种表的维持和排序的耗费较⼤[B] 边填充算法基本思想是对于每⼀条扫描线与多边形的交点,将其右⽅象素取补[C] 边填充算法较适合于帧缓冲存储器的图形系统[D] 边标志算法也不能解决象素被重复访问的缺点3、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。
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,则输出点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与裁剪线的交点和S[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P4、下列关于反⾛样的叙述中,错误的论述为()。
[A] 把像素当作平⾯区域来采样[B] 提⾼分辨率[C] 增强图像的显⽰亮度[D] 采⽤锥形滤波器进⾏加权区域采样5、下列关于平⾯⼏何投影的叙述中,错误的论述为()。
[A] 透视投影的投影中⼼到投影⾯的距离是有限的[B] 在平⾏投影中不可能产⽣灭点[C] 在透视投影中,⼀组平⾏线的投影仍保持平⾏[D] 透视投影与平⾏投影相⽐,视觉效果更真实,但不⼀定能真实反映物体的精确尺⼨和形状6、下列关于Bezier曲线的论述中,错误的论述为()。
计算机图形学考试题及答案计算机图形学是计算机科学中的一个重要领域,涉及到计算机生成和处理图像、图形和动画等方面的技术。
在学习和应用计算机图形学时,进行考试是一种常见的评估学生知识和能力的方式。
下面是一些常见的计算机图形学考试题及答案,供您参考。
题目一:计算机图形学的基本概念1. 请解释什么是点、线段和多边形。
答案:点是图形学中最基本的元素,具有位置信息;线段是由两个点构成的一条直线;多边形是由若干个线段连接起来的封闭图形。
2. 请解释什么是二维和三维图形学。
答案:二维图形学主要涉及平面上的图像和图形的生成和处理技术,而三维图形学则更加复杂,可以描述和处理具有宽度、深度和高度的物体。
3. 请简要说明计算机图形学的主要应用领域。
答案:计算机图形学广泛应用于计算机游戏、虚拟现实、工程设计、建筑可视化、影视特效等领域。
题目二:光栅化和向量图形的区别1. 请解释什么是光栅化和向量图形。
答案:光栅化是将图形或图像转换成由像素点组成的栅格形式,每个像素点的颜色值可以表示图像的一部分;向量图形则是使用数学公式表示图形,可以无限放大而不失真。
2. 请列举光栅化图形和向量图形的优缺点。
答案:光栅化图形的优点是可以准确表示各种颜色和效果,缺点是放大会导致失真;向量图形的优点是可以无限放大而不失真,缺点是对于复杂的细节表达能力有限。
题目三:三维建模与渲染1. 请解释什么是三维建模和渲染。
答案:三维建模是使用计算机生成三维对象的过程,包括创建物体的外形、纹理和材质等属性;渲染则是将三维模型转换成二维图像的过程,添加光照和阴影效果,使其更加逼真。
2. 请列举一些常用的三维建模和渲染软件。
答案:常用的三维建模软件有Autodesk 3ds Max、Maya、Blender 等;常用的渲染软件有V-Ray、Arnold、Mental Ray等。
题目四:计算机图形学中的颜色表示和处理1. 请解释什么是RGB和CMYK颜色模型。
答案:RGB颜色模型使用红、绿、蓝三原色的不同组合来表示颜色,适用于显示器和光栅化图像;CMYK颜色模型使用青、洋红、黄和黑四种颜色的不同组合来表示颜色,适用于打印和印刷。
计算机图形学试题及答案一、选择题1. 下列哪个选项反映了图形学的定义?A. 图形学是研究如何使用计算机生成和操纵图像的学科。
B. 图形学是研究计算机图形硬件的学科。
C. 图形学是研究计算机图像压缩算法的学科。
D. 图形学是研究计算机图形界面设计的学科。
答案:A2. 下列哪个选项不是计算机图形学的核心内容?A. 图形硬件B. 图形算法C. 图形数据结构D. 图形用户界面设计答案:D3. 在计算机图形学中,三维坐标使用下列哪个表示法?A. (x,y,z)B. (x,y)C. (x,y,z,w)D. (x,y,w)答案:A二、简答题1. 什么是光栅化?简述光栅化算法的基本原理。
答:光栅化是将连续的图形转化为离散的像素点的过程。
光栅化算法的基本原理包括以下步骤:- 对于三维图形,首先进行顶点的投影,将三维坐标映射到二维屏幕上。
- 然后,对二维空间中的像素进行遍历,判断每个像素是否被图形覆盖。
