计算机图形学

C、人事信息管理系统； D、地理信息系统（GIS）

6．下列关于三维图形绘制的内容，错误的是( C )

A、在屏幕上显示三维图形，采用的直角坐标系通常是左手坐标系； B、图形绘制中，除世界坐标系外，还要屏幕坐标系；

C、图形绘制中，局部坐标系和成像面坐标系是必须要设置的；

D、三维空间中的对象要在二维的屏幕或图纸上表示出来，必须要通过投影 7．对于由P0P1P2P3四点所决定的三次Bezier曲线，下列叙述中错误的是D

A、起始点位于P0 ；

B、终止点位于P3 ； D、终止点的切矢为：（P3-P2）

C、起始点的切矢为：3（P1-P0）；

8．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 )

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

?200?9．使用下列二维图形变换矩阵T??010?，将产生变换的结果为（ D）

????111??A、图形放大2倍；

B、图形放大2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 10．下列关于多边形绘制的命题中，不正确。 D

A．均匀着色处理比光滑着色处理简单，不需要进行插值计算； B．采用Gouraud着色时，多边形内点的颜色需要用光照方程计算； C．采用Phong着色时，多边形内点的颜色需要用光照方程计算； D．采用Gouraud着色时，多边形内点的颜色不需要用光照方程计算 11．打印机一般使用什么颜色模型？( B )

A、RGB； B、CMY； C、HSV；

D、HLS

12．下列（ D ）不是三维坐标（8，4，6）的齐次坐标。

A、（4,2,3,0.5）； B、（16,8,12,2）； C、（8,4,6,1）； D、（8,4,6,0） 13．?ABC经过下列（ B ）变换后，面积发生变化。

A、平移变换T(3,4)； B、放缩变换S(2,1)；C、旋转变换R(30)；D、前三者 14．下述关于显示系统的描述中，（B ）是错误的。

A、表示像素位置的坐标值必须是整数；

B、满足三维图形显示的显存大小等于帧缓冲器的大小；

C、阴极射线管中的偏转板用来控制电子束在水平和垂直方向上的偏转； D、光栅扫描系统中可以不含显示处理器

15．下列有关各种反射光的叙述语句中不正确的论述为（ D ）

A、环境光的反射光强弱与观察方向无关；

B、漫反射光照射到物体上后向各方向反射的强度一样； C、镜面反射光的强度与观察方向有关； D、镜面反射光的强度与观察方向无关

二、判断题

1．投影就是把n维物体投射到n-1维上得到的平面图形；错

2．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；错

3．在所有灭点中，平行于三个坐标轴之一的直线的灭点称为主灭点。主灭点最多有3个；对

4．图形变换可分为两种：几何变换和非几何变换；对

5．空间相互平行的直线，在透视图上可以不平行且交于一点；对 6. 加权采样比非加权采样的反混淆（反走样）效果好； 对

7．线段编码（Cohen-Sutherland）裁剪算法最多只需要2次计算交点 ；错 8．一次Bezier曲线其实就是连接起点到终点的直线段；对

9．二维图形显示流程中，图形裁剪在扫描转换前进行可以提高显示速度；对 10．反射光一般由环境光、漫反射和镜面反射光组成。对 11．显示器的分辨率越高，那么它显示的图像就越精细；对 12．计算机图形学中绘制的直线是严格数学意义下的直线；错 13．透视投影变换中灭点个数最多有3个；错 14．平移和旋转变换不改变线段的长度；对

15．边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；错 16. 非加权采样的反混淆（反走样）计算时间少于加权采样的反混淆；对

17．多边形中点裁剪算法不需要计算交点；错 18．Bezier曲线的基函数不具有对称性；错

19．图形消隐中的深度缓存算法，占用较多的内存空间，不适宜用硬件实现；错 20．由Phong明暗模型处理的物体表面光亮度会呈现不连续跃变。错

三、简答题

1．Z缓冲器消隐算法的基本原理是什么？

Z缓冲器算法除了需要用于保存各像素颜色的帧缓冲器外,还需要一个用于保存各像素处物体深度值的Z缓冲器.Z缓冲器与帧缓冲器具有同样多的单元,它们的单元之间存在此1-1对应关系.Z缓冲器各单元的初始值为-1,当要改变某个像素的颜色值时,首先检查当前多边形的深度值是否大于该像素原来的深度值,如果大于,说明当前多边形更靠近观察点，用它的颜色替换像素原来的颜色；否则，说明在该像素处，当前多边形被前面所绘制的多边形遮挡了，是不可见的，像素颜色值不改变。 2．简要写出三维图形显示的流程。

