計(jì)算機(jī)圖形學(xué)試卷及答案

一、單項(xiàng)選擇題1.以下哪種圖形表示方法側(cè)重于描述圖形的幾何形狀和屬性？A.位圖B.矢量圖C.灰度圖D.索引圖答案：B2.在二維圖形的幾何變換中，將圖形沿x軸方向平移5個(gè)單位，沿y軸方向平移3個(gè)單位的平移變換矩陣是？A.[105;013;001]B.[100;010;531]C.[150;013;001]D.[105;010;001]答案：A3.下列關(guān)于多邊形填充算法的描述，正確的是？A.掃描線算法不需要對(duì)多邊形的邊進(jìn)行排序B.種子填充算法適用于對(duì)任意形狀的多邊形填充C.奇偶規(guī)則和非零環(huán)繞數(shù)規(guī)則在某些情況下填充結(jié)果不同D.多邊形填充只能使用軟件實(shí)現(xiàn)答案：C4.以下哪種顏色模型常用于計(jì)算機(jī)顯示器？A.CMYKB.HSVC.RGBD.YUV答案：C5.在三維空間中，繞z軸旋轉(zhuǎn)θ角度的旋轉(zhuǎn)矩陣是？A.[cosθ-sinθ0;sinθcosθ0;001]B.[cosθ0sinθ;010;-sinθ0cosθ]C.[100;0cosθ-sinθ;0sinθcosθ]D.[cosθsinθ0;-sinθcosθ0;001]答案：A6.圖形裁剪的目的不包括以下哪一項(xiàng)？A.提高圖形繪制效率B.隱藏圖形的某些部分C.改變圖形的形狀D.確定圖形在窗口內(nèi)的可見(jiàn)部分答案：C7.以下哪種圖形文件格式是無(wú)損壓縮的？A.JPEGB.PNGC.GIFD.BMP答案：B8.在曲線和曲面的表示中，Bezier曲線的特點(diǎn)是？A.曲線一定經(jīng)過(guò)所有控制點(diǎn)B.曲線的形狀只與起點(diǎn)和終點(diǎn)有關(guān)C.曲線的階數(shù)等于控制點(diǎn)的數(shù)量D.具有凸包性答案：D9.以下關(guān)于圖形消隱算法的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是？A.深度緩沖算法需要額外的存儲(chǔ)空間B.畫(huà)家算法按照物體離視點(diǎn)的遠(yuǎn)近順序繪制C.掃描線消隱算法只需要在掃描線方向上進(jìn)行處理D.所有消隱算法都能處理任意復(fù)雜的場(chǎng)景答案：D10.圖形學(xué)中，將三維空間中的物體投影到二維平面上的過(guò)程稱為？A.建模B.渲染C.投影變換D.裁剪答案：C二、多項(xiàng)選擇題1.以下屬于圖形輸入設(shè)備的有？A.鼠標(biāo)B.鍵盤(pán)C.打印機(jī)D.掃描儀答案：ABD2.在二維圖形變換中，常見(jiàn)的幾何變換包括？A.平移B.旋轉(zhuǎn)C.縮放D.錯(cuò)切答案：ABCD3.下列關(guān)于顏色的描述，正確的有？A.色調(diào)決定了顏色的種類B.飽和度表示顏色的鮮艷程度C.亮度反映顏色的明暗程度D.RGB顏色模型中，每種顏色分量取值范圍是0-255答案：ABCD4.三維圖形的表示方法有？A.多邊形表示法B.曲面表示法C.體素表示法D.點(diǎn)陣表示法答案：ABC5.以下哪些算法可用于圖形裁剪？A.Cohen-Sutherland算法B.中點(diǎn)分割算法C.梁友棟-Barsky算法D.種子填充算法答案：ABC6.圖形學(xué)中的光照模型主要考慮哪些因素？A.環(huán)境光B.漫反射光C.鏡面反射光D.折射光答案：ABC7.以下屬于矢量圖形文件格式的有？A.SVGB.EPSC.AID.PSD答案：ABC8.曲線和曲面的表示方法中，樣條曲線的優(yōu)點(diǎn)包括？A.靈活性高B.易于控制形狀C.可以精確表示復(fù)雜曲線D.計(jì)算簡(jiǎn)單答案：ABC9.圖形處理中的反走樣技術(shù)包括？A.提高分辨率B.區(qū)域采樣C.加權(quán)區(qū)域采樣D.抖動(dòng)答案：ABCD10.以下關(guān)于圖形交互技術(shù)的描述，正確的有？A.選擇技術(shù)用于從圖形對(duì)象中選取一個(gè)或多個(gè)對(duì)象B.定位技術(shù)用于確定用戶在圖形界面中的位置C.橡皮筋技術(shù)常用于繪制直線、矩形等圖形D.菜單技術(shù)是圖形交互中常用的選擇方式答案：ABCD三、判斷題1.位圖圖像放大后不會(huì)出現(xiàn)失真現(xiàn)象。（×）2.在二維平移變換中，變換矩陣是一個(gè)3×3的矩陣。（√）3.多邊形填充算法中，掃描線算法的效率與多邊形的邊數(shù)無(wú)關(guān)。（×）4.RGB顏色模型中，紅色和綠色混合可以得到黃色。（√）5.三維旋轉(zhuǎn)變換中，繞不同軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)矩陣是相同的。（×）6.圖形裁剪算法只能對(duì)多邊形進(jìn)行裁剪。（×）7.JPEG圖像格式是一種無(wú)損壓縮格式。（×）8.Bezier曲線的控制點(diǎn)越多，曲線越接近這些控制點(diǎn)。（√）9.深度緩沖算法在處理復(fù)雜場(chǎng)景時(shí)效率較高。（×）10.圖形交互技術(shù)只用于用戶與二維圖形的交互。（×）四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述矢量圖和位圖的區(qū)別。矢量圖以數(shù)學(xué)矢量方式描述圖形，由點(diǎn)、線、面等幾何元素組成，文件大小取決于圖形復(fù)雜程度，放大縮小不失真，常用于繪制簡(jiǎn)單圖形、圖標(biāo)等。