- 如果像素被覆盖,则将其填充为图形所要显示的颜色;如果未被覆盖,则保持原来的颜色。
2. 简述几何变换在计算机图形学中的作用,并举例说明。
答:几何变换在计算机图形学中可以用于对图像进行平移、旋转、缩放等操作,改变图形的位置和大小。
例如,通过对一个三角形进行平移,可以将其移动到屏幕的不同位置;通过对一个矩形进行缩放,可以改变其宽度和高度,实现图像的放大或缩小。
三、综合题请根据以下场景,回答问题并进行代码实现。
场景描述:假设有一个二维图形,由一组顶点坐标构成。
现在需要实现一个算法来判断该二维图形是否为凸多边形。
算法实现思路:1. 判断多边形的边是否都是凸角。
遍历多边形的每条边,判断其与相邻两条边形成的夹角是否小于180度,若有任意一条夹角大于180度,则不是凸多边形。
2. 判断多边形的内角是否都是凸角。
遍历多边形的每个顶点,以该顶点为中心,判断其与相邻两条边形成的夹角是否小于180度,若有任意一个内角大于180度,则不是凸多边形。
注意:答案仅供参考第一章 一、名词解释图形;图像;点阵表示法;参数表示法; 二、选择题:F 面哪个不是国际标准化组织(ISO )批准的图形标准。
(D )A. GKS三、判断题:计算机图形学和图像处理是两个近似互逆的学科。
计算机图形学处理的最基本的图元是线段。
(F ) 四、简答题:图形包括哪两方面的要素,在计算机中如何表示它们?阐述计算机图形学、数字图像处理和计算机视觉学科间的关系。
图形学作为一个学科得以确立的标志性事件是什么?试列举出几种图形学的软件标准?工业界事实上的标准有那些? 举例说明计算机图形学有哪些应用范围,解决的问题是什么? 第二章 一、选择题:1. 触摸屏是一种(C )A. 输入设备;B. 输出设备;C. 既是输入设备,又是输出设备;2. 3. 4. B. P HIGS C. CGM D. DXF下面哪一项不属于计算机图形学的应用范围?(A. 计算机动画;B. 从遥感图像中识别道路等线划数据;C. QuickTime 技术;D. 影视三维动画制作关于计算机图形标准化的论述,哪个是正确的(A. CGM 和CGI 是面向图形设备的接口标准B. GKS IGES STEP 匀是 ISO 标准;C. IGES 和STEP 是数据模型和文件格式的标准;D. P HIGS 具有模块化的功能结构; 与计算机图形学相关的学科有A. 图像处理B. 测量技术C. 模式识别D. 计算几何E. 生命科学F. 分子生物学A 、C 、D OB )1. (F )2.空间球最多能提供(D )个自由度;A.一个;B.三个;C.五个;D.六个;3.等离子显示器属于(C)A.随机显示器;B.光栅扫描显示器;C.平板显示器;D.液晶显示器;4.对于一个1024 X 1024存储分辨率的设备来说,当有8个位平面时,显示一帧图像所需要的内存为(A、D)A.1M字节;B.8M字节;C.1M比特;D.8M比特;5.分辨率为1024*1024的显示器,其位平面数为24,则帧缓存的字节数应为(A)A.3MB ;B.2MB;C.1MB;D.512KB;6.下面对光栅扫描图形显示器描述正确的是:(A)A.荧光粉涂层均匀离散分布:B.是一种点画设备;C.电子束从顶到底扫描;D.通过控制电子束的强弱实现色彩的强弱;7.一个逻辑输入设备可以对应(C)物理输入设备。
1.1编译程序由哪几部分构成?简述各部分功能。
参考答案: 五个部分词法分析:接收输入源程序串,输出单词序列。
语法分析:接收单词序列,识别出各种语法成分,并做语法检查。
语义分析与中间代码生成:分析每个语法结构的静态语义,生成某种形式的中间代码。
优化:在不改变程序执行结果的前提下,提高中间代码或目标代码的质量。
目标代码生成:将中间代码转换成等价的目标代码。
2.4写出产生语言L(G1) 的文法G1:L(G1)={a m b m c n |m ,n ≥0}。
参考答案:G1: S →AB A →ε|aAb B →ε|Bc4.4设有表格结构文法G[S]:||(),|S a T T T S S→∧→(1)给出(a ,(a ,a ))的最左、最右推导,并画出相应的语法树。
参考答案:最左推导:S ⇒(T) ⇒(T,S) ⇒(S,S) ⇒(a,S) ⇒(a,(T,S)) ⇒(a,(S,S)) ⇒(a,(a,S)) ⇒(a,(a,a))最右推导:S⇒(T) ⇒(T,S) ⇒(T,(T,S) ⇒(T,(T,a) ⇒(T,(S,a)) ⇒(T,(a,a)) ⇒(S,(a,a)) ⇒(a,(a,a)) 语法树:S( T )T , SS( T )a S(2)计算文法G[S]的FIRSTVT集和LASTVT集。
