1、計算機圖形練習(xí)題注意：1.標(biāo)注有“思考”的，無需寫在作業(yè)本上 2.仔細(xì)閱讀約定，按約定答題一概述章節(jié)練習(xí)題1. 術(shù)語翻譯2D 二維圖像、3D 三維圖像、CG計算機圖形、DIP（Digital Image Processing） 數(shù)字圖像處理、real-time rendering、bitmap 實時渲染、CAD 計算輔助設(shè)計、CAM計算機輔助制造、CAI 計算機輔助教學(xué)、Non-Photorealistic Rendering（NPR） 非真實渲染、pixel 像素、picture element 圖片元素、fractals 分形學(xué)、GIS（ Geographic Information Sy

2、stem） 地理信息系統(tǒng)、Motion Sensing Game 體感游戲、GUI 圖形用戶界面2. 查資料思考，用12個軟件名填寫下表的每個空格商業(yè)軟件免費/開源軟件2Draster imageMULISIMQcadvector graphicsSvg-editCairomm3DCoreldrawInkscap二、圖形系統(tǒng)章節(jié)練習(xí)題1. 術(shù)語翻譯DC 數(shù)碼相機、DSLR 單眼數(shù)位相機、motion capture（Mocap） 動作捕捉、raster image光柵圖象、vector graphics矢量圖像、3d scanner 三維掃描儀、3d printer 3d打印機、project

3、or 投影儀、CRT 陰極射線管、LCD 液晶顯示屏、Frame Buffer（FB） 幀緩沖器、Lookup Table 查找表2. 試列舉常見的圖形系統(tǒng)的IO設(shè)備輸入：鼠標(biāo)、掃描儀、數(shù)碼相機、跟蹤球、空間球、操作桿、觸摸板、光筆輸出：顯示器、打印機、繪圖儀3. 試比較 烏克蘭建筑物3D投影藝術(shù)和【巡音】映像兩種顯示方式的不同4. 比較三種圖像顯示方式：隨機、存儲式、光柵。隨機: 為了獲得穩(wěn)定的畫面，必須不斷地重復(fù)掃描顯示文件優(yōu)點：圖形修改方便，交互性好,圖形可以無級放大不會出現(xiàn)鋸齒狀缺點：不能產(chǎn)生多級灰度的真實感顯示,圖形的復(fù)雜程度受顯示器掃描速度的限制存儲式: 利用顯示管本身來存儲信息技

4、術(shù)（隨機掃描器使用了一個獨立的存儲器來存儲圖形信息）優(yōu)點：圖形保持時間長，比較穩(wěn)定。電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低。缺點：顯示畫面速度慢，不適宜動態(tài)修改，一次擦除整屏圖形，交互性差。不能進行區(qū)域填充，圖形復(fù)雜度受到限制。 光柵:把對應(yīng)于屏幕上每個像素的信息都用存儲器存起來，然后按地址順序逐個刷新顯示在屏幕上。 優(yōu)點：不僅可以顯示物體輪廓還可進行區(qū)域填充。可生成真實感圖像缺點：從應(yīng)用程序?qū)D形的描述轉(zhuǎn)換成幀緩存像素信息的過程比較費時，相應(yīng)軟件比較復(fù)雜。在顯示斜線時會出現(xiàn)走樣 5. FB的計算對于光柵顯示系統(tǒng)，如果每個像素可多達24位（紅、綠、藍(lán)三基色，每種基色占8位：83=24位），那么每個像素可以顯示的

5、顏色總數(shù)是多少？如果系統(tǒng)的分辨率是1024*768，那么顯卡的FB至少應(yīng)該是多少？N=224 FB=1024768log224=18M6. 列舉常用的顏色模型及適用范圍。RGB：面向硬件，適用于顯示設(shè)備CMY(K):適用于打印，繪制設(shè)備HSV：適用于畫家本色原理直觀的顏色描述HSL：基于顏色參數(shù)的模型7. 列舉并比較：現(xiàn)在編程時，可以適用到得圖形支撐軟件（圖形庫）。openGL:用來描述場景的面向?qū)ο蠛瘮?shù)。VRML：可用來建立因特網(wǎng)上虛擬世界的三維圖形。JAVA2D：創(chuàng)建JAVA applet中的二維場景。JAVA3D：創(chuàng)建三維web顯示。Renderman Interface：可用來顯示生成

