圖形設(shè)計(jì)試題及答案

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)試題及答案完整版一、名詞解釋將圖形描述轉(zhuǎn)換成用像素矩陣表示的過程稱為掃描轉(zhuǎn)換。.圖形：。.像素圖：。.參數(shù)圖：。.掃描線:。.構(gòu)造實(shí)體幾何表示法:。.投影:。.參數(shù)向量方程:。.自由曲線:。.曲線擬合:。.曲線插值:。.區(qū)域填充:。.掃描轉(zhuǎn)換:。二、填空.圖形軟件的建立方法包括提供圖形程序包、和采用專用高級(jí)語(yǔ)言。.直線的屬性包括線型、和顏色。.顏色通常用紅、綠和藍(lán)三原色的含量來表示。對(duì)于不具有彩色功能的顯示系統(tǒng)，顏色顯示為。.平面圖形在內(nèi)存中有兩種表示方法，即和矢量表示法。.字符作為圖形有和矢量字符之分。.區(qū)域的表示有和邊界表示兩種形式。.區(qū)域的內(nèi)點(diǎn)表示法枚舉區(qū)域內(nèi)的所有像素，通過來實(shí)現(xiàn)內(nèi)點(diǎn)表示。.區(qū)域的邊界表示法枚舉區(qū)域邊界上的所有像素，通過給賦予同一屬性值來實(shí)現(xiàn)邊界表示。.區(qū)域填充有和掃描轉(zhuǎn)換填充。.區(qū)域填充屬性包括填充式樣、和填充圖案。.對(duì)于圖形，通常是以點(diǎn)變換為基礎(chǔ)，把圖形的一系列頂點(diǎn)作幾何變換后，連接新的頂點(diǎn)序列即可產(chǎn)生新的變換后的圖形。.裁剪的基本目的是判斷圖形元素是否部分或全部落在之內(nèi)。.字符裁剪方法包括、單個(gè)字符裁剪和字符串裁剪。.圖形變換是指將圖形的幾何信息經(jīng)過產(chǎn)生新的圖形。.從平面上點(diǎn)的齊次坐標(biāo)，經(jīng)齊次坐標(biāo)變換，最后轉(zhuǎn)換為平面上點(diǎn)的坐標(biāo)，這一變換過程稱為。.實(shí)體的表面具有、有界性、非自交性和閉合性。.集合的內(nèi)點(diǎn)是集合中的點(diǎn)，在該點(diǎn)的內(nèi)的所有點(diǎn)都是集合中的元素。.空間一點(diǎn)的任意鄰域內(nèi)既有集合中的點(diǎn)，又有集合外的點(diǎn)，則稱該點(diǎn)為集合的。.內(nèi)點(diǎn)組成的集合稱為集合的。.邊界點(diǎn)組成的集合稱為集合的。.任意一個(gè)實(shí)體可以表示為的并集。.集合與它的邊界的并集稱集合的。.取集合的內(nèi)部，再取內(nèi)部的閉包，所得的集合稱為原集合的.如果曲面上任意一點(diǎn)都存在一個(gè)充分小的鄰域，該鄰域與平面上的（開）圓盤同構(gòu)，即鄰域與圓盤之間存在連續(xù)的1-1映射，則稱該曲面為。.對(duì)于一個(gè)占據(jù)有限空間的正則（點(diǎn)）集，如果其表面是則集為一個(gè)實(shí)體（有效物體）。.通過實(shí)體的邊界來表示一個(gè)實(shí)體的方法稱為。.表面由平面多邊形構(gòu)成的空間三維體稱為。.掃描表示法的兩個(gè)關(guān)鍵要素是和掃描軌跡。.標(biāo)量：一個(gè)標(biāo)量表示o.向量：一個(gè)向量是由若干個(gè)標(biāo)量組成的量的一個(gè)分量。四、簡(jiǎn)答題1.什么是圖像的分辨率？.什么是中點(diǎn)分割裁剪法？.二維編碼裁剪法如何對(duì)線段的端點(diǎn)進(jìn)行編碼？.多邊形填充掃描線算法包括哪些計(jì)算步驟？參考答案一、名詞解釋.圖形：能夠在人們視覺系統(tǒng)中形成視覺印象的對(duì)象稱為圖形，包括自然景物和人工繪圖。.像素圖：點(diǎn)陣法列舉圖形中的所有點(diǎn)。用點(diǎn)陣法描述的圖形稱為像素圖。.