参考答案:FIRSTVT(S)={a, ^,( }FIRSTVT(T)= {a, ^, (,,}LASTVT(S)= {a, ^,)}LASTVT(T)= {a, ^,),,}(3)构造G[S]的优先关系表,并判断G[S]是否为算符优先文法。
1.计算机图形学的研究内容有哪些?答:(1) 基于图形设备的基本图形元素的生成算法,如用光栅图形显示器生成直线、圆弧、二次曲线、封闭边界内的图案填充等。
(2) 图形元素的几何变换,即对图形的平移、放大、缩小、旋转、镜像等操作。
(3) 自由曲线和曲面的插值、拟合、拼接、分解、过渡、光顺、整体和局部修改等。
计算机(图形学)期末考试卷一、 填空题(每空1分,共10分)1. 图形的表示方法有两种: 点阵法 和 参数法 。
2. 目前常用的两个事实图形软件标准是OpenGL 和 DirectX 。
3. 多边形有两种表示方法: 顶点表示法 和点阵表示法。
4. 二维图形基本几何变换包括平移、 比例 、 旋转 等变换。
5. 投影可以分为 平移 投影和 透视 投影。
6. 描述一个物体需要描述其几何信息和 拓扑信息 。
7. 在Z 缓冲器消隐算法中Z 缓冲器每个单元存储的信息是每一个像素点的 深度值 。
二、 判断题(每小题1分,共10分,对的画√,错的画×)1. 由三个顶点可以决定一段二次B 样条曲线,若三顶点共线时则所得到的曲线褪化为一条直线段。
(v )2. DDA (微分方程法)是Bresenham 算法的改进。
( x )3. 插值得到的函数严格经过所给定的数据点,逼近是在某种意义上的最佳近似。
( v )4. 齐次坐标提供了坐标系变换的有效方法,但仍然无法表示无穷远的点。
( x )5. 若相对于某点进行比例、旋转变换,首先需要将坐标原点平移至该点,在新的坐标系下做比例或者旋转变换,然后将原点平移回去。
( v ) 6. Phong 算法的计算量要比Gouraud 算法小得多。
( x )7. 将某二维图形整体放大2倍,其变换矩阵可写为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡200010001。
( x )8. 在种子填充算法中所提到的八连通区域算法同时可填充四连通区域。
( v ) 9. 边缘填充算法中是将扫描线与多边形交点左方的所有像素取补。
( x ) 10. 计算机图形技术是随着图形硬件设备的发展而发展起来的。
( v )三、 选择题(每小题1分,共10分)1.在图形变换中引入齐次坐标的目的是 B 。
A )便于实现缩放变换 B) 统一表示几种基本变换,便于计算 C )便于实现错切变换 D )无特殊目的,一直沿用而已 2. 透视投影中主灭点最多可以有几个? DA ) 0B )1C )2D )33. 在简单光照模型中,由物体表面上的点反射到视点的光强是下述哪几项之和? C①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。
计算机图形学期末真题+答案(两套) 一选择题:1、以计算机中所记录的形状参数与属性参数来表示图形的一种方法叫做( ),一般把它描述的图形叫做( );而用具有灰度或颜色信息的点阵来表示图形的一种方法是( ),它强调图形由哪些点组成,并具有什么灰度或色彩,一般把它描述的图形叫做( )。
AA 参数法、图形、点阵法、图像B 点阵法、图像、参数法、图形C 参数法、图像、点阵法、图形D 点阵法、图形、参数法、图像 2、下列设备中属于图形输出设备的是( B ) ○1鼠标○2LCD ○3键盘○4 LED ○5打印机○6扫描仪○7绘图仪○8触摸屏 A ○1○3○6○8 B ○2○4○5○7 C ○2○5○6○7 D ○4○6○7○8 3. 下面给出的四个选项中( D )是绕Z 轴负向旋转θ的三维旋转变换矩阵。
A ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000cos sin 00sin cos 00001θθθθ B ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000cos 0sin 00100sin 0cos θθθθ C ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10010000cos sin 00sin cos θθθθ D ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10010000cos sin 00sin cos θθθθ 4. 下面给出的四个选项中,( A )不是Bezier 曲线具有的性质。
A 局部性 B 几何不变性 C 变差缩减性 D 凸包性5、B 样条曲线中,按照节点矢量T 的不同可以将B 样条分为均匀B 样条,开放均匀B 样条和非均匀B 样条,以下选项中属于开放均匀B 样条节点矢量的是(C )。
A 、T =(0,1,2,3,4,5,6)B 、T =(0,0,1,1,2,2,3,3)C 、T =(0,0,0,1,2,3,4,5,5,5)D 、T =(0,0.1,0.2,0.2,0.5,1)二、填空题(共8小题,每空1分,总计25分,请直接在原题上作答)1、一个交互式计算机图形系统应具有( 计算 )、( 存储 )、( 对话 )、( 输入 )、( 输出 )等五个方面的功能。
《计算机图形学》考试试卷
一、图形与图像的定义及其相互关系
二、计算机图形学的应用。
三、试给出直线的中点画线法算法过程。
P22
四、已知多边形P=(P0P1P2P3P4P5P6P0);其各边坐标分别为(2,5)(2,10)(9,
6)(16,11)(16,4)(12,2)(7,2)(2,5),在用y-x算法对其实现扫描转换时,请写出ET和扫描线y=3与y=8时AET的内容。
五、在二维空间,欲求某点关于直线y = ax + b的对称点,试写出对应的变换
矩阵。
设二维空间中任一条直线l:y=mx+h,那么点P(x0,y0)关于l的对称点P'(x1,y1)的公式如下:
故变换矩阵为可看成先做缩放变换再做平移变换,然后再做整体缩放变换,矩阵如下:
六在三维空间,欲求某点关于平面y = ax + by + c的对称点,试写出对应的变换矩阵。
七试写出phong光照模型,并指出个参数的含义。
P134
八 conns曲面的给定条件及各条件的作用。
九试写出三维图形平移变换,比例变换和旋转变换的变换矩阵。
十对多边形明暗处理时,双线性亮度插值法的算法思路。
1查色表原理及优点
2参数方程描述自由曲线的优先
3:试给出关于变截面的三个正则结合算子的表达式4:平面几何投影分类
5。
清华大学计算机系工程硕士图形学试题————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:清华大学计算机系图形学试题姓名: 学号: 单位:一、选择题(4分×5=20分)1. Siggraph 是 ba. 图形学的杂志b. 图形学的组织及其会议c. 图形学的标准d. 图形学的某个算法2. 中点法扫描转换以(1,1), (6,3)为端点的直线段时,不经过下面哪个点 c ?a. (2,1)b. (3,2)c. (4,3)d. (5,3)3. 六个控制顶点的三次B 样条的节点向量应该由几个节点构成 d ?a. 6b.8c. 9d.104. Bernstein 基函数)(t B n i 在何参数值处取极值 c ?a. 0b. 1c. n id. ni -1 5. 属于空间剖分技术的光线跟踪加速方法有: aca. 三维DDAb. 层次包围盒c. 八叉树d. 自适应深度控制二、简答题(5分×5题)1. 列举三个以上图形学的应用领域?答:计算机辅助设计与制造、可视化、真实感图形实时绘制、自然景物仿真、计算机动画、用户接口、计算机艺术。
2. 参数曲线曲面有几种表示形式?答:代数形式和几何形式。
3. 在Phong 模型ns p d p a a V R K I N L K I K I I )()(⋅+⋅+=中,三项分别表示何含义?公式中的各个符号的含义指什么?答:三项分别代表环境光、漫反射光和镜面反射光。
a I 为环境光的反射光强,p I 为理想漫反射光强,a K 为物体对环境光的反射系数,d K 为漫反射系数,s K 为镜面反射系数,n 为高光指数,L 为光线方向,N 为法线方向,V 为视线方向,R 为光线的反射方向。
4. 依次写出用DDA 画线法进行直线扫描转换,从点(5,5)到(20,10)经过的象素点,及给出每步计算步骤。
