1、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)期末測(cè)試試題一、單項(xiàng)選擇題(本大題共10小題,每題3分,共30分)提示：在每題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有個(gè)是符合題目要求的,請(qǐng)將其代碼填寫(xiě)在題后的括號(hào)內(nèi).錯(cuò)選、多項(xiàng)選擇或未選均無(wú)分1)灰度等級(jí)為256級(jí),分辨率為1024*1024的顯示模式,至少需要的幀緩存容量為Bb%B、8MA、7MC、10MD、16M2)J3_是在高于顯示分辨率的較高分辨率下用點(diǎn)取樣方法計(jì)算,然后對(duì)幾個(gè)像素的屬性進(jìn)行平均得到較低分辨率下的像素屬性.實(shí)際上是把顯示器看成是比實(shí)際更細(xì)的網(wǎng)格來(lái)增加取樣率.A、提升顯示分辨率B、圖像分割C、過(guò)取樣(supersamplingD、區(qū)域取樣(areasampling3)用一個(gè)n

2、位的整數(shù)表示一個(gè)位串,用它限制線型時(shí),可以n個(gè)像素為周期進(jìn)行重復(fù)顯示.假設(shè)Patten=1110010,1而i表示畫(huà)線程序中的第i個(gè)像素,那么畫(huà)線程序中的SETPIXEL(X,Y,COLOR)可改寫(xiě)為CA、if(patterni%4)setixel(x,ycolor);B、if(patterni%6)setixel(x,ycolor);C、if(patterni%8)setixel(x,ycolor);D、if(patterni%12)setixel(x,ycolor);4、點(diǎn)P的齊次坐標(biāo)為(8,6,2),其對(duì)應(yīng)的空間坐標(biāo)為_(kāi)D?A、(8,6,2)B、(8,6)C、(4,3,1)D、(4,3)

3、5)在多邊形的逐邊裁剪法中,對(duì)于某條多邊形的邊(方向?yàn)閺亩它c(diǎn)S到端點(diǎn)P)與某條裁剪線(窗口的某一邊)的比較結(jié)果共有以下四種情況,分別需輸出一些頂點(diǎn)請(qǐng)問(wèn)哪種情況下輸出的頂點(diǎn)是錯(cuò)誤的A.A:S和P均在可見(jiàn)的一側(cè)那么輸出S和P.B:S和P均在不可見(jiàn)的一側(cè),那么不輸出頂點(diǎn).C: S在可見(jiàn)一側(cè),P在不可見(jiàn)一側(cè),那么輸出線段SP與裁剪線的交點(diǎn).D: S在不可見(jiàn)的一側(cè),P在可見(jiàn)的一側(cè),那么輸出線段SP與裁剪線的交點(diǎn)和P.此題6頁(yè),本頁(yè)為第1頁(yè)注：試題字跡務(wù)必清楚,書(shū)寫(xiě)工整教務(wù)處試題編號(hào):課程名稱：任課教師：學(xué)號(hào)：姓名：6掃描線多邊形填充算法中,對(duì)于掃描線同各邊的交點(diǎn)的處理具有特殊性.穿過(guò)某兩條邊的共享頂點(diǎn)的

4、掃描線與這兩條邊的交點(diǎn)數(shù)只能計(jì)為B交點(diǎn)：A、0個(gè)B、1個(gè)C、2個(gè)D、3個(gè)7、如果觀察方向視線方向?yàn)閆軸負(fù)向,觀察向量可設(shè)為V=0,0,-1,那么對(duì)場(chǎng)景中的圖形表平面可判定其可見(jiàn)性.令某平面的法向量為N=A,B,CO當(dāng)A_時(shí),該平面可判定為后向面Back-Face即是觀察時(shí)不可見(jiàn)的面.A、C<=0B、C>=0C、A>=0D、B<=08、多邊形面的平面方程為：Ax+By+Cz+D=0.投影后,假設(shè)掃描線上起始點(diǎn)的深度值為,z(x,y)AxByDC那么該面的掃描線上所有后繼點(diǎn)的深度值計(jì)算公式為_(kāi)B_A) z(x+1,y)=z(x,y)+A/CB) z(x+1,y)=z(x,y