參數(shù)圖：參數(shù)法描述圖形的形狀參數(shù)和屬性參數(shù)。用參數(shù)法描述的圖形稱為參數(shù)圖。.掃描線：在光柵掃描顯示器中，電子槍掃過的一行稱為一條掃描線。.構(gòu)造實(shí)體幾何表示法：用簡(jiǎn)單的實(shí)體（也稱為體素）通過集合運(yùn)算組合成所需的物體的方法稱為構(gòu)造實(shí)體幾何表示法。.投影：投影是從高維（物體）空間到低維（投影）空間的一種映射。.參數(shù)向量方程：參數(shù)向量方程是包含參數(shù)和向量的方程。.自由曲線：形狀比較復(fù)雜、不能用二次方程來表示的曲線稱為自由曲線，通常以三次參數(shù)方程來表示.曲線擬合：給定一個(gè)點(diǎn)列，用該點(diǎn)列來構(gòu)造曲線的方法稱為曲線擬合。.曲線插值：已知曲線上的一個(gè)點(diǎn)列，求曲線上的其他點(diǎn)的方法稱為曲線插值。.區(qū)域填充：根據(jù)像素的屬性值、邊或頂點(diǎn)的簡(jiǎn)單描述，生成區(qū)域的過程稱為區(qū)域填充。.掃描轉(zhuǎn)換：在矢量圖形中，多邊形用頂點(diǎn)序列來表示，為了在光柵顯示器或打印機(jī)等設(shè)備上顯示多邊形，必須把它轉(zhuǎn)換為點(diǎn)陣表示。這種轉(zhuǎn)換稱為掃描轉(zhuǎn)換。三、填空.圖形軟件的建立方法包括提供圖形程序包、修改高級(jí)語(yǔ)言和采用專用高級(jí)語(yǔ)言。.直線的屬性包括線型、線寬和顏色。.顏色通常用紅、綠和藍(lán)三原色的含量來表示。對(duì)于不具有彩色功能的顯示系統(tǒng)，顏色顯示為灰度級(jí)（或亮度級(jí)）。.平面圖形在內(nèi)存中有兩種表示方法，即柵格表示法和矢量表示法。.字符作為圖形有點(diǎn)陣字符和矢量字符之分。.區(qū)域的表示有內(nèi)點(diǎn)表示和邊界表示兩種形式。.區(qū)域的內(nèi)點(diǎn)表示法枚舉區(qū)域內(nèi)的所有像素，通過給區(qū)域內(nèi)的像素賦予同一屬性值來實(shí)現(xiàn)內(nèi)點(diǎn)表示。.區(qū)域的邊界表示法枚舉區(qū)域邊界上的所有像素，通過給區(qū)域邊界的像素點(diǎn)賦予同一屬性值來實(shí)現(xiàn)邊界表示。.區(qū)域填充有種子填充和掃描轉(zhuǎn)換填充。.區(qū)域填充屬性包括填充式樣、填充顏色和填充圖案。.對(duì)于連接新的頂點(diǎn)序列即可產(chǎn)生新的變換后的圖形。.裁剪的基本目的是判斷圖形元素是否部分或全部落在.字符裁剪方法包括、單個(gè)字符裁剪和字符串裁剪。.圖形變換是指將圖形的幾何信息經(jīng)過產(chǎn)生新的圖形。.從平面上點(diǎn)的齊次坐標(biāo)，經(jīng)齊次坐標(biāo)變換，最后轉(zhuǎn)換為平面上點(diǎn)的坐標(biāo)，這一變換過程稱為規(guī)范化過程。.實(shí)體的表面具有連通性、有界性、非自交性和閉合性。.集合的內(nèi)點(diǎn)是集合中的點(diǎn)，在該點(diǎn)的內(nèi)的所有點(diǎn)都是集合中的元素。.空間一點(diǎn)的任意鄰域內(nèi)既有集合中的點(diǎn)，又有集合外的點(diǎn)，則稱該點(diǎn)為集合的界點(diǎn)。.內(nèi)點(diǎn)組成的集合稱為集合的.邊界點(diǎn)組成的集合稱為集合的.任意一個(gè)實(shí)體可以表示為的并集。.集合與它的邊界的并集稱集合的。.取集合的內(nèi)部，再取內(nèi)部的閉包，所得的集合稱為原集合的正則（點(diǎn)）.如果曲面上任意一點(diǎn)都存在一個(gè)充分小的鄰域，該鄰域與平面上的（開）圓盤同構(gòu)，即鄰域與圓盤之間存在連續(xù)的1-1映射，則稱該曲面為二維流形。.