10101/3y y k x x -==- 55 65 5.3 76 5.7 86 6 96 6.3 107 6.7 117 7 127 7.3 138 7.7 148 8 158 8.3 169 8.7 179 9 189 9.3 1910 9.7 201010 5. 什么叫反走样,并简述三种以上反走样方法的基本原理。
答:在光栅显示器上显示图形时,直线段或图形边界或多或少会呈锯齿状。
原因是图形信号是连续的,而在光栅显示系统中,用来表示图形的却是一个个离散的象素。
这种用离散量表示连续量引起的失真现象称之为走样;用于减少或消除这种效果的技术称为反走样。
反走样的方法有:提高分辨率、区域采样和加权区域采样。
三(20分)、三次B 样条曲线控制顶点为P 0 , P 1,P 2,P 3,P 4,坐标分别为(0,0),(100,100),(150,120),(200,100),(300,0), 节点矢量T=(0,0,0,0,0.4,1,1,1,1)。
1) 计算曲线上一点⎪⎭⎫⎝⎛21P 的值(De Boor 递推算法见附录)。
2) 对曲线上一点⎪⎭⎫ ⎝⎛21P ,调整其中一个控制顶点P 2,使⎪⎭⎫ ⎝⎛21P 精确通过点T =(150, 50),给出新的控制顶点P 2。
解:(1) 使用deBoor 递推公式有:4,4j k ==1000052221215252(0.50.5)(125,110)t t t t P P P P P t t t t --=+=+=-- 1000036332326363(0.50.5)(175,110)t t t t P P P P P t t t t --=+=+=-- 100007444343747415()(216.67,83.33)66t t t t P P P P P t t t t --=+=+=-- 2111135332325353(0.50.5)(150,110)t t t t P P P P P t t t t --=+=+=-- 211116444343646415()(181.94,91.67)66t t t t P P P P P t t t t --=+=+=-- 3222254443435454115()()(155.324,106.96)266t t t t P P P P P P t t t t --==+=+=--(2) 新控制顶点222,411()()22T P P P N ⎛⎫'-=- ⎪⎝⎭有222,4117()/()(150,120)( 5.324,56.96)/()(131.75,75.29)2224P P T P N ⎛⎫'=+-=+--=- ⎪⎝⎭四(10分)、给出扫描线Z-Buffer 消隐算法,并比较与传统Z-Buffer 的消隐算法的区别。
算法思想:在处理当前扫描线时,开一个一维数组作为当前扫描线的Z-buffer 。
首先找出与当前扫描线相关的多边形,以及每个多边形中相关的边对。
对每一个边对之间的小区间上的各象素,计算深度,并与Z-buffer 中的值比较,找出各象素处可见平面,计算颜色,写帧缓存。
对深度计算,采用增量算法。
算法过程:x l 左侧边与扫描线交点的x 坐标∆x l 左侧边在扫描线加1时的x 坐标增量y lmax 左侧边两端点中最大的y 值x r 右侧边与扫描线交点的x 坐标∆x r 右侧边在扫描线加1时的x 坐标增量y rmax 右侧边两端点中最大的y 值z l 左侧边与扫描线交点处的多边形深度值IP 多边形序号∆z a 当沿扫描线方向增加1个象素时,多边形所在平面的z 坐标增量,为-a/c ∆z b 扫描线加1时,多边形所在平面的z 坐标增量,为-b/c扫描线Z-buffer 算法(){建多边形y 表;对每一个多边形根据顶点最小的y 值,将多边形置入多边形y 表。
活化多边形表APT ,活化边表AET 初始化为空。
For(每条扫描线i ,i 从小到大){1. 帧缓存CB 置为背景色。
2. 深度缓存ZB (一维数组) 置为负无穷大。
3. 将对应扫描线i 的,多边形y 表中的多边形加入到活化多边形表APT 中。
4. 对新加入的多边形,生成其相应的边Y 表。
5. 对APT 中每一个多边形,若其边Y 表中对应扫描线I 增加了新的边, 将新的边配对,加到活化边对表AET 中。
6. 对AET 中的每一对边:6.1 对x l < x < x r 的每一个象素,按增量公式z = z + ∆z a 计算各点深度depth 。