6、各種光照模型下的場景。三、基本圖形元素章節(jié)練習(xí)題1. 術(shù)語翻譯DDA 數(shù)字微分分析器、anti-aliasing 反走樣、convex polygon 凸多邊形、convcave polygon 凹多邊形、Vector image 矢量圖像、raster image 光柵圖象、Edge Table 邊表、Active Edge Table 活化邊表、Flood fill algorithm 泛濫填充算法、seed fill algorithm 種子填充算法2. 使用DDA算法，1） 填寫下表，繪制（0，0）-（5,10）之間的直線段。約定：a）對于浮點數(shù)運算，只取到小數(shù)點后2位，從第3位起直接

7、舍棄；b）對于取整運算，只接取整數(shù)部分，舍棄小數(shù)點后的數(shù)字。2） m=10-0/5-0=2 y=1 xk+1=xk+1/m步驟計算坐標(biāo)畫點坐標(biāo)xiyixiyi1000020.51013121241.53135242462.55257363683.573794848104.5949115105102） 考慮如何繪制（-5,10）-（0，0）之間的直線段（不用寫在作業(yè)本上）3. 中點法與Bresenham畫線法1）使用中點法，填寫下表，繪制（0，0）-（5,10）之間的直線段。約定直線段恰好通過中點時，去水平方向的下一個點。步驟xy判據(jù)d100020110312041310524062510736

8、08371094801049101151002） 約定下一候選點只能在四鄰域上選取，推導(dǎo)Bresenham畫線法，繪制斜率大于1的直線段（不用寫在作業(yè)本上）3） 思考：中點法與Bresenham畫線法有何關(guān)系？4. 使用掃描線填充算法，填充閉合多邊形約定邊結(jié)構(gòu)為（以C語言描述）typedef struct int ymax; float xcurrent; float deltax; struct Edge *nextEdge; Edge;1） 填充由順次鏈接的如下頂點構(gòu)成的閉合多邊形：（3,3）-（3,9）-（7,7）-（13,11）-（13,5）-（7,1）。要求a）列出ET；b）寫出y=

9、5時，AET賦值的過程；c）填寫下表。約定：a）對于浮點數(shù)運算，只取到小數(shù)點后2位，從第3位起直接舍棄；b）對于取整運算，只接取整數(shù)部分，舍棄小數(shù)點后的數(shù)字2） 思考：掃描線填充算法與上面2題，有何關(guān)系。yAET填充13,7.00，-2.00-5，7.00，1.50(7,1)-(7,1)25. 使用泛濫填充算法，填充閉合多邊形1） 約定a）像素領(lǐng)域讀取方向如下圖左；b）堆棧中已有像素不重復(fù)入棧；c）初始種子點選為6號點。填寫下表2） 思考：泛濫填充算法，第一步需要判斷種子點是否在多邊形內(nèi)部。如何判斷？3） 思考：如果約定像素領(lǐng)域為8鄰域，會如何？ 步驟堆棧填充像素編號低高16266374447

10、5s33575s22675s88775s99875sS975510776. 思考：掃描線填充法和種子填充法，分別適合于什么場合？7. 關(guān)于光柵圖像、矢量圖像1）思考：如何實現(xiàn)光柵圖形的反走樣？1提高分辨率。2區(qū)域采樣。3半色調(diào)技術(shù)。2）查閱更多資料思考：給出光柵圖像，如何做到無極放大？3）查閱更多資料思考：光柵圖像、矢量圖像有何區(qū)別？如何將光柵圖像轉(zhuǎn)換為矢量圖像？光柵圖也叫做位圖、點陣圖、像素圖，簡單的說，就是最小單位由像素構(gòu)成的圖，縮放時會失真。每個像素有自己的顏色，類似電腦里的圖片都是像素圖，你把它放很大就會看到點變成小色塊了。這種格式的圖適合存儲圖形不規(guī)則，而且顏色豐富沒有規(guī)律的圖，比如照片。矢量圖也叫做向