對(duì)于一個(gè)占據(jù)有限空間的正則（點(diǎn)）集，如果其表面是，則該正則集為一個(gè)實(shí)體（有效物體）。.通過實(shí)體的邊界來表示一個(gè)實(shí)體的方法稱為.表面由平面多邊形構(gòu)成的空間三維體稱為.掃描表示法的兩個(gè)關(guān)鍵要素是和掃描軌跡。.標(biāo)量：一個(gè)標(biāo)量表示。.向量：一個(gè)向量是由若干個(gè)標(biāo)量組成的，其中每個(gè)標(biāo)量稱為向量的一個(gè)分量。四、簡(jiǎn)答題1.什么是圖像的分辨率？解答：在水平和垂直方向上每單位長(zhǎng)度（如英寸）所包含的像素點(diǎn)的數(shù)目。.什么是中點(diǎn)分割裁剪法？解答：中點(diǎn)分割裁剪法又稱對(duì)分裁剪法，該方法用于代替求交運(yùn)算。如圖11所示，AB為線段P1P2的可見部分。記P1和P2的中點(diǎn)為Pm。從P1出發(fā)求A,如果P1Pm部分可見部分不可見，則A點(diǎn)在該線段上，用該線段代替P1P2繼續(xù)求解；否則，用PmP2代替P1P2繼續(xù)求解。求解過程直到P1P2的長(zhǎng)度小于預(yù)先給定的一個(gè)常數(shù)時(shí)結(jié)束，這時(shí)，P2為離A最近的可見點(diǎn)。類似地可以求解B。P2P1.二維編碼裁剪法如何對(duì)線段的端點(diǎn)進(jìn)行編碼？解答：將用戶域用為9個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都有相應(yīng)的編碼，當(dāng)線段的端點(diǎn)落在某個(gè)區(qū)域內(nèi)時(shí)，對(duì)該端點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的編碼。從高位開始，每位編碼如下：（1）第1位，端點(diǎn)在y=ymax上方則取1，否則取0；（2）第2位，端點(diǎn)在y=ymin下方則取1，否則取0；（3）第3位，端點(diǎn)在x=xmax右方則取1，否則取0；（4）第4位，端點(diǎn)在x=xmin左方則取1，否則取0。如果線段兩端點(diǎn)的4位編碼全為零，則線段全部在窗口內(nèi)；如果兩端點(diǎn)的4位編碼按位進(jìn)行與運(yùn)算，結(jié)果為非零，則此線段全部在窗口之外；其他情況下，線段部分在窗口內(nèi)，部分在窗口外。編碼裁剪法的編碼用于判斷線段與窗口的關(guān)系。區(qū)域編碼.多邊形填充掃描線算法包括哪些計(jì)算步驟？解答：對(duì)于一個(gè)給定的多邊形，用一組水平（垂直）的掃描線進(jìn)行掃描，求出每條掃描線與多邊形邊的交點(diǎn)，這些交點(diǎn)將掃描線分割為相間排列的落在多邊形內(nèi)和外的線段，將落在多邊形內(nèi)的線段上的所有象素點(diǎn)賦以給定的多邊形的顏色值。計(jì)算過程如下：BB（1）求交：計(jì)算掃描線與多邊形各邊的交點(diǎn);（2）排序：把所有交點(diǎn)按遞增順序進(jìn)行排序；（3）交點(diǎn)配對(duì)：每對(duì)交點(diǎn)表示掃描線與多邊形的一個(gè)相交區(qū)間；（4）區(qū)間填色：相交區(qū)間內(nèi)的象素置成多邊形顏色，相交區(qū)間外的象素置成背景色。.將多邊形外部一點(diǎn)A與某一點(diǎn)B用線段連接，若此線段與多邊形邊界相交的次數(shù)為 ，則點(diǎn)B在多邊形外部。若此線段與多邊形邊界相交的次數(shù)為 ，則點(diǎn)B在多邊形內(nèi)部。.生成直線的四點(diǎn)要求是,,,速度要快。.由5個(gè)控制頂點(diǎn)Pi（i=0,1,?4）所決定的3次B樣條曲線，由段3次B樣條曲線段光滑連接而成。.