一.选择题:
1. 计算机显示设备一般使用什么颜色模型?( ) A. RGB; B. CMY; C. HSV; D. HLS
2. 灰度等级为16级, 分辨率为1024*1024的显示器,至少需要的帧缓存容量为 ( )
A. 512KB; B. 1MB; C. 2MB; D. 3MB
3 由k个控制顶点Pi(i=1,… k) 所决定的n次B样条曲线,由( )段n次B样条曲线段光滑连接而成。
A. k-n-2 B. k-n-1 C. k-n D. k-n+1
4.三次B样条曲线具有( )导数的连续性。 A) 0阶 B)一阶 C)二阶 D)三阶
5. 在二维图形对称变换中,实现图形对称于Y=X变换的变换矩阵为( )。
A. B. C. D. 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 -1 0
1 0 0 1 0 0 -1 0 0 0 1 0
0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1
6. 下列有关平面几何投影的叙述语句中,不正确的是( )。
A. 在平面几何投影中, 若投影中心移到距离投影平面无穷远处,则成为平行投影 B.透视投影与平行投影相比,视觉效果更有真实感,但不能反映物体的真实尺寸和形状
C.透视投影变换中,一组平行线投影在与之平行的投影面上可以产生灭点 D.在三维空间中的物体进行透视投影变换,最多可产生3个主灭点
7.下面哪一项不是Bezier曲线的特性( )
A)对称性 B)凸包性 C)局部性 D)几何不变性
8. 二维图形的几何变换中的二维图形几何变换矩阵可以表示为:
a b c
T= d e f
g h i
c
其中 是对图形进行( )变换(空间中点用列向量表示)。
f
A. 对称 B. 错切 C. 平移 D. 投影
10. 在XOY平面上,给定7个不重合的控制点P0,P1,…,P6,由这7个控制点所确定的三次B样条曲线应分为4段,如果移动控制点P2,只影响第( )段曲线形状
A. 第1段 B. 第2段 C. 第3段 D. 第1段到第3段
二. 填空题
1. 直线的属性包括:线型、_______和颜色。 2. 在计算机图形学中, 多边形有两种重要的表示方法:____ ____表示和___ ___表示。
3. 屏幕上最小的发光单元叫做___ __,它的多少叫做______。 4. 在区域编码裁剪算法中,如线段AB的两个端点的编码____,则线段整体位于窗口内;如两端点编码______,则该线段整体位于窗口外。 5. 印刷业常用的颜色模型是 。
6. 齐次坐标系中,写出下列变换矩阵:整个图像放大2倍 _________; 图像上移10个单位和右移5个单位(y轴垂直向上,x轴水平向右)___ __; 7. 对下图由P0P1P2P3P4P5P6顶点序列构成的多边形经上裁剪边裁剪后的顶点序列为___ ___。
P1 P2
R2 R3 P3
R0 R1 P0 P4 P6 R4 R5 R6 P5 8. Hermite 曲线是用给定曲线段的 和 来描述曲线的。 9. 齐次坐标表示是用_____维向量表示n维向量。 10.Bezier曲线通过特征多边形的 。 11. Phong明暗处理采用的是 。
三.简答题
1、 简述Cohen-Sutherland 裁剪方法的思想,并指出与之相比,中点裁剪方法的改进之处, 及这种改进的理由。
答:Cohen-Sutherland 裁剪算法的思想是:对于每条线段P1P2 分为三种情况处理。(1)若P1P2 完全在窗口内,则显示该线段P1P2 简称“取”之。(2)若P1P2 明显在窗口外,则丢弃该线段,简称“弃”之。(3)若线段既不满足“取”的条件,也不满足“弃”的条件,则求线段与窗口交点,在交点处把线段分为两段。其中一段完全在窗口外,可弃之。然后对另一段重复上述处理。
中点分割算法的大意是,与Cohen-Sutherland 算法一样首先对线段端点进行编码,并把线段与窗口的关系分为三种情况: 全在、完全不在和线段和窗口有交。对前两种情况,进行同样的处理。对于第三种情况,用中点分割的方法求出线段与窗口的交点。即从P0 点出发找出距P0 最近的可见点A 和从P1 点出发找出距P1 最近的可见点B,两个可见点之间的连线即为
线段P0P1 的可见部分。从P0 出发找最近可见点采用中点分割方法:先求出P0P1 的中点Pm,若P0Pm 不是显然不可见的,并且P0P1 在窗口中有可见部分,则距P0 最近的可见点一定落在P0Pm 上,所以用P0Pm 代替P0P1;否则取PmP1 代替P0P1。再对新的P0P1 求中点Pm。重复上述过程,直到PmP1 长度小于给定的控制常数为止,此时Pm 收敛于交点。
改进之处在于,对第三种情况,不直接解方程组求交,而是采用二分法收搜索交点。 这种改进的理由是:计算机屏幕的象素通常为1024×1024,最多十次二分搜索即可倒象素级,必然找到交点。而且中点法的主要计算过程只用到加法和除2 运算,效率高,也适合硬件实现。
2. 多边形填充过程中,对于某一条扫描线,填充可分为什么步骤?填充过程中需要解决的两个特殊问题是什么?
答:对于一条扫描线可分为四个步骤:
(1) 求交:计算多边形与扫描线各边的交点 (2) 排序:把所有的交点按递增的顺序进行排序
(3) 交点配对:第一个与第二个,第三个与第四个等。每对交点之间是扫描线与多边形
的一个相交区间
(4) 区间填色:把相交区间内的像素置成多边形色,区间外的像素置成背景色 填充过程中需注意的两个特殊问题是:
(1) 扫描线与多边形顶点相交时,交点的取舍问题(保证交点正确配对)
检查顶点两条边的另外两个端点的y值,按这个y值中大于交点y值的个数是0,1,2来决定是取0个,1个还是2个。
(2) 多边形边界上像素的取舍问题(避免填充扩大化)
上闭下开,左闭右开。在具体实现时只要对扫描线和多边形的相交区间取左闭右开。
3. 用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。写出填充步骤并进行填充。
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