計算機圖形學基礎(第二版)部分習題答案

姓名：__________考號：__________題號一二三四五總分評分一、單選題(共10題)1.下列哪種圖形學算法用于計算兩個圖形的并集？()A.裁剪算法B.并集算法C.交集算法D.差集算法2.在計算機圖形學中，什么是光柵化？()A.將三維圖形轉換為二維圖像的過程B.將二維圖形轉換為三維圖像的過程C.將圖像數(shù)據(jù)轉換為像素的過程D.將像素數(shù)據(jù)轉換為圖像的過程3.在圖形變換中，旋轉變換的旋轉中心一般位于哪個點？()A.原點B.圖形中心C.任意點D.中心點4.在計算機圖形學中，什么是透視投影？()A.一種從不同角度觀察物體的方法B.一種模擬人眼觀察物體的方法C.一種模擬攝像機拍攝物體的方法D.一種模擬電視屏幕顯示物體的方法5.在圖形學中，如何計算兩點之間的距離？()A.直接相減B.使用勾股定理C.使用平方根函數(shù)D.使用絕對值函數(shù)6.下列哪種顏色模型主要用于圖形顯示？()A.灰度模型B.RGB模型C.CMYK模型D.HSV模型7.在計算機圖形學中，什么是紋理映射？()A.將圖像映射到三維物體表面B.將圖像映射到二維物體表面C.將物體映射到圖像上D.將圖像轉換為三維物體8.在計算機圖形學中，什么是抗鋸齒技術？()A.提高圖形分辨率的技術B.減少圖形鋸齒邊緣的技術C.增加圖形色彩的技術D.提高圖形清晰度的技術9.在圖形學中，什么是著色器？()A.一種圖形處理程序B.一種用于渲染圖形的硬件單元C.一種圖形繪制工具D.一種圖形數(shù)據(jù)結構10.在計算機圖形學中，什么是視錐體？()A.視覺觀察范圍的立體形狀B.圖形渲染的幾何形狀C.3D場景的坐標系統(tǒng)D.2D圖像的分辨率二、多選題(共5題)11.在計算機圖形學中，以下哪些是光柵化過程中可能遇到的算法問題？()A.抗鋸齒B.陰影處理C.紋理映射D.光照計算E.碰撞檢測12.以下哪些是圖形變換的基本類型？()A.平移B.旋轉C.縮放D.錯切E.紋理變換13.在透視投影中，以下哪些因素會影響投影效果？()A.投影中心的位置B.投影方向C.視角大小D.投影平面E.物體的位置14.以下哪些是計算機圖形學中常用的顏色模型？()A.RGB模型B.CMYK模型C.HSV模型D.HSL模型E.YUV模型15.在3D圖形渲染中，以下哪些技術可以增強圖像的真實感？()A.紋理映射B.環(huán)境映射C.光照模型D.陰影處理E.顏色校正三、填空題(共5題)16.在計算機圖形學中，一個點在二維空間中的位置通常由兩個坐標值來表示，它們分別是橫坐標和______。17.在三維空間中，一個點通常由三個坐標值來表示，它們分別是橫坐標、縱坐標和______。18.在計算機圖形學中，用于描述物體表面顏色和紋理的模型稱為______。19.在透視投影中，物體距離觀察者的遠近會影響其在圖像中的大小，這種現(xiàn)象稱為______。20.在計算機圖形學中，用于描述光線在物體表面反射、折射和散射等現(xiàn)象的模型稱為______。四、判斷題(共5題)21.在計算機圖形學中，所有圖形變換都是可逆的。()A.正確B.錯誤22.透視投影可以準確地模擬人眼的視覺效果。()A.正確B.錯誤23.紋理映射可以增加圖形的真實感和細節(jié)。()A.正確B.錯誤24.在計算機圖形學中，抗鋸齒技術主要用于提高圖形的分辨率。()A.正確B.錯誤25.光照模型僅用于模擬光線在物體表面的反射。()A.正確B.錯誤五、簡單題(共5題)26.請解釋什么是光照模型以及它在計算機圖形學中的作用。27.簡述紋理映射的工作原理以及它在圖形學中的應用。28.什么是圖形變換？請列舉常見的圖形變換類型。29.請描述透視投影的基本原理以及其在計算機圖形學中的應用。30.什么是圖形的渲染過程？請簡述其基本步驟。

計算機圖形學基礎(第二版)部分習題答案一、單選題(共10題)1.【答案】B【解析】并集算法用于計算兩個圖形的并集，即將兩個圖形中所有的元素合并在一起。2.【答案】A【解析】光柵化是將三維圖形轉換為二維圖像的過程，即將圖形的數(shù)學描述轉換為像素值的過程。3.【答案】A【解析】旋轉變換的旋轉中心一般位于原點，即坐標原點（0,0）。4.【答案】B【解析】透視投影是一種模擬人眼觀察物體的方法，通過模擬人眼的視覺感知，使得觀察到的物體具有遠近感和立體感。5.【答案】B【解析】在圖形學中，計算兩點之間的距離通常使用勾股定理，即根據(jù)兩點的坐標計算出它們之間的直線距離。6.【答案】B【解析】RGB模型是主要用于圖形顯示的顏色模型，它通過紅色、綠色和藍色三種顏色的不同強度組合來表示所有顏色。7.