用于減少或克服在“光柵圖形顯示器上繪制直線、多邊形等連續(xù)圖形時(shí)，由離散量表示連續(xù)量引起的失真”的技術(shù)叫 ^.圖形的數(shù)學(xué)表示法一般有 ， ，O.一個(gè)交互性的計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)應(yīng)具有、、、、輸入等五方面的功能。.陰極射線管從結(jié)構(gòu)上可以分為、和。.常用的圖形繪制設(shè)備有和，其中支持矢量格式。.PHIGS和GKS將各種圖形輸入設(shè)備從邏輯上分為六種：定位設(shè)備、筆劃設(shè)備、、、和。.通?？梢圆捎煤吞幚砭€寬。.齊次坐標(biāo)表示就是用維向量表示n維向量。.平行投影根據(jù)可以分為投影和投影。.一個(gè)交互式計(jì)算機(jī)圖形處理系統(tǒng)包括圖形軟件和 ，圖形軟件又分為、和三部分。.構(gòu)成圖形的要素包括和，在計(jì)算機(jī)中通常用采用兩種方法來表示圖形，他們是和。.蔭罩式彩色顯像管的結(jié)構(gòu)包括、、和。.目前常用的PC圖形顯示子系統(tǒng)主要由3個(gè)部件組成：、和一個(gè)ROMBIOS芯片。.在交互輸入過程中，圖形系統(tǒng)中有 、、和其組合形式等幾種輸入（控制）模式。.填充一個(gè)特定區(qū)域，其屬性選擇包括、和。.計(jì)算機(jī)中表示帶有顏色及形狀信息的圖和形常用和參數(shù)法，其中用參數(shù)法描述的圖形稱為，用描述的圖形稱為。.在顯示技術(shù)中，我們常常采用提高總的光強(qiáng)等級(jí)。.常用的交互式繪圖技術(shù)有、、和。.按所構(gòu)造的圖形對(duì)象來劃分，可以分為和。.字符的圖形表示可以分為和兩種形式。.常用的反走樣方法包括和。.文字裁減的策略包括、和。.平面幾何投影根據(jù)可以分為和。.由M個(gè)控制頂點(diǎn)Pi（i=0,1,n所決定的n次B樣條曲線，由段n次B樣條曲線段光滑連接而成。.常用的構(gòu)造技術(shù)有 和.繪制圓弧時(shí)的終點(diǎn)判別，規(guī)定離X軸近的終點(diǎn)，以來計(jì)長(zhǎng)，而離Y軸近的終點(diǎn)，以 來計(jì)長(zhǎng)。1-CRT圖形顯示器由、和三部分組成表示圖形的方法有兩種，即參數(shù)法和點(diǎn)陣法。用參數(shù)法表示的圖形，我們稱為狹義上的；用點(diǎn)陣法表示的圖形，我們稱為。圖形的運(yùn)算包括、和4.逐點(diǎn)比較法算法的基本思想是：在繪制直線的過程中，每繪制一個(gè)就與直線進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果決定下一步的走向，這樣一步一步逼近直線。5?如果在多邊形內(nèi)任選兩個(gè)點(diǎn)，將這兩點(diǎn)用線段連接后，此線段上所有的點(diǎn)都在多邊形內(nèi)，這個(gè)多邊形是多邊形。6.連貫性原理包括連貫性、連貫性和連貫性。7.Bresenham生成直線的算法是：每次迭代在方向上均走一步，另一方向上是否也走，取決于計(jì)算出來的。8?用射線法判斷點(diǎn)與區(qū)域的內(nèi)外關(guān)系的基本思想是:從該點(diǎn)引出任意一條射線，若射線與區(qū)域的交點(diǎn)為個(gè)，則點(diǎn)在區(qū)域內(nèi)。9.逐點(diǎn)插補(bǔ)法的基本思想是：在輸出圓弧的過程中，每當(dāng)走完一個(gè)之后，就與的圓弧進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果決定下一步的走向。10?圖形的填充的算法有：算法、算法和算法等。11.