5、)-A/CC) z(x+1,y)=z(x,y)+C/AD) z(x+1,y)=z(x,y)-C/A9當(dāng)觀察光照下的光滑物體外表時(shí),在某個(gè)方向上看到高光或強(qiáng)光,這個(gè)現(xiàn)象稱為_(kāi)BA、漫反射B、鏡面反射C、環(huán)境光D、折射10、繪制樣條曲線時(shí),如果限制點(diǎn)中的任一個(gè)發(fā)生了變動(dòng),那么整條曲線都將受到影響的是A曲線:A、自然三次樣條B、Hermite插值樣條C、Cardinal樣條D、Korchanek-BartelS羊條二、判斷題本大題共5小題,每題2分,共10分提示：正確打,錯(cuò)誤打,并分別簡(jiǎn)述理由.1、顯示處理器的主要任務(wù)是將應(yīng)用程序給出的圖形定義數(shù)字化為一組像素強(qiáng)度值,并存放在幀緩存中,這個(gè)數(shù)字化過(guò)程

6、稱為掃描轉(zhuǎn)換.對(duì)課程名稱：任課教師：學(xué)號(hào)：姓名：2、繞多邊形的邊界,計(jì)算相鄰邊界向量的叉乘可識(shí)別出該多邊形是凸還是凹多邊形.如果叉乘結(jié)果全部為正那么為凹多邊形；假設(shè)有正有負(fù),那么為凸多邊形.錯(cuò)(凸,凹)3、使用查色表可以提供合理的能夠同時(shí)顯示的顏色數(shù),而無(wú)須大容量的幀緩沖器.這時(shí),幀緩沖器中存放的是真正的顏色編碼.錯(cuò)(顏色編碼改為索引(或地址)4、某種顏色,在GRB顏色模型下坐標(biāo)值(1,0.7,0.8,在CMY顏色模型下也是(1,0.7,0.8錯(cuò)(0,0.3,0.25、透視投影變換后,圖形中的不平行于觀察平面的各組平行線的延長(zhǎng)線,能夠會(huì)聚成最多3個(gè)滅點(diǎn).錯(cuò)(可以是無(wú)數(shù)個(gè)滅點(diǎn))三.計(jì)算推導(dǎo)題目(

7、本大題共2小題,每題10分,共20分).1 .給定四點(diǎn)P1(0,0,0),P2(1,1,1),P3(2,-1,-1),P4(3Q0加其作為特征多邊形來(lái)構(gòu)造一條三次貝塞爾曲線段,請(qǐng)寫(xiě)出該曲線的參數(shù)化表達(dá)式,并計(jì)算參數(shù)為1、2/3時(shí)曲線上點(diǎn)的值.答：三次貝塞爾曲線的公式為：4分3p(t)PkBENk,3(t)k0(1t)3P03t(1t)2P3t2(1t)P2t3Et0,1BEN0,3(t)BBEN"(t)PBEN2,3(t)P2BENtBEN0,3(t)(1t)3BEN"(t)3t(1t)22BEN?4)3t2(1t)3BEN/tnp(0)PkBENk,n(0)k0P0BEN

8、0,n(0)RBEN1,n(0)RBENn,n(0)P0當(dāng)t=1時(shí),根據(jù)端點(diǎn)性質(zhì),它就是P(1)=P1=(1,1,1)當(dāng)t=2/3時(shí),x=(1/27)*0+3*(2/3)*(1/9)*1+3*(4/9)*(1/3)*2+(8/27)*3=2Y=(1/27)*0+3*(2/3)*(1/9)*1+3*(4/9)*(1/3)*(-1)+(8/27)*0=2/9Z=(8/27)*0+3*(2/3)*(1/9)*1+3*(4/9)*(1/3)*(-1)+(8/27)*0=2/93分P(2/3)=(2,-2/9,-2/9)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：按步驟給分.假設(shè)寫(xiě)出計(jì)算的表達(dá)式后計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤只扣1分.2 .用Liang

9、-Barsky線段裁剪方法,使用窗口(0,0)(2,2)裁剪以下線段,要求寫(xiě)出計(jì)算步驟和裁剪結(jié)果.a)線段A(1,-2)B(1,2)解：x1=1,x2=1,y1=-2,y2=2,xmin=0,xmax=2,ymin=0,ymax=2dx=X2-x1=0,dy=y2-y1=4P1=-dx=0q1=x1-xmin=1P2=dx=0q2=xmax-x1=1P3=-dy=-4q3=y1-ymin=-2t3=1/2P4=dy=4q4=ymax-y1=4t4=14分P1,p4<0,tmin=MAX(0,t3)=MAX(0,1/2)=1/22分P3,P4>0,tmax=MIN(1,t4)=MIN

10、(1,1)=12分Tmin<tmax,有裁剪結(jié)果,將參數(shù)帶入x=x1+dx*t,y=y1+dy*t裁剪結(jié)果是線段：(1,0)(1,2)2分四.變換題本大題共3小題,每題10分,共30分.提示：用列向量表示,注意矩陣乘的順序.用齊次坐標(biāo)表示變換矩陣.不要求計(jì)算出最后結(jié)果,但是每個(gè)矩陣要表示出來(lái).二維空間中,圖形繞點(diǎn)-1,-2,順時(shí)針旋轉(zhuǎn)50度的變換矩陣.2.3.在XOY二維平面坐標(biāo)系中有點(diǎn)P4,1和點(diǎn)O'&4.現(xiàn)以O(shè)'P作為Y'軸正向建立新坐標(biāo)系X'OY'都是右手坐標(biāo)系,請(qǐng)寫(xiě)出圖形由XOY到X'OY'的坐標(biāo)變換矩陣.答案：1.

