图形学练习题

图形学练习题

第一章

（1）图形与图像的关系：

图形与图像间无本质区别，其主要区别是表示方法不同：图形是用矢量表示的；图像是用点阵表示的。矢量表示法是用图形生成所必需的坐标、形状、走向、颜色等几何与非几何属性来描述图形，并表示图形的内在联系；点阵表示法是用图像生成的各个像素点的颜色值来描述图像。矢量和点阵可以互相转化。

（2）针对不同的光栅显示系统，分辨率分别是640*480像素，1024*768像素，2560*2048像素。将每像素用12位来存储，这些系统各需要多大容量的帧缓存？如果每个像素都用24位存储呢？

1）对于640*480像素，每像素用12位来存储，则需要帧缓存容量为640*480*12/8/1024=450KB。

2）对于1024*768像素，每像素用12位来存储，则需要帧缓存容量为1024*768*12/8/1024=1152KB。

3）对于2560*2048像素，每像素用12位来存储，则需要帧缓存容量为2560*2048*12/8/1024=7680KB=7.5MB。

（3）常用的颜色模型有哪些，比较各模型的特点及应用场合。 常用的颜色模型有RGB模型，CMY模型，HSV模型，HLS模型。 种类 颜色模型名称 RGB 面向硬件 CMY HSV 面向用户 HLS 图形打印、绘制设备 对应画家本色原理，直观的颜色描述 基于颜色参数的模型 使用范围 图形显示设备 1、下列设备中，哪一种是图形输出设备（ ）。 A) 绘图仪 B) 数字化仪 C) 扫描仪 D) 键盘 解：A

2、在光栅扫描显示器中，帧缓存中，对应每个像素的单元有i位，则可以表示多少种颜色。 A、2*i B、i2 C、2i D、ii 解：C

3、图形的________表示法在放大或缩小时会产生失真。 解：点阵

4、 CRT中电子枪中的控制栅，通过控制________，控制荧光屏上相应点的亮度。 解：通过的电子数量

5、光栅显示器的帧缓存中，存放的是_________________。 解：相应像素点的色彩或灰度信息。

6、彩色阴极射线管中，广泛应用于光栅扫描系统中的产生彩色显示的方法是________。 解：荫罩法

7、图形的输出可分为_______、_________两种 解：显示输出，硬拷贝输出

8、列举图形输入设备从逻辑上可分哪几种设备

解：定位设备，笔画设备，数值设备，选择设备，拾取设备，字符串设备。 9、列举出常用的输入设备。

解：键盘，鼠标，数字化仪，光笔，操纵杆，触模屏等。 10、简述CRT的工作原理

解：由电子枪发出的电子束（阴极射线）通过聚集系统、加速系统和磁偏转系统射向荧光屏指定位置产生图像。

第二章

1.直线的属性包括_________、_________和颜色。 解：线型，线宽

2.字符的图形表示可以分为_________和_________两种形式。 解：点阵，矢量

3.常见的直线生成算法有_________、_________和_________。 解：DDA算法，中点画线算法，Bresenham画线算法。

4.在图形软件中，除了要求能生成_________、_________等基本图形元素外，还要求能生成其他曲线图元、_________及符号等多种图元。

解：直线，圆弧，多边形

5.常用的线宽控制方法有_________、_________和_________等。 解：垂直线刷子，水平线刷子，方形刷子。

6. 在扫描线填充算法中，对水平边忽略不予处理的原因是_________。

解：水平边在此算法中不起任何作用，所以可以在算法的预处理中将水平边去掉。 7． 圆的正负划分性中，当将点的坐标(x,y)代入F(X，Y)得出>0时，说明此点在圆的

_______。

解：外侧

8． 为了能够区分ASCII码与汉字编码，采用字节的最高位来标识：最高位为_____表

示ASCII码；最高位为_____表示表示汉字编码。

解：0，1

9．先将区域的一点赋予指定的颜色，然后将该颜色扩展到整个区域的过程是_______算法。

解：种子填充算法

10．各象素在水平、垂直及四个对角线方向都是连通的称为__________。 解：八连通

11．一个八连通区域的边界是__________，一个四连通式的区域的边界是__________。 解：四连通的，八连通的

12．在射线法中计算射线与多边形所有边的交点个数，若交点个数为奇数，则被测点在多边形__________。

解：内部 13．直线DDA算法，当斜率m<=1时，x方向的增量△x和y方向的增量△y分别是____。 A. ±m和±1 B. ±1和±1/m C. ±1和±m D. ±1/m和±1