常用的圖形輸入設(shè)備包括、、等。作圖題1、給定頂點(diǎn)P0P1P2P3P4P5P6構(gòu)成的控制多邊形，繪出三次B樣條曲線的形狀示意圖。要求：簡(jiǎn)要說明作圖過程，保留作圖輔助線，作出（或文字說明）曲線上各特征點(diǎn)的切線矢量。452、試作出圖4-1中三維形體ABCDE的三視圖（平移矢量均為1）。要求寫清變換過程，并畫出生成的三視圖。（10分）x圖4-13、給定四個(gè)頂點(diǎn)P0（10，110），P1（110，110），P2（110，10），P3（10，10），用其作為特征多邊形來繪制一條三次Bezier曲線的形狀示意圖。（20分）P0P1P3P線矢量。P三次Bezier曲線P2要求：簡(jiǎn)要說明作圖過程，保留作圖輔助線，作出（或文字說明）曲線上各特征點(diǎn)的切1、已知三角形ABC各頂點(diǎn)的坐標(biāo)A（3,2）、B（5,5）、C（4,5），相對(duì)直線P1P2（線段的坐標(biāo)分別為：P1（-3,-2）、P2（8,3））做對(duì)稱變換后到達(dá)A,、B‘、C’。試計(jì)算A‘、B,、C’的坐標(biāo)值。（要求用齊次坐標(biāo)進(jìn)行變換，列出變換矩陣，列出計(jì)算式子，不要求計(jì)算結(jié)果）3x，求相對(duì)于該直線作對(duì)稱變換的變換矩陣。2、已知直線y3、如圖4-1所示多邊形，若采用ET邊表算法進(jìn)行填充，試寫出該多邊形的ET表和當(dāng)掃描線Y=3時(shí)的有效邊表（AET表）。（12分）圖4-14、用Liang-Barsky算法裁剪如圖4-2所示線段AB0（12分）圖4-25、求將圖4-3中的空間四面體關(guān)于E點(diǎn)整體放大兩倍，寫出變換矩陣以及變換后圖形各點(diǎn)的規(guī)范化齊次坐標(biāo)。（10分）2）x圖4-36、如圖4-1所示三角形ABC,將其關(guān)于A點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)900,寫出其變換矩陣和變換后圖形各點(diǎn)的規(guī)范化齊次坐標(biāo)。（10分）-10-6A5A354Y3A7A42A611234567A2X《圖形運(yùn)動(dòng)專題復(fù)習(xí)一一點(diǎn)動(dòng)問題》教案教師：陳晚珍一、教學(xué)目標(biāo)：1、學(xué)會(huì)用發(fā)展的眼光看待圖形運(yùn)動(dòng)問題，能找到圖形在變化過程中的臨界點(diǎn)，將變化的圖形進(jìn)行正確的分類，理解“化動(dòng)為靜”的化歸方法。2、能夠分析圖形在變化過程中的變量與不變量之間的關(guān)系，會(huì)用含一個(gè)變量的代數(shù)式表示另一個(gè)變量。3、能夠利用分類思想來討論圖形的變化位置問題，建立函數(shù)或方程模型解決圖形的位置變化問題。二、教學(xué)重、難點(diǎn)：1、尋找圖形在運(yùn)動(dòng)變化過程中的臨界點(diǎn)，將變化的圖形正確分類。2、觀察圖形在運(yùn)動(dòng)變化過程中的變量與不變量，并能分析它們之間的關(guān)系，會(huì)用含點(diǎn)運(yùn)

動(dòng)的時(shí)間的代數(shù)式表示變量。三、教學(xué)準(zhǔn)備：課件、導(dǎo)學(xué)案四、課型：習(xí)題課五、教學(xué)過程：導(dǎo)語(yǔ)：中考熱點(diǎn)分析：中考試題中，涉及運(yùn)動(dòng)變化的試題頻頻出現(xiàn)。運(yùn)動(dòng)變化題是隨著幾何圖形的某一元素或兩元素的運(yùn)動(dòng)變化，導(dǎo)致問題的結(jié)論改變或者保持不變的數(shù)學(xué)問題，它揭示了“運(yùn)動(dòng)”與“靜止”、“一般”與“特殊”的內(nèi)在聯(lián)系。