2025年大學(xué)數(shù)字媒體技術(shù)（計(jì)算機(jī)圖形學(xué)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本大題共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，圖形的表示方法不包括以下哪種？（）A.點(diǎn)陣表示B.參數(shù)表示C.幾何表示D.函數(shù)表示2.下列關(guān)于圖形渲染流水線的說法，錯(cuò)誤的是（）A.包括頂點(diǎn)處理、幾何處理、光柵化等階段B.頂點(diǎn)處理階段主要對(duì)頂點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行變換C.光柵化階段將幾何圖形轉(zhuǎn)換為像素D.幾何處理階段不涉及光照計(jì)算3.在二維圖形的幾何變換中，將圖形繞原點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度的變換矩陣是（）A.[0-1;10]B.[-10;01]C.[01;-10]D.[10;0-1]4.以下哪種曲線不屬于參數(shù)曲線？（）A.貝塞爾曲線B.拋物線C.樣條曲線D.B樣條曲線5.圖形裁剪算法中，Cohen-Sutherland算法的主要作用是（）A.快速判斷點(diǎn)是否在多邊形內(nèi)B.裁剪線段C.裁剪多邊形D.生成多邊形6.關(guān)于紋理映射，以下說法正確的是（）A.只能用于二維圖形B.可以增加圖形的真實(shí)感C.與光照無關(guān)D.不能進(jìn)行濾波處理7.在三維空間中，將點(diǎn)(x,y,z)繞x軸旋轉(zhuǎn)θ角的變換矩陣是（）A.[100;0cosθ-sinθ;0sinθcosθ]B.[cosθ0sinθ;010;-sinθ0cosθ]C.[cosθ-sinθ0;sinθcosθ0;001]D.[100;010;001]8.以下哪種圖形繪制算法常用于繪制直線？（）A.中點(diǎn)畫線法B.掃描線填充算法C.種子填充算法D.光線跟蹤算法9.計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，多邊形的表示方式通常是（）A.頂點(diǎn)序列B.邊序列C.面序列D.體序列10.關(guān)于圖形的消隱算法，畫家算法的基本思想是（）A.按深度排序繪制B.按可見性排序繪制C.按顏色排序繪制D.按面積排序繪制11.在三維圖形的投影中，平行投影不包括以下哪種？（）A.正投影B.斜投影C.透視投影D.軸測(cè)投影12.貝塞爾曲線的控制點(diǎn)個(gè)數(shù)與曲線的階數(shù)關(guān)系是（）A.控制點(diǎn)個(gè)數(shù)等于階數(shù)B.控制點(diǎn)個(gè)數(shù)比階數(shù)多1C.控制點(diǎn)個(gè)數(shù)比階數(shù)少1D.無固定關(guān)系13.圖形渲染中，陰影的生成方法不包括（）A.陰影體算法B.陰影映射算法C.光線跟蹤算法D.紋理映射算法14.以下哪種圖形格式常用于存儲(chǔ)二維位圖？（）A.SVGB.EPSC.BMPD.DXF15.在圖形變換中，縮放變換的變換矩陣是（）A.[s00;0s0;001]（s為縮放因子）B.[100;010;00s]C.[s00;010;001]D.[100;0s0;00s]16.圖形裁剪中，Sutherland-Hodgman算法主要用于（）A.裁剪多邊形與裁剪窗口的關(guān)系判斷B.裁剪多邊形C.裁剪線段D.裁剪曲線17.關(guān)于三維圖形的光照模型，Phong模型不考慮以下哪種光照成分？（）A.環(huán)境光B.漫反射光C.鏡面反射光D.透射光18.以下哪種算法常用于圖形的反走樣？（）A..區(qū)域采樣算法B.中點(diǎn)畫線法C.掃描線填充算法D.種子填充算法19.計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，圖形的交互技術(shù)不包括（）A.鼠標(biāo)交互B.鍵盤交互C.語音交互D.數(shù)據(jù)交互20.在二維圖形的平移變換中，將點(diǎn)(x,y)平移到(x+tx,y+ty)的變換矩陣是（）A.[10tx;01ty;001]B.[tx00;0ty0;001]C.[100;010;txty1]D.[100;010;001]第II卷（非選擇題，共60分）21.（10分）簡(jiǎn)述圖形渲染流水線的主要階段及其功能。22.（10分）說明二維圖形幾何變換中平移、旋轉(zhuǎn)、縮放變換的變換矩陣，并舉例說明如何使用這些變換矩陣進(jìn)行圖形的復(fù)合變換。23.（10分）描述Cohen-Sutherland裁剪算法的基本原理，并說明如何利用該算法進(jìn)行線段裁剪。24.（15分）材料：在一個(gè)三維場(chǎng)景中，有一個(gè)球體和一個(gè)平面。已知球體的半徑為r，球心坐標(biāo)為(x0,y0,z0)，平面方程為Ax+By+Cz+D=0。問題：請(qǐng)描述如何判斷球體與平面的位置關(guān)系，并給出具體的判斷方法和公式。25.（15分）材料：有一個(gè)二維多邊形，其頂點(diǎn)坐標(biāo)依次為P1(x1,y1),P2(x2,y2),...,Pn(xn,yn)。問題：請(qǐng)簡(jiǎn)述掃描線填充算法的基本步驟，并說明如何利用該算法對(duì)該多邊形進(jìn)行填充。答案：1.D2.D3.A4.B5.B6.B7.A8.A9.A10.A11.C12.B13.D14.C15.A16.B17.D18.A19.D20.A21.圖形渲染流水線主要包括頂點(diǎn)處理、幾何處理、光柵化、片段處理和幀緩沖操作等階段。頂點(diǎn)處理階段對(duì)頂點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行變換、光照計(jì)算等；幾何處理階段進(jìn)行幾何變換、裁剪等；光柵化階段將幾何圖形轉(zhuǎn)換為像素；片段處理階段對(duì)每個(gè)像素進(jìn)行顏色計(jì)算等；幀緩沖操作階段將處理后的像素寫入幀緩沖區(qū)顯示。22.平移變換矩陣：[10tx;01ty;001]；旋轉(zhuǎn)變換矩陣（繞原點(diǎn)）：[cosθ-sinθ0;sinθcosθ0;001]；縮放變換矩陣：[s00;0s0;001]。復(fù)合變換時(shí)，依次將變換矩陣相乘。例如先平移再旋轉(zhuǎn)，將平移矩陣與旋轉(zhuǎn)矩陣相乘后作用于圖形頂點(diǎn)。23.Cohen-Sutherland裁剪算法通過對(duì)線段端點(diǎn)的編碼，快速判斷線段與裁剪窗口的關(guān)系。編碼規(guī)則根據(jù)端點(diǎn)在裁剪窗口的上下左右位置。若兩端點(diǎn)編碼按位與為0，則線段完全可見；若按位與不為0且有一位為0，則線段部分可見，可通過計(jì)算交點(diǎn)等方法裁剪；若按位與全不為0，則線段完全不可見。24.計(jì)算球體中心到平面的距離d=|Ax0+By0+Cz0+D|/√(A2+B2+C2)。若d>