2025年計算機圖形學專升本重點練習試卷(含答案)

姓名：__________考號：__________一、單選題(共10題)1.光線追蹤算法中，哪種方法不會產(chǎn)生光線追蹤的陰影問題？()A.漫反射模型B.投影模型C.遮擋測試D.基于物理的渲染2.在圖形學中，下列哪項不屬于三維空間坐標系的組成部分？()A.X軸B.Y軸C.Z軸D.時間3.在圖形渲染中，哪種渲染技術可以生成較為逼真的軟陰影效果？()A.蒙特卡洛渲染B.漫反射模型C.歐拉陰影D.投影陰影4.在OpenGL中，以下哪個函數(shù)用于設置投影矩陣？()A.glMatrixMode(GL_PROJECTION)B.glLoadIdentity()C.glOrtho()D.gluPerspective()5.以下哪個選項不是計算機圖形學中的紋理映射類型？()A.普通紋理映射B.環(huán)境映射C.投影映射D.紋理壓縮6.在OpenGL中，如何獲取當前使用的視圖矩陣？()A.glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX,&matrix);B.glGetFloatv(GL_PROJECTION_MATRIX,&matrix);C.glGetFloatv(GL_VIEW_MATRIX,&matrix);D.glGetFloatv(GL_TEXTURE_MATRIX,&matrix);7.以下哪個選項不是計算機圖形學中的幾何變換？()A.平移B.旋轉(zhuǎn)C.縮放D.粒子效果8.在計算機圖形學中，以下哪種方法可以實現(xiàn)抗鋸齒效果？()A.多邊形填充B.陰影處理C.多重采樣抗鋸齒D.線條渲染9.在OpenGL中，以下哪個函數(shù)用于創(chuàng)建紋理？()A.glGenTexturesB.glBindTextureC.glTexImage2DD.glTexSubImage2D10.以下哪個選項不是圖形渲染管線中的一個階段？()A.幾何處理階段B.光柵化階段C.物理處理階段D.頂點處理階段二、多選題(共5題)11.以下哪些是計算機圖形學中常用的三維建模技術？()A.細分曲面建模B.參數(shù)化建模C.逆向工程D.NURBS建模E.頂點建模12.在圖形渲染管線中，哪些階段負責將頂點數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為屏幕上的像素？()A.頂點處理階段B.幾何處理階段C.光柵化階段D.物理處理階段E.合成階段13.以下哪些是圖形學中常用的紋理映射技術？()A.平鋪紋理B.環(huán)境映射C.投影紋理D.貼圖技術E.紋理壓縮14.在OpenGL中，以下哪些函數(shù)可以用于創(chuàng)建和操作紋理？()A.glGenTexturesB.glBindTextureC.glTexImage2DD.glTexParameterE.glTexSubImage2D15.以下哪些是計算機圖形學中常用的光照模型？()A.漫反射模型B.鏡面反射模型C.光照模型D.基于物理的渲染E.隨機光照模型三、填空題(共5題)16.在計算機圖形學中，為了減少圖形渲染過程中的鋸齒現(xiàn)象，常用的抗鋸齒技術之一是______。17.在OpenGL中，使用______函數(shù)可以獲取當前視圖矩陣。18.在三維空間中，一個點的位置通常由______坐標來表示。19.在計算機圖形學中，用于描述物體表面反射光線的模型稱為______。20.在OpenGL中，使用______函數(shù)可以設置紋理的過濾方式。四、判斷題(共5題)21.在計算機圖形學中，所有的幾何變換都是可逆的。()A.正確B.錯誤22.在OpenGL中，glClear函數(shù)用于清除屏幕上的所有內(nèi)容。()A.正確B.錯誤23.蒙提卡洛方法在計算機圖形學中僅用于模擬光照效果。()A.正確B.錯誤24.在三維建模中，NURBS建模比多邊形建模更加復雜。()A.正確B.錯誤25.紋理壓縮會降低紋理質(zhì)量，但可以減少內(nèi)存占用。()A.正確B.錯誤五、簡單題(共5題)26.請簡要解釋什么是Z緩沖區(qū)以及它在圖形渲染中的作用。27.解釋一下在OpenGL中，什么是視錐體（Frustum），它由哪些參數(shù)定義？28.在光照模型中，什么是BLINN-Phong模型？它相較于Phong模型有哪些改進？29.什么是紋理映射？請舉例說明紋理映射在圖形渲染中的應用。30.請簡述光線追蹤與rasterization的區(qū)別及其在圖形渲染中的優(yōu)勢。