物全最初定义于自己的局部坐标系（模型坐标系）中，经适当的几何变换-模型变换，它一一定的形状、尺寸存在于世界坐标系的某个位置。再经过观察变换，获得物体在观察坐标系中的表示。观察坐标系中的视见体划定了可见物体所在的范围，裁剪之后剩下的物体将被投影平面上的窗口之内，再由窗口至视区的变换将其变换到设备坐标系中用于显示。 该题答案也可用如下流程图表示： 模型 坐标系 变换 模型

3．简要说明多边形扫描转换的扫描线算法步骤，并写出算法实现时新边表和活性边表中结点结构。

步骤：（1）求扫描线与多边形各边的交点；（2）对所求得的交点按x坐标从小到大排序；（3）将交点两两配对，并填充每一区段。

新边表,存放在该扫描线第一次出现的边。也就是说，若某边的较低端点为ymin，则该边就放在扫描线ymin的新边表中。

活性边表的结点应为对应边保存如下内容：第1项存当前扫描线与边的交点坐标x值；第2项存从当前扫描线到下一条扫描线间x的增量Dx；第3项存该边所交的最高扫描线号ymax。

世界 坐标系 观察 变换 关于视见 坐标系 体的裁剪 观察 投影 投影 平面 窗口至视 设备 显 区的变换 坐标系 示 typedef struct nodeEdge

{

int ymin; //扫描线第一次出现的边 int ymax; //边的上端点的y坐标 float x; //在AEL中表示当前扫描线与边的交点的x坐标，初值(即在ET中的值)为边的下端点x的坐标

float Dx; //当前扫描线到下一条扫描线间x的增量 float deltax; //边的斜率的倒数 nodeEdge *nextEdge; //指向下一条边的指针

}Edge; //边的分类表和活性边表的数据结构（扫描转换多边形的扫描线算法）

4．简要回答透视投影和正平行投影间的区别和联系。

平行投影与透视投影间的区别在于投影中心与投影平面之间的距离不同。当投影中心到投影平面的距离是有限的时候，为透视投影，当这个距离为无限的时候，为平行投影。平行投影需指明投影方向，透视投影需指明投影中心的位置。 平行投影与透视投影都是平面几何投影。

5．构造Bezier曲线的基本条件有哪些？并写出n次Bezier曲线的定义。

给定空间中n+1个点的位置矢量，构造一条n次曲线；n+1个控制点构成由n条边组成的折线集；控制多边形起点、终点和曲线起点、终点重合；控制多边形第一条边和最后一条边表示曲线起点、终点处切向量方向；曲线形状趋向于控制多边形形状。 n次Bezier曲线： P(t)?T,其中，为空间中的P?[xyz]PBEZ(t),t?[0,1]?ii,nii,i,ii?on点，称为控制顶点，折点P0P1…PN称为控制多边形，BEZi,n(t)为Bernstein基函数。 6．写出多边形的扫描线扫描转换算法的主要步骤。 （1）求交：计算扫描线与多边形各边的交点； （2）排序：把所有交点按x值递增顺序排序；

（3）配对：第一个与第二个，第三个与第四个等等；每对交点代表扫描线与多边形的一个相交区间，

（4）着色：把相交区间内的象素置成多边形颜色，把相交区间外的象素置成背景色。 7．简要说明图形几何变换的三种基本变换。

平移变换：将点P（x,y,z）在三个坐标轴方向上分别移动距离tx,ty和tz，得到新的一点

P?(x?,y?,z?)，它们之间的关系表示为：P??P?T，其中T?[tx,ty,tz]T

缩放变换：参照点为坐标原点，建立空间任一参照点Pr（xr,yr,zr）的放缩变换步骤：平

Pr落于原点，变换为T（-xr,-yr,-zr）；进行缩放变换S（sx,sy,sz）；平移

使Pr回到原先的位置，变换为T（xr,yr,zr）,从而关于参照点Pr的缩放变换S(Pr；

移使