解：C

14．用于减少或克服在“光栅图形显示器上绘制直线、多边形等连续图形时，由离散量表示连续量引起的失真”的技术叫____________________。

解：反走样技术

15．下面关于反走样的论述错误的是（ ）

A. 提高分辨率 B. 简单区域采样

C. 加权区域采样 D. 增强图象的显示亮度 解：D

16．在种子填充算法中所提到的八向连通区域算法同时可填充四向连通区。 （ × ） 17．在多边形扫描转换中，对于一条扫描线，多边形的填充过程可分为_________，_________，_________，_________。

解：求交，排序，配对，填充

18．有效边表中存放的是_________。

解：与当前扫描线相交的边的信息。

19. 多边形填充时，下述哪种论述是错误的？

A.多边形被两条扫描线分割成许多梯形，梯形的底边在扫描线上，腰在多边形的边上，并且相间排列。

B.多边形与某扫描线相交得到偶数个交点，这些交点间构成的线段分别在多边形内，外，并且相间排列。

C.在判断点是否在多边形内时，一般通过在多边形外找一点，然后根据该线段与多边形的交点数目为偶数即可认为在多边形内部，若为奇数则在多边形外部，而且不需要考虑任何特殊情况。

D．边的连贯性告诉我们，多边形的某条边与当前扫描线相交时，很可能与下一条扫描线相交。

解：C

20．请用中点算法和Bresenham算法扫描转换像素点(8,6)到(1,1)的线段时的像素位置。

解：

1）中点算法，为了计算方便，将线段的起点终点交换，即从(1,1)到(8,6) a=y0-y1,b=x1-x0, d0=2(a+0.5b)=2a +b

d?0 di+1= di+2a (取下点) d<0 di+1= di+2(a+b)（取上点） a=-5,b=7 d0=-3 k dk (xk+1,yk+1) 0 1 2 3 4 5 6 -3 1 -9 -5 -1 3 -7 （2，2） （3，2） （4，3） (5，4) （6，5） （7，5） （8，6） 1） Bresenham算法，为了计算方便，将线段的起点终点交换，即从(1,1)到(8,6)

e0??dx (ek?0) 取下点?ek?2dy ek?1??(ek?0) 取上点 ?ek?2dy?2dx e0=-7,2dy=10,2dy-2dx=-4 k ek (xk,yk) 1 2 3 4 5 6 7 3 -1 9 5 1 -3 7 （2，2） （3，2） （4，3） （5，4） （6，5） （7，5） （8，6） 21.分析多边形扫描转换，边界填充算法，种子填充算法的特点。

解：多边形扫描转换算法同时利用了多边形的区域、扫描线和边的连贯性，从而避免了反复求交等大量运算，因此是一个效率较高的填充算法。其缺点是对于各种表的维持和排序的耗费大，适合软件不适合硬件。

边界填充算法按任意顺序处理多边形每条边，适合硬件实现 种子填充算法是假设在多边形或区域的内部，至少有一个象素是已知的（此像素称为种子像素），由此出发然后设法到区域内所有其它象素，并对它们进行填充。

22．写出你所知道的几种多边形填充算法。

多边形区域填充，有效边表扫描线填充算法，边缘填充算法，栅栏填充算法，边标志算法，种子填充法。

23．请用中点画圆算法生成圆心为(2,2),半径为4的圆从（2,6）开始的顺时针四分之一圆弧，写出相应的像素位置，并画出图形。

解：首先求出圆心在坐标原点，半径为4的八分之一圆弧。 起点（0，4） d0＝-5<0 (1,4) d1=1>0 (2,3)

先根据对称原理可求得另八分之一的像素点坐标为(3,2),(4,1),(4,0)

将其点x坐标加2，y坐标加2,所以得到八分之一圆弧像素点为(2,6),(3,6),(4,5),(5,4),(6,3),(6,2)

24．用有效边表扫描线填充法将顶点为P0 (2，5)， P1(2，10)，P2(9，6)，P3(16，11)，P4(12，2)，P5(7，2)的多边形填充时的边表。

10 9 8 7 6 5 4 113 21 0

10 2 0 e1 e2 10 9 -7/4 12 4/92e5 e3 e4 λ11 9 7/5λ 4 5 7 -5/3 11