计算机图形学基础_期末试卷和答案

称为灭点。

哈尔滨学院2006年秋季学期期末试卷 ( T )6、光的三基色为:红绿蓝。

( F )7、Bernstain基函数确定后便可绘制出B样条曲线。

( F )8、单边裁减算法中处于裁减边可见侧的顶点会被删除掉。

课程名称: 计算机图形学基础 试卷(C)答案

( F )9、圆弧DDA算法中判别函数Fx的绝对值小于1时,在x方向走步。 ( F )10、表面模型是图形学中最早来表示形体的模型。 考试时间: 120 分钟 考试方式: 闭卷

(卷面总分100分,占总成绩的 60 %)

得分 评卷人 三、选择题 (共14分) 题号 一 二 三 四 五 六 七 总分

题分 10 10 14 25 10 20 11 核分人 ( D )1、(2分)多边形填充算法中,不正确的描述是。

得分 复查人 A:扫描线算法对每个象素只访问一次,主要缺点是对各种表的维持和排序

的耗费较大

B:边填充算法基本思想是对于每一条扫描线与多边形的交点,将其右方象 得分 评卷人 素取补 一、 填空题 (每空1分,共计10分)

C:边填充算法较适合于帧缓冲存储器的图形系统

D:边标志算法也不能解决象素被重复访问的缺点 1、将多边形外部一点A与某一点B用线段连接,若此线段与多边形边界相交的次数为

( C )2、(2分)使用下列二维图形变换矩阵: 偶数 , 则点B在多边形外部,若此线段与多边形边界相交的次数为

奇数 则点B在多边形内部。 3 0 0 T = 2、 投影变换中,透视投影的投影中心到投影面之间的距离是 有限的 ,平行投影的0 2 0 投影中心到投影面之间的距离是 无限的 。 1 1 1 3、Bezier曲线P(t),对于任意给定的t,P(t)是 多边形各顶点Pi 的加权平均。

将产生变换的结果为 4、在裁剪算法中主要解决两个问题:第一是判断计算图形在区域内部或外部,第二是计算

A: 图形放大3倍 图形与 裁减区域边界 的交点

B: 图形放大3倍,同时沿X、Y坐标轴方向各移动1个绘图单位 5、在三位空间内,是用一个 向量 来标定一格点在空间的位置。

C: 沿X坐标轴方向放大3倍,沿X坐标轴方向放大2倍,同时沿X、Y 6、抛物样条曲线的连续的 阶次 越高,曲线越光滑。

坐标轴方向各平移1个绘图单位 7、Bezier曲线的形状是通过一组 多边折线 的各顶点唯一地定义出来的。

D: 沿X坐标轴方向各移动3个绘图单位 8、为了记录下每个像素所对应的颜色和深度这两个参数,就需要定义两个数组:一个是深

( C )3、(2分)由M个控制顶点Pi(i=1,… k) 所决定的n次B样条曲线,由 度数组;另一个是 颜色数组 。

( ) 段n次B样条曲线段光滑连接而成。

得分 评卷人 A:k-n-2 二 、判断 (每题 一分 ,共 10 分。注意:在每题的括号中,

B:k-n-1 正确的写“T”,错误的写“F”)

C:k-n

D:k-n+1 ( T )1、Bezier曲线具有对称性质。

( C )4、(2分)在多边形的逐边裁剪法中,对于某条多边形的边(方向为从端点S到( T )2、由三个顶点可以决定一段二次B样条曲线,若三顶点共线时则所得到的曲

端点P)与某条裁剪线(窗口的某一边)的比较结果共有以下四种情况,分别需输出一些顶点.请 线褪化为一条直线段。

问哪种情况下输出的顶点是错误的? ( T )3、 凡满足参数连续的曲线同时满足几何连续条件,反之则不成立。

A:S和P均在可见的一侧,则输出S和P ( T )4、正轴测投影又可分为等轴测、正二测、正三测三种情况。

B:S和P均在可见的一侧,则输出2个顶点( T )5、透视投影中,任何一束不平行于投影面的平行线的透视投影将汇成一点,

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C:S在可见一侧,P在不可见一侧,则输出线段SP

D:S在不可见的一侧,P在可见的一侧,则输出线段SP与裁剪线的交 点和P ( A )5、(2分)对于由P0P1P2三点所决定的二次B样条曲线,下列叙述中 不正确的是

A:起始点位于(P0+P2)/2处

B:终止点位于(P2+P1)/2处

C:若P0P1P2三点共线时,该曲线是一条线段 D:起始点的切矢为:P1-P0 ( C )6、(2分)分辨率为1024×1024的显示器需要多少字节位平面数为16 的帧缓存?