11、設(shè)投影參考點(diǎn)為0,0,d,投影面為xoy平面,請(qǐng)推導(dǎo)投影變換矩陣.旋轉(zhuǎn)50度的變換矩陣.維空間中,圖形繞點(diǎn)-1,-2,順時(shí)針廠、廠cos(-50)-sin(-50)0評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):-2sin(-50)cos(-50)0每一個(gè)矩陣寫(xiě)正確得3分,順序正確1分.2、在XOY二維平面坐標(biāo)系中有點(diǎn)P6,1和點(diǎn)O'&5.現(xiàn)以O(shè)'P作為X'軸正向來(lái)建立新坐標(biāo)系X'O'Y'都是右手坐標(biāo)系,請(qǐng)寫(xiě)出圖形由XOY到X'OY'的坐標(biāo)變換矩陣.計(jì)算向量o'p為(3,-4),那么單位向量為u=(3/5,-4/5),計(jì)算得到u=(-4/5,-3/5

12、)<3/5-4/50斤0-3、-4/5-3/5001-5評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：?jiǎn)挝幌蛄坑?jì)算正確得4分,每一個(gè)矩陣寫(xiě)正確得2分,順序正確2分.3 .設(shè)投影參考點(diǎn)為Pprp0,0,d,投影面為xoy平面,請(qǐng)推導(dǎo)投影變換矩陣1當(dāng)投影中央點(diǎn)是0,0,d時(shí),根據(jù)兩點(diǎn)Pprp和P可求得PP射線的參數(shù)方程為X'=(x-0)u+0Y'=(y-0)u+0Z'=億-d)u+d投影面為xoy平面,那么Z'=0,帶入可得到u=d/(d-z)X'=x*d/(d-z)Y,=y*d/(d-z)Z'=0令h=1-z/d,可以得到齊次坐標(biāo)表示的投影變換矩陣為傘0,0,010,1,0,0

13、0,0,0,00,0,-1/d1評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：寫(xiě)出直線參數(shù)方程得5分,推導(dǎo)步驟完整,矩陣寫(xiě)正確得5分.五、編程及分析題(本大題共1小題,每題10分,共10分),1,請(qǐng)根據(jù)中點(diǎn)圓生成算法思想,對(duì)圓x2+y2=R2,推出第一象限中從y=0到y(tǒng)=x這段弧的生成算法.要求推導(dǎo)出主要的計(jì)算公式,并寫(xiě)出算法(描述性算法).提示這一段上,y的變換率比x大.解答：構(gòu)造函數(shù)F(X,Y)=Y2+X2-R2.對(duì)于圓上的點(diǎn),F(X,Y)=0;對(duì)于圓外的點(diǎn),F(X,Y)>0;而對(duì)于圓內(nèi)的點(diǎn),F(X,Y)<0.1)當(dāng)前點(diǎn)為(Xi,Yi),下一個(gè)代定點(diǎn)為(Xi-1,Yi+1),以Y每次增加1,Yi+1=Yi+1,X

14、i-1需要判定.中點(diǎn)M的坐標(biāo)為：M(,Xi-0.5,Yi+1)當(dāng)F(XM,YM)<=0時(shí),取Pu(Xi,Yi+1,)當(dāng)F(XM,YM)>0時(shí),取Pd(Xi-1,Yi+1,)課程名稱：任課教師：學(xué)號(hào)：姓名：2)決策參數(shù)：d=F(XM,YM)=F(Xi-0.5,Yi+1)=(xi-0.5)2+(yi+1)2-R2當(dāng)dW0時(shí),下一點(diǎn)取Pu(Xi,Yi+1);當(dāng)d>0時(shí),下一點(diǎn)取Pd(Xi-1,Yi+1).決策參數(shù)的增量式當(dāng)dW0時(shí),下一點(diǎn)取Pu(Xi,Yi+1)di+1=F(Xi-0.5,Yi+2)=di+2Yi+3當(dāng)d>0時(shí),下一點(diǎn)取Pd(Xi-1,Yi+1)di+1=F(Xi-1.5,Yi+2)=di+