计算机图形学习题答案.doc

计算机中由图形的形状参数(方程或分析表达式的系数,线段的端点坐标等)加属性参数(颜色、线型等)来表示图形称图形的参数表示;枚举出图形中所有的点称图形的点阵表示,简称为图像(数字图像)
什么是计算机图形学?计算机图形学有哪些研究内容?
计算机图形学研究利用计算机产生图形和显示图形,它包括对要产生图形的物体的描述(建模或几何描述),对图形数据的管理和操作(数据结构和图形变换),图形的生成,显示和输出。在交互式的图形系统中,还包括研究图形的输入和图形操作的人机接口。
几何模型构造技术
图形生成技术
图形的操作与处理方法
图形信息的存储,检索与交换技术
人机交互与用户接口技术
动画技术
图形硬件与输出技术
图形标准与图形软件包的研究开发
可视化技术
虚拟现实技术
计算机图形学有哪些应用领域?
计算机辅助设计、图示图形学、计算机艺术、娱乐、教育与培训、可视化、图形用户接口GUI、数据表绘制、图像处理
计算机图形学有哪些相关学科分支?它们的相互关系是怎样的?
图形生成(计算机图形学)
数字图像
数据模型
图像变换模型变换
(图像处理) (计算几何)
模型(特征)提取(计算机视觉,模式识别)
发展特点:交叉、界线模糊、相互渗透
图形系统的软件系统由哪些软件组成?举例说明。
通用软件包和专用软件包
通用图形编程软件包提供一个可用于C、C++、java或Fortran等高级程序设计语言的图形函数库。例如:GL、OpenGL、VRML、Java2D、Java3D等。
专用软件包的例子包括艺术家绘画程序和各种建筑、商务、医学及工程CAD系统。
了解计算机图形系统的硬件。
视频显示设备、光栅扫描设备、图形工作站和观察系统、输入设备、硬拷贝设备
什么是显示器的分辨率、纵横比、刷新率?
分辨率:在水平和垂直方向上每厘米可绘制的点数,无重复的最多点数。
纵横比:系统能显示的像素列数和行数的比值。
刷新频率:在屏幕上重复画图的频率。
什么是像素、分辨率、颜色数?分辨率、颜色数与显存的关系?
像素:每个可由电子束点亮的屏幕点。
颜色数:颜色个数,即每像素点可显示的颜色个数。
分辨率M´N、颜色个数K与显存大小V的关系:
例:分辨率为1024像素/行´768行/帧,每像素24位(bit)颜色(224种颜色)的显示器,所需的显存为:1024´768´24位(bit)=1024´768´24/8=2359296字节(byte)。或:每像素16777216种颜色(24位真彩色),1024´768的分辨率,所需显存为:1024´768´log216777216位显存=2359296字节显存。
什么是图元的生成?分别列举两种直线和圆扫描转换算法。
图元的生成,是指完成图元的参数表示形式(由图形软件包的使用者指定)到点阵表示形式(光栅显示系统刷新时所需的表示形式)的转换。通常也称扫描转换图元。
直线扫描转换算法:斜率截距法、DDA、Bresenham画线算法
圆扫描转换算法:中点圆算法、圆的八对称性
OpenGL由核心库GL(Graphics Library)和实用函数库GLU(Graphics Library Utilities)两个库组成。
区域填充算法要求区域是连通的,因为只有在连通区域中,才可能将种子点的颜色扩展到区域内的其它点。区域可分为四向连通区域和八向连通区域。区域填充算法有边界填充算法和泛滥填充算法。
字符生成有哪两种方式?
点阵式:采用逐位映像的方式得到字符的点阵和编码——字模位点阵。
笔画式:将字符笔画分解为线段,以线段端点坐标为字符字模的编码。
图形信息包含图形的属性参数和状态参数。
什么是图形变换?图形变换只改变图形的大小、位置、方向不改变变图形的形状。图形变换包括观察变换和几何变换、建模变换。
熟练掌握二维图形的齐次坐标表示、平移、比例、旋转、对称变换以及复合变换的方法和原则。
连续缩放
复合连续旋转变换: P’=R(θ1+θ2) ·P
通用基准点旋转
通用固定点缩放
图形的几何变换包括平移、旋转、缩放、反射、错切;图形连续作一次以上的几何变换称复合变换。
试写出图示多边形绕点A(xo,yo)旋转的变换矩阵。要求写出求解过程及结果。

试写出针对固定参考点、任意方向的比例变换矩阵。
试写出对任意直线y=mx+b的对称变换矩阵。
什么是窗口?什么是视区?什么是观察变换?
窗口:世界坐标系中要显示的区域称为窗口
视区:窗口映像到显示设备上的区域(设备坐标系上指定的区域)称为视区
观察变换:通常将世界坐标系中的一部分区域映射到设备坐标系的操作
简述二维观察变换的流程。
试述窗口到视区的变换步骤,并推出变换矩阵、
已