图形学与可视化计算复习题2014.doc

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1、图形学与可视化计算复习题20141简述计算机图形学的含义计算机图形学是利用计算机研究图形的表示、生成、处理和显示的学科。2计算机图形主要分哪两类？线框图与真实感图形各有什么特点？图形主要分为两类，一类是由线条组成的图形，如工程图、等高线地图、曲面的线框图等，另一类是类似于照片的明暗图(Shading)，也就是通常所说的真实感图形。3简述科学计算可视化的含义科学计算可视化是指运用计算机图形学和图像处理技术，将科学计算过程中或计算结果的数据转换为图形或图像在屏幕上显示出来并进行交互处理的理论、方法和技术。4三维数据可视化有哪几类主要的绘制方法？第一类是面绘

2、制方法，首先由三维空间数据场构造出中间几何图元（如物体表面、等值面等），再由传统的计算机图形学技术实现面绘制第二类是体绘制方法，不需要构造中间几何图元，直接由三维数据生成屏幕上的二维图像，称为体绘制（VolumeRendering）算法，或称为直接体绘制（DirectVolumeRendering）方法第三类是混合绘制方法。在可视化应用中，有时需要将几何形体与体数据场在一幅图像中混合显示，将面绘制和体绘制技术结合起来，如通过面绘制表现骨骼，而通过直接体绘制表现肌肉、血管等结构，称为混合绘制（HydridRendering）。5光栅扫描显示器有什么特点？

3、有什么优点和缺点？光栅扫描方式将需要显示的图形点阵分解成红、绿、蓝三基色，并将各像素对应的色彩编码储存在帧缓存器内，用来控制电子束在每一像素点的亮度，因而可在屏幕上产生一幅绚丽多彩的图像光栅扫描显示器则依靠帧缓存实现对屏幕图形的刷新。光栅扫描显示器最突出的优点是：它不仅可以显示物体的轮廓线，而且可以对每一象素的灰度或色彩进行控制，能够进行面积填充，为真实感图形的显示提供了技术基础。6简述光栅图形的特点光栅图也叫做位图、点阵图、像素图，简单的说，就是最小单位由像素构成的图,只有点的信息.缩放时会失真。每个像素有自己的颜色，7．简述图形学中光栅化的含义为了

4、显示三角形的三条边，图形系统必须生成一组像素，使这组像素看起来像三角形的边线。将几何形体的数据转换为像素在帧缓存里的位置和颜色的过程称为光栅化或扫描转换。8简述图形学中帧缓存的含义这里“帧”是指整个屏幕范围，该存储器保存一组对应于屏幕所有像素点的颜色值，电子束在屏幕上逐点移动时从帧缓存中取出对应的值，控制像素点的颜色和亮度。9屏幕坐标系的原点，x轴及y轴的方向一般是怎么规定的？10屏幕上的图形坐标系(笛卡尔坐标系)的x轴及y轴的方向一般是怎么规定的？右手系的笛卡尔坐标系中给出对象的几何描述。11简述计算机图形学中建模坐标系、世界坐标系以及观察坐标系的基

5、本概念以及它们之间的联系。通常，在构造或显示一个场景的过程中会使用几个不同的笛卡尔坐标系。为了建模的方便，首先在各自的坐标系统中构造每一个对象的形状，这些坐标系称为建模坐标系或局部坐标系。指定了单个物体的形状后，就可以将所有对象放到一个统一的世界坐标系中，构造用户设定的场景，这一步涉及从各自的建模坐标系到统一的世界坐标系的变换。如可以在各个独立的建模坐标系中分别定义自行车的零件(车轮、车架、坐垫、把手、齿轮、链条、踏板等)，然后将这些零件在世界坐标系中装配起来。也可以直接在世界坐标系中建立各对象的形状，从而跳过建模坐标和建模变换两步，但对复杂场景，建模

6、过程会很复杂。12计算机图形学中基本图元一般包括哪些？包括字符串和几何单元，如点、直线、曲线、填充区域(通常为多边形)等13OpenGL中所有几何图元最终都由顶点来描述，将每组顶点放在函数glBegin()和glEnd()之间，由glBegin()的参数来指定相应的几何图元，参数GL_POINTS、GL_LINES、GL_TRIANGLES各有什么含义？GL_POINTS独立的点GL_LINES一对顶点表示一条线段GL_TRIANGLES三个顶点构成的三角形每相邻的两个两点组成一对，在该两点之间绘直线14绝大多数OpenGL函数都遵循一种命名约定，解释

7、函数glColor3f（）中gl、Color、3及f的含义。如glColor3f的根名称是Color，前缀gl表示gl函数库，后缀3f表示这个函数接受3个浮点类型的参数。15直线段扫描转换的数字微分法中，当线段斜率的绝对值小于1或大于1时，扫描转换的方式有什么不同？为什么要这么做？　　注意上述分析的算法仅适用于

8、k

9、≤1的情形。在此情况下，x每增加1，y至多增加1。当

10、k

11、>1时，必须把x，y的地位互换：Xi+1=xi+1/k该算法能在有限的线段长度内，根据斜率的不同合理确定尽可能多的像素来逼近该直线段。16直线段扫描转换的Bresenham算法中，当

12、线段斜率的绝对值小于1或大于1时，扫描转换的方式有什么不同？为什么要这么做？斜率小于1的直线的