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时间:2020-01-18
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1、第一章计算机图形学的主要研究内容是什么?答:计算机中图形的表示方法,以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法,构成了计算机图形学的主要研究内容。图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法,以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。2、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(CAD/CAM)、可视化、真实感图形实时绘制与自然景物仿真、计算机动画、用户接口、计算机艺术等。3、一个图形系统通常由哪些图形设备组成?答:一个图形系统通常由图形处理器、图形输入设备和图形输出设备构成。7、有哪些
2、常用的图形输入设备?答:键盘、鼠标、光笔和触摸屏等。第二章描述直线扫描的DDA算法,中点画线算法和Bresenham算法,并用程序实现Bresenham直线扫描的DDA算法:DDA算法原理是当直线的斜率在(-1,1)之间时,它的增量应该以x为准,即每次都应该让x增加一个像素,然后计算出y的值(y值增量绝对值小于1,更精确),再进行四舍五入,最终得到实际点的像素。当直线斜率绝对值大于1时,增量应该以y为准。中点画线算法:假定直线斜率k在0~1之间,当前象素点为(xp,yp),则下一个象素点有两种可选择点P1(xp+1,yp)或P2(xp+1,yp+1)。若P1与P2的中点(xp+1,yp
3、+0.5)称为M,Q为理想直线与x=xp+1垂线的交点。当M在Q的下方时,则取P2应为下一个象素点;当M在Q的上方时,则取P1为下一个象素点.Bresenham算法:过各行、各列像素中心构造一组虚拟网格线,按直线从起点到终点的顺序计算直线各垂直网格线的交点,然后确定该列像素中与此交点最近的像素。比较书中举例的几种消隐算法的优缺点答:常见的面消隐算法有:画家算法、Z缓冲区(Z-Buffer)算法、扫描线Z-buffer算法、扫描线算法、区域子分割算法、光线投射算法等。Z缓冲区算法是一种典型的、也是最简单的图象空间的消隐算法。另一个优点是算法便于硬件实现,并可以并行化。缺点:1)需要一个额
4、外的Z缓冲器 2)在每个多边形占据的每个像素处都要计算深度值,计算量大 3)没有利用图形的相关性与连续性。画家算法它的缺点是只能处理互不相交的面.扫描线算法和Z—buffer算法的缺点是,对于不可见的多边形面片了同样画出,这样造成了绘制过程中不必要的费时。BSP树算法利用它的存储结构可以优化多边形的排序过程,故它的排序速度比画家算法要快,尤其是复杂度高的场景。第三章1、参数曲线曲面有几种表示形式?答:有参数和非参数(显式、隐式)表示。12、常见的曲面、曲面求交方法有哪些?原理是什么?答:1)代数方法。代数方法是利用代数运算,特别是求解代数方程的方法求出曲面的交线。2)几何方法。几
5、何方法求交是利用几何的方法,对参与求交的曲面的形状大小、相互位置以及方向等进行计算和判断,识别出交线的形状和类型,从而精确求出交线。3)离散方法离散方法求交是利用分割的方法,将曲面不断离散成较小的曲面片,直到每一子曲面片均可用比较简单的面片来逼近,然后用这些简单面片求交得一系列交线段,连接这些交线段即得到精确交线的近似结果。4)跟踪方法。跟踪方法求交是通过先求出初始交点,然后从已知的初始交点出发,相继跟踪计算出下一交点,从而求出整条交线的方法。13、用几何法求平面和球的交线。答:可按以下步骤求解:(1)求球心到平面的距离,设为d,交点(投影点)为P;(2)设球的半径为r,若r6、面与球相离;(3)若r=d,则平面与球相切,切点为P;(4)若r>d,则平面与球相交,交线为圆,圆心为P,半径为。第四章1、从心理学和视觉的角度出发,颜色有哪三个特性?与之相对应,从光学物理学的角度出发,颜色又有哪三个特性?答:从心理学和视觉的角度出发,颜色有如下三个特性:色调(Hue),饱和度(Saturation)和亮度(Lightness)。从光学物理学的角度出发,颜色的三个特性分别为:主波长(DominantWavelength),纯度(Purity)和明度(Luminance)。简述常见的颜色模型。为什么不用光线的光谱能量分布来定义颜色?答:RGB颜色模式,CMY和HSV颜色7、模式.由于每一个颜色域都是可见光的子集,所以任何一个颜色模型都无法包含所有的可见光.什么是简单光照模型?什么是局部光照模型?什么是整体光照模型?答:当光照射到物体表面时,光线可能被吸收,反射,和透射,被物体吸收的光部分转化为热,反射,透射的光部分进入人的视觉系统,使我们能看见物体.为模拟这一现象,可建立一些数学模型来代替复杂的物理模型.这些模型就称为光照明模型.在真实感图形中,仅处理光源直接照射物体表面的光照模型称为局部光照模型。与局部光照模型
6、面与球相离;(3)若r=d,则平面与球相切,切点为P;(4)若r>d,则平面与球相交,交线为圆,圆心为P,半径为。第四章1、从心理学和视觉的角度出发,颜色有哪三个特性?与之相对应,从光学物理学的角度出发,颜色又有哪三个特性?答:从心理学和视觉的角度出发,颜色有如下三个特性:色调(Hue),饱和度(Saturation)和亮度(Lightness)。从光学物理学的角度出发,颜色的三个特性分别为:主波长(DominantWavelength),纯度(Purity)和明度(Luminance)。简述常见的颜色模型。为什么不用光线的光谱能量分布来定义颜色?答:RGB颜色模式,CMY和HSV颜色
7、模式.由于每一个颜色域都是可见光的子集,所以任何一个颜色模型都无法包含所有的可见光.什么是简单光照模型?什么是局部光照模型?什么是整体光照模型?答:当光照射到物体表面时,光线可能被吸收,反射,和透射,被物体吸收的光部分转化为热,反射,透射的光部分进入人的视觉系统,使我们能看见物体.为模拟这一现象,可建立一些数学模型来代替复杂的物理模型.这些模型就称为光照明模型.在真实感图形中,仅处理光源直接照射物体表面的光照模型称为局部光照模型。与局部光照模型
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