解這類問題的關(guān)鍵是分清幾何元素運(yùn)動(dòng)的方向和路徑，注意在運(yùn)動(dòng)過程中哪些是變量，哪些是不變量，并且正確分析變量與其它量之間的內(nèi)在聯(lián)系，建立它們之間的關(guān)系，有時(shí)還要根據(jù)幾何元素所處的不同位置加以分類討論，這類試題還往往要綜合運(yùn)用勾股定理、相似三角形、方程、函數(shù)等知識(shí)來解決。（一）基礎(chǔ)熱身：.如圖，在口ABCD中，點(diǎn)P從B出發(fā)沿BC移動(dòng)到點(diǎn)C,則點(diǎn)P在移動(dòng)過程中，^APD的面積（ ）.如圖，在直角梯形ABCD中,NABC=90°,DC〃AB,BC=4,DC=3,AB=8.動(dòng)點(diǎn)P從B點(diǎn)出發(fā),由B-C-D-A沿邊運(yùn)動(dòng)，則4ABP的最大面積為（）A.10 B.12 C.14第1題的圖第2題的圖（二）挑戰(zhàn)自我:例1.如圖，在邊長(zhǎng)為4cm的正方形ABCD中，現(xiàn)有一動(dòng)點(diǎn)P,從點(diǎn)A出發(fā)，以2cm/秒的速度，沿正方形的邊經(jīng)A-B-C-D到達(dá)點(diǎn)D。設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒。設(shè)4APD的面積為S。以下能大致反映S與t的函數(shù)圖象的（）問題：1、在觀察點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)過程中，你發(fā)現(xiàn)^APD的那些量發(fā)生了變化?2、在什么時(shí)候什么地方發(fā)生了變化?

方法小結(jié)：“化靜為動(dòng)”法：解決動(dòng)點(diǎn)問題時(shí)，弄清動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)、路線、終點(diǎn)，尋找臨界位置，分解運(yùn)動(dòng)過程，然后再假設(shè)動(dòng)點(diǎn)在某處不動(dòng)的情況下，對(duì)圖形進(jìn)行分析與探究，利用圖形的幾何性質(zhì)求解。例2、在矩形ABCD中，AB=8cm，BC=4cm。動(dòng)點(diǎn)M從點(diǎn)A出發(fā)沿AB方向以每秒1cm的速度運(yùn)動(dòng)，同時(shí)動(dòng)點(diǎn)N從點(diǎn)A出發(fā)，沿折線AD-DC-CB以每秒2cm的速度運(yùn)動(dòng)，到達(dá)點(diǎn)B時(shí)同時(shí)停止運(yùn)動(dòng)。（1）設(shè)4AMN的面積為S，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，請(qǐng)寫出S與t的函數(shù)關(guān)系式。問題：（2）在（1）的條件下，當(dāng)t為何值時(shí)，S最大？最大值是升多少？（3）當(dāng)點(diǎn)N在DC邊上運(yùn)動(dòng)，問t為何值時(shí)，△AMN是等腰三角形？ 」問題：1、在觀察點(diǎn)M、N的運(yùn)動(dòng)過程中，你發(fā)現(xiàn)^AMN的那些量發(fā)生了變化？2、在什么時(shí)候什么地方發(fā)生了變化？（三）相信你能行!在平行四邊形ABCD中，NA=60°,AB=8cm,以每秒1cm的速度運(yùn)動(dòng)，同時(shí)動(dòng)點(diǎn)N從點(diǎn)A出發(fā)，沿折線AD-DC-CB以每秒2cm的速度運(yùn)動(dòng)，到達(dá)點(diǎn)B時(shí)