位圖由像素點(diǎn)構(gòu)成，每個(gè)像素有顏色值，文件大小與像素?cái)?shù)量和顏色位數(shù)有關(guān)，放大后會(huì)出現(xiàn)鋸齒、模糊等失真現(xiàn)象，適合表現(xiàn)色彩豐富、細(xì)節(jié)復(fù)雜的圖像，如照片。2.簡(jiǎn)述二維圖形的幾何變換類型及相應(yīng)變換矩陣。二維圖形幾何變換類型有平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、錯(cuò)切。平移變換矩陣為[10Tx;01Ty;001]，Tx、Ty為x、y方向平移量；旋轉(zhuǎn)變換矩陣為[cosθ-sinθ0;sinθcosθ0;001]，θ為旋轉(zhuǎn)角度；縮放變換矩陣為[Sx00;0Sy0;001]，Sx、Sy為x、y方向縮放因子；錯(cuò)切變換矩陣在x方向錯(cuò)切為[1Shx0;010;001]，y方向錯(cuò)切為[100;Shy10;001]，Shx、Shy為錯(cuò)切系數(shù)。3.簡(jiǎn)述多邊形填充的掃描線算法原理。掃描線算法按掃描線順序?qū)Χ噙呅芜M(jìn)行處理。首先對(duì)多邊形的邊進(jìn)行排序，確定每條掃描線與多邊形邊的交點(diǎn)。然后對(duì)交點(diǎn)進(jìn)行配對(duì)，將每對(duì)交點(diǎn)之間的區(qū)域填充。在處理過(guò)程中，需要維護(hù)一個(gè)邊表，記錄與掃描線相交的邊的信息，通過(guò)對(duì)邊表的更新和處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)多邊形的填充，該算法提高了填充效率。4.簡(jiǎn)述顏色模型RGB和CMYK的應(yīng)用場(chǎng)景及原理。RGB顏色模型用于計(jì)算機(jī)顯示器、電視等發(fā)光設(shè)備。原理是通過(guò)紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）三種基色光的不同強(qiáng)度混合來(lái)產(chǎn)生各種顏色，每種顏色分量取值范圍0-255。CMYK顏色模型用于印刷領(lǐng)域。原理是通過(guò)青（C）、品紅（M）、黃（Y）、黑（K）四種油墨的不同比例混合來(lái)呈現(xiàn)顏色，通過(guò)吸收不同顏色的光來(lái)實(shí)現(xiàn)色彩顯示，適用于印刷紙張等不發(fā)光物體的色彩表示。五、討論題1.討論圖形消隱算法在復(fù)雜三維場(chǎng)景中的應(yīng)用挑戰(zhàn)及解決方案。在復(fù)雜三維場(chǎng)景中，圖形消隱算法面臨數(shù)據(jù)量巨大導(dǎo)致計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)、內(nèi)存消耗大的挑戰(zhàn)，不同物體間復(fù)雜的遮擋關(guān)系也增加了處理難度。解決方案有采用更高效的算法，如層次包圍盒技術(shù)加速物體間遮擋關(guān)系判斷；利用并行計(jì)算技術(shù)，通過(guò)多核CPU或GPU并行處理提高計(jì)算效率；優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，減少不必要的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪問(wèn)，提高算法的整體性能，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景的消隱需求。2.討論曲線和曲面表示方法在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）中的重要性。在CAD中，曲線和曲面表示方法非常重要。精確的曲線和曲面表示能準(zhǔn)確設(shè)計(jì)復(fù)雜的產(chǎn)品外形，如汽車車身、飛機(jī)機(jī)翼等。樣條曲線和曲面靈活性高，可通過(guò)控制點(diǎn)方便調(diào)整形狀，滿足不同設(shè)計(jì)需求。它們還能保證模型的光滑性和連續(xù)性，提高產(chǎn)品質(zhì)量和美觀度。同時(shí)，統(tǒng)一的表示方法便于數(shù)據(jù)交換和共享，不同軟件間可基于這些方法進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，促進(jìn)CAD技術(shù)發(fā)展。3.討論圖形交互技術(shù)對(duì)用戶體驗(yàn)的影響及發(fā)展趨勢(shì)。圖形交互技術(shù)極大提升用戶體驗(yàn)。直觀的交互方式，如點(diǎn)擊、拖拽，降低用戶操作難度，提高工作效率。豐富的交互效果，如動(dòng)畫(huà)反饋，增加操作趣味性和吸引力。實(shí)時(shí)響應(yīng)讓用戶及時(shí)了解操作結(jié)果，增強(qiáng)交互流暢性。未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是更加自然和智能，如手勢(shì)識(shí)別、語(yǔ)音交互等，實(shí)現(xiàn)更便捷高效的人機(jī)溝通；多模態(tài)交互融合，提供更全面的交互體驗(yàn)；適應(yīng)不同設(shè)備和場(chǎng)景的自適應(yīng)交互技術(shù)也將不斷發(fā)展。4.討論圖形學(xué)在虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）領(lǐng)域的應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)。在VR和A