【答案】A【解析】紋理映射是將圖像映射到三維物體表面，用來模擬物體表面的材質和紋理。8.【答案】B【解析】抗鋸齒技術是減少圖形鋸齒邊緣的技術，通過平滑圖形的邊緣來提高圖像的視覺效果。9.【答案】B【解析】著色器是一種用于渲染圖形的硬件單元，它執(zhí)行圖形渲染過程中的著色和光照計算。10.【答案】A【解析】視錐體是視覺觀察范圍的立體形狀，它定義了觀察者可以看到的3D場景的區(qū)域。二、多選題(共5題)11.【答案】ABCD【解析】光柵化過程中可能會遇到抗鋸齒、陰影處理、紋理映射和光照計算等問題，而碰撞檢測通常與光柵化過程無關。12.【答案】ABCD【解析】圖形變換的基本類型包括平移、旋轉、縮放和錯切，紋理變換不屬于基本圖形變換類型。13.【答案】ABCDE【解析】透視投影的效果受投影中心的位置、投影方向、視角大小、投影平面以及物體的位置等因素的影響。14.【答案】ABCE【解析】計算機圖形學中常用的顏色模型包括RGB、CMYK、HSV和HSL模型，YUV模型通常用于視頻處理。15.【答案】ABCDE【解析】3D圖形渲染中，紋理映射、環(huán)境映射、光照模型、陰影處理和顏色校正等技術都可以增強圖像的真實感。三、填空題(共5題)16.【答案】縱坐標【解析】在二維空間中，一個點的位置由橫坐標（通常用x表示）和縱坐標（通常用y表示）來定義。17.【答案】深度坐標【解析】在三維空間中，一個點的位置由三個坐標值定義，分別是橫坐標、縱坐標（也稱為y坐標）和深度坐標（也稱為z坐標）。18.【答案】紋理映射【解析】紋理映射是一種將圖像或圖案映射到三維物體表面的技術，用于描述物體的顏色和紋理。19.【答案】透視【解析】透視是描繪物體在三維空間中的視覺大小和形狀隨著距離觀察者遠近而變化的原理。20.【答案】光照模型【解析】光照模型是計算機圖形學中用于模擬和計算光線與物體交互的模型，包括光線的反射、折射和散射等現(xiàn)象。四、判斷題(共5題)21.【答案】錯誤【解析】并非所有圖形變換都是可逆的。例如，縮放變換可能使得圖形放大到不可逆的程度，或者旋轉變換在旋轉角度過大時也無法恢復到原始位置。22.【答案】正確【解析】透視投影模擬了人眼觀察物體時的視角和距離變化，能夠產生類似于人眼觀察到的遠近感和立體感。23.【答案】正確【解析】紋理映射技術通過將圖像或圖案映射到物體表面，可以顯著增加圖形的真實感和細節(jié)，使物體看起來更加逼真。24.【答案】錯誤【解析】抗鋸齒技術的主要目的是減少或消除圖形邊緣的鋸齒狀效果，提高圖形的視覺效果，而不是直接提高圖形的分辨率。25.【答案】錯誤【解析】光照模型不僅用于模擬光線在物體表面的反射，還包括折射、散射等光線與物體交互的現(xiàn)象，以產生更加逼真的光影效果。五、簡答題(共5題)26.【答案】光照模型是一種用于模擬光線如何與物體表面交互的數(shù)學模型，它包括光線的反射、折射、散射等效應。在計算機圖形學中，光照模型用于計算物體在光照下的顏色和陰影，從而產生逼真的視覺效果?！窘馕觥抗庹漳Ｐ屯ㄟ^模擬光線在不同材質上的反射、折射等行為，可以使得渲染出的圖像看起來更加真實。它對于模擬自然界的光照效果，如陰影、反射和折射等，是至關重要的。27.【答案】紋理映射是一種技術，通過將圖像或圖案映射到三維物體的表面，以增加物體的視覺細節(jié)和真實感。其工作原理是將紋理圖像與物體的頂點坐標相對應，使得每個頂點都有一組紋理坐標，從而可以在渲染時確定每個像素應該應用紋理圖像的哪一部分?！窘馕觥考y理映射在圖形學中廣泛應用于增加場景的復雜度和細節(jié)，使得物體看起來更加豐富和真實。它能夠模擬物體的表面材質，如皮膚、布料、金屬等，增加場景的真實感。28.【答案】圖形變換是指對圖形進行移動、旋轉、縮放、剪切等操作，以改變圖形的位置、方向、大小和形狀。常見的圖形變換類型包括平移變換、旋轉變換、縮放變換和錯切變換等?！窘馕觥繄D形變換是計算機圖形學中的基本操作之一，它允許我們在圖形處理中靈活地改變圖形的屬性。平移變換用于移動圖形，旋轉變換用于旋轉圖形，縮放變換用于放大或縮小圖形，而錯切變換則用于扭曲圖形的形狀。29.【答案】透視投影是一種模擬人眼觀察物體時產生的遠近感和立體感的投影方式。它的基本原理是假設觀察者位于視點，物體表面上的點通過直線投射到投影面上，距離視點越遠的物體在投影面上的圖像越小。在計算機圖形學中，透視投影用于創(chuàng)建具有深度和空間感的場景?！窘馕觥客敢曂队巴ㄟ^模擬人眼觀察物體時的透視效果，使得計算機生成的圖像具有真實的三維感。它廣泛應用于電影、游戲和虛擬現(xiàn)實等領域，以創(chuàng)造出逼真的視覺體驗。30.【答案】圖形的渲染過程是將圖形的