2025年計算機圖形學專升本重點練習試卷(含答案)一、單選題(共10題)1.【答案】C【解析】遮擋測試方法可以正確處理陰影問題，不會產(chǎn)生光線追蹤的陰影問題。其他選項如漫反射模型、投影模型和基于物理的渲染均可能產(chǎn)生陰影問題。2.【答案】D【解析】三維空間坐標系通常由X軸、Y軸和Z軸組成，它們定義了物體在空間中的位置。時間不屬于空間坐標系的組成部分。3.【答案】A【解析】蒙特卡洛渲染通過隨機采樣光線，可以生成較為逼真的軟陰影效果。漫反射模型、歐拉陰影和投影陰影通常產(chǎn)生的陰影較為硬朗。4.【答案】A【解析】在OpenGL中，glMatrixMode(GL_PROJECTION)函數(shù)用于指定當前操作的矩陣是投影矩陣。glLoadIdentity()用于重置矩陣，glOrtho()和gluPerspective()分別用于設置正交投影和透視投影。5.【答案】D【解析】紋理映射類型包括普通紋理映射、環(huán)境映射和投影映射等。紋理壓縮是一種優(yōu)化技術，不是紋理映射類型。6.【答案】C【解析】在OpenGL中，GL_VIEW_MATRIX不是一個有效的查詢命令。正確的方法是使用glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX,&matrix);來獲取當前使用的視圖矩陣。7.【答案】D【解析】計算機圖形學中的幾何變換包括平移、旋轉(zhuǎn)和縮放等。粒子效果通常用于模擬物理現(xiàn)象，不是幾何變換的一種。8.【答案】C【解析】多重采樣抗鋸齒是一種實現(xiàn)抗鋸齒效果的方法，通過在屏幕上采樣多個像素點來減少鋸齒現(xiàn)象。多邊形填充、陰影處理和線條渲染不是直接用于實現(xiàn)抗鋸齒效果的。9.【答案】A【解析】在OpenGL中，glGenTextures函數(shù)用于生成紋理標識符。blndTexture用于綁定紋理，glTexImage2D用于加載紋理數(shù)據(jù)，glTexSubImage2D用于更新紋理子圖像。10.【答案】C【解析】圖形渲染管線中的階段包括幾何處理階段、頂點處理階段、光柵化階段等。物理處理階段不是渲染管線的一部分。二、多選題(共5題)11.【答案】ABCDE【解析】細分曲面建模、參數(shù)化建模、逆向工程、NURBS建模和頂點建模都是計算機圖形學中常用的三維建模技術，它們各自適用于不同的建模場景和需求。12.【答案】ABC【解析】頂點處理階段負責處理頂點數(shù)據(jù)，幾何處理階段進行幾何變換，光柵化階段將頂點轉(zhuǎn)換為屏幕上的像素。物理處理階段和合成階段在像素處理之后。13.【答案】ABCDE【解析】平鋪紋理、環(huán)境映射、投影紋理、貼圖技術和紋理壓縮都是圖形學中常用的紋理映射技術，用于改善圖像的真實感和細節(jié)表現(xiàn)。14.【答案】ABCDE【解析】glGenTextures用于生成紋理ID，glBindTexture用于綁定紋理，glTexImage2D用于加載紋理數(shù)據(jù)，glTexParameter用于設置紋理參數(shù)，glTexSubImage2D用于更新紋理圖像。15.【答案】ABCD【解析】漫反射模型、鏡面反射模型、光照模型和基于物理的渲染都是計算機圖形學中常用的光照模型，它們用于模擬光線如何與物體相互作用并影響渲染結(jié)果。隨機光照模型不是一個常見的術語。三、填空題(共5題)16.【答案】多重采樣抗鋸齒【解析】多重采樣抗鋸齒通過在每個像素周圍采樣多個點來平滑邊緣，從而減少鋸齒現(xiàn)象，提高圖像質(zhì)量。17.【答案】glGetFloatv【解析】glGetFloatv函數(shù)可以獲取當前激活的矩陣，如視圖矩陣、投影矩陣等，通過傳遞相應的矩陣標識符和存儲矩陣數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)地址來實現(xiàn)。