6.2 与ZB 中的量比较,depth > ZB(I), 则令ZB(I) =depth ,并计算颜色值, 写帧缓存。
7. 删除APT 中,多边形顶点最大y 坐标为I 的多边形,并删除相应的边。
8. 对AET 中的每一个边对,作如下处理:8.1 删除y lmax 或y lmax 已等于I 的边。
若一边对中只删除了其中一边,需对该多边形的边重新配对。
8.2 用增量公式计算新的xl 、xr 和zl 。
x l =x l +∆ x l 、x r =x r +∆ x r 和z l =z l+∆ x l ∆ z a +∆z b}}比较:与Z -buffer 算法相比,扫描线Z -buffer 算法做了两点改进。
一、将整个绘图窗口内的消隐问题分解到一条条扫描线上解决,使所需的Z 缓冲器大大减少。
二、计算深度值时,利用了面连贯性,只用了一个加法。
但它在每个象素处都计算深度值,进行深度比较。
因此,被多个多边形覆盖的象素区处还要进行多次计算,计算量仍然很大。
五(10分)、给定多项式∑=n i i i t a 0,试将其表示为Bernstein 基函数的形式?即给出显式表达的系数i b ,使∑∑===n i n i i n i i i t B b t a 00)(解: ()[]∑∑∑∑∑∑=-=--+-=-=---=-=-=-=-+=n 0i in 0j j i n j i j i n i n 0i i n 0j j i n j j i n i i n 0i i n i i n 0i i i t 1t C a t 1t Ct a t 1t t a t a )()(令k j i =+,则上式可表示为:∑∑==----n 0i ni k k n k k n k n i k i n i t 1t C C C a )( ∑∑==----=n 0i n ik k n k k n it 1t C n i k k i n a )(!)!(!)!( ∑∑==----=n 0k k 0i kn k k n i t 1t C n i k k i n a )(!)!(!)!(将指标i,k 调换,并与∑=n 0i n i i t B b )(比较可得:∑=--=i k ii n k i i k n a b 0!)!(!)!(六(15分)、(1) 写出光线跟踪算法的基本过程。
(2)在光线跟踪的递归程序中,递归终止条件有哪几种?(3)描述3维DDA 算法的原理。
解:(1)算法从视点出发,通过图像平面上每一点像素中心向场景发出一条光线,若光线与场景中景物无交,则光线将射出画面,跟踪结束。
否则,光线与景物有交。
此时,光线在离视点最近的景物表面交点处的走向有以下三种可能:1) 当前交点所在的景物表面为理想漫射面,跟踪结束。
2) 当前所在的景物表面为理想镜面,光线沿其镜面反射方向继续跟踪。
3) 当前交点所在的景物表面为规则透射面,光线沿其规则透射方向继续跟踪。
(2)光线跟踪算法可以有以下的几种终止条件:1. 该光线未碰到任何物体。
2. 该光线碰到了背景。
3. 光线在经过许多次反射和折射以后,就会产生衰减,光线对于视点的光强贡献很小(小于某个设定值)。
4. 光线反射或折射次数即跟踪深度大于一定值。
(3) 将景物空间均匀分割成为一系列均匀的3维网格,每一个网格均记录其所含景物面片的数据。
光线跟踪时,光线只须依次与其所经过的空间网格中所含的景物面片进行求交测试。
光线的三维网格跨越算法是利用了直线光栅化的DDA 算法直接推广到三维,所以称为三维DDA 算法。
(下面是具体算法说明,不要求)设光线的方向向量为),,(z y x V V V V ,我们先求出被跟踪光线的主轴方向d ,是:),,max(z y x d V V V V =。
设其他两个坐标方向为i 和j ,那么三维DDA 网格跨越过程,可分解为两个二维DDA 过程。
算法首先将光线垂直投影到交于主轴的两个坐标平面上,然后对两投影线分别执行二维DDA 算法。
附:k 阶B 样条曲线求值的de Boor 算法:[][1][1]1,0,1,2,,()()(),1,2,,1;1,2,,i r r r i i k r i i i i k r ii k r i P r i j k j k j t t t t P t P t P t t t t t r k i j k r j k r j --+--+-+-⎧==-+-+⋅⋅⋅⎪--⎪=+⎨--⎪⎪=⋅⋅⋅-=-++-++⋅⋅⋅⎩。