18.【答案】X、Y、Z【解析】在三維空間中，一個點的位置通過X、Y、Z三個坐標來唯一確定，這三個坐標分別代表點在空間中的水平、垂直和深度位置。19.【答案】光照模型【解析】光照模型是計算機圖形學中用來模擬光線如何與物體表面相互作用，并影響物體表面顏色的模型。常見的光照模型包括朗伯模型、BLINN-Phong模型等。20.【答案】glTexParameter【解析】glTexParameter函數(shù)用于設置紋理參數(shù)，包括紋理的過濾方式、環(huán)繞方式等。通過這個函數(shù)可以指定如何處理紋理的邊緣和紋理放大/縮小的效果。四、判斷題(共5題)21.【答案】錯誤【解析】并非所有的幾何變換都是可逆的。例如，旋轉(zhuǎn)和縮放是可逆的，但剪切變換可能不是可逆的，特別是當剪切矩陣的行列式為零時。22.【答案】正確【解析】glClear函數(shù)確實用于清除屏幕上的所有內(nèi)容，包括顏色緩沖區(qū)和深度緩沖區(qū)等。23.【答案】錯誤【解析】蒙提卡洛方法在計算機圖形學中不僅用于模擬光照效果，還廣泛應用于渲染中的隨機采樣、路徑追蹤等場景，是一種強大的概率模擬方法。24.【答案】正確【解析】NURBS（非均勻有理B樣條）建模通常比多邊形建模更加復雜，因為它可以創(chuàng)建平滑連續(xù)的表面，并且能夠更好地控制形狀的細節(jié)。25.【答案】正確【解析】紋理壓縮技術通過減少紋理數(shù)據(jù)的大小來降低內(nèi)存占用，但這個過程通常會導致紋理質(zhì)量的下降，因為壓縮可能會損失一些圖像細節(jié)。五、簡答題(共5題)26.【答案】Z緩沖區(qū)，也稱為深度緩沖區(qū)，是一種存儲場景中每個像素深度信息的緩沖區(qū)。在圖形渲染中，它用于確定每個像素是否應該被當前繪制的像素所替換。Z緩沖區(qū)的作用是確保場景中的對象按照它們在三維空間中的深度順序被渲染，從而正確地處理遮擋問題。【解析】Z緩沖區(qū)的工作原理是通過比較場景中每個像素的深度值，如果新繪制的像素深度大于當前緩沖區(qū)中的深度值，則將其繪制在屏幕上，否則保留原有的像素。這種方式保證了靠近觀察者的對象在渲染時不會被位于后面的對象遮擋，從而產(chǎn)生正確的視覺效果。27.【答案】視錐體（Frustum）是三維空間中定義了可視區(qū)域的一個幾何形狀，它類似于電影放映機的鏡頭，只顯示觀察者周圍的一定角度的視圖。在OpenGL中，視錐體通常由以下參數(shù)定義：視場角（FieldofView，F(xiàn)OV）、近裁剪面（NearPlane）和遠裁剪面（FarPlane）?！窘馕觥恳晥鼋嵌x了觀察者視角的寬度，通常用度數(shù)表示；近裁剪面和遠裁剪面則分別定義了場景中物體能夠被渲染的最近和最遠的距離。這些參數(shù)共同決定了場景的視角范圍，從而影響渲染出來的視圖。28.【答案】BLINN-Phong模型是一種改進的表面光照模型，它基于Phong模型，但通過使用更平滑的過渡來處理光線反射的強度變化，減少了所謂的“陰影帶”現(xiàn)象。BLINN-Phong模型引入了環(huán)境反射的概念，并在計算高光強度時引入了一個額外的系數(shù)來改善渲染效果?！窘馕觥肯噍^于Phong模型，BLINN-Phong模型在處理光線反射時，通過將光線向量與法線向量之間的角度變化分為兩個部分（直接和高光部分），來減少高光區(qū)域周圍的突然變化，這使得陰影帶現(xiàn)象更平滑。此外，BLINN-Phong模型在計算反射時考慮了環(huán)境光的貢獻，這可以使得物體在高光區(qū)域看起來更加真實。29.【答案】紋理映射是一種在圖形渲染中模擬物體表面細節(jié)的技術。它通過將二維紋理圖貼到三維物體的表面上來模擬物體的顏色、紋理、凹凸等特征。一個典型的應用是在游戲和動畫中給角色或環(huán)境貼上皮膚、衣服、地面等紋理，以增加真實感和視覺吸引力?！窘馕觥考y理映射可以讓二維圖像看起來像是三維空間中物體的部分，從而豐富視覺效果。例如，在渲染一個陶瓷杯子時，可以使用具有紋理的圖片來模擬杯子的陶瓷表面，增加杯子表面的細節(jié)和質(zhì)感。30.【答案】光線追蹤和rasterization是兩