A:512KB B:1MB C:2MB D:3MB

( A )7、(3分) 计算机图形显示器一般使用下面哪种颜色模型?

A:RGB B:CMY C:HSV D:HLS

得分 评卷人 四、简答与名词 (共25分)

1、简述计算机图形系统的主要功能(5分)

(1)计算功能 包括形体设计、分析的算法程序和描述形体的数据库……1分

(2)存储功能 在计算机内的存储器主要放置图形数据并可进行实时检索、变换、 增加、删除、修改等操作……1分

(3)对话功能 通过图形显示其可直接进行人机对话……1分

(4)输入功能 能把图形设计和绘制过程中所需的有关定位、定形尺寸及必要的参数和命令输入到计算机中去……1分

(5)输出功能 图形系统应具有文字、图形等信息的输出功能……1分

2、已知点P1(1,2,0),P2(3,6,20)和观察点P3(2,4,6),试判断从C(0,0,-10)观察时,哪个点遮挡了其它点。(6分)

答:连接观察点C(0,0,-10)和点P1(1,2,0)的直线是:

x=t, y=2t, z=-10+10t……1分

为了判断P3(3,6,20)是否在这条线上,可以将点的坐标代入方程……1分, 得x=3时t=3, 当t=3时,x=3,y=6,z=20,……1分 所以P2点在过C和P1点的投影线上。……1分

接着以C为基准,判断哪个点在前面。C,P1,P2分别在这条线的t=0,1,3位置上。由t值知,P1在P2点前面,即P1遮挡了P2点。……1分

再判断P3点是否在线上。X=2时,t=2,y=4,z=10。所以P3点不在线上。……1分

3、分别写出双一次Bezier曲面、双二次Bezier曲面、B样条曲面的表达式(5分)

?b00b01??B0,1(v)?

P(u,v)??????B0,1(u)B1,1(u)???b?10b11??B1,1(v)?

?b00b01??1?v?……2分 ?[1?uu]?????b10b11??v?

2?1?21??b00b01b02??1?21??v?

??b???220??v?P(u,v)?[u2u1]??220bb???101112?????……2分

???100????b20b21b22????100????1?

nm

P(u,v)?Fi,n(u)?Fj,m(v)?bi,j……1分

i?0j?0

4、简要论述构造通用图形程序功能模块的基本原则 。(4分)

(1)独立性原则,模块与模块之间的关系要明确简单,尽量避免隐含的关系。……1分

(2)抽象性原则,最通常的抽象性是参数化……1分

(3)开放性原则,便于模块的部分属性和功能进行修改和扩充……1分

(4)继承性原则,模块属性发生了变化不会影响原模块在软件中的作用……1分

5、名词解释:

1)计算机图形学(3分)

计算机图形学主要研究如何真实的或虚拟的物体出发……1分,为其在计算机内建立起相应的模型……1分,并用画面描绘出来。……1分

??第 2 页 共 5 页

2)图形的几何变换(2分)

通过维持图形的拓扑关系不变,……1分 而仅改变图形的几何关系……1分 来实现改变图形的方法, 我们称之为图形的几何变换'

得分 评卷人

五、图形题 (共10分)

1、画出下图的 CSG 树 (4分)画出图形没有关系只给2分,有关系但图形错误不给分。(此答案仅为参考答案,如果有其他画法可根据实际情况酌情给分)

2、按要求画出下列图形的并、交、差运算结果 (9分)完全正确给分,否则不给分。 1) 求A与B的并集(3分)

2)请计算A与B的交集(3分)

3)请计算A与B的差集(3分)

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得分 评卷人

六、计算 (共18分)

1、已知三角形ABC各顶点的坐标A(1,2)、B(5,2)、C(3,5),相对直线Y=4做对称变

2、已知四个型值点P0(0,0,0),P1(-1,1,1),P2(2,-2,2) 和P3(3,0,3),用线段连接

相邻的Pi,构造一条三次Bezier曲线,写出该曲线的参数表达式,并计算参数 为(10分) 0,1/3,2/3和1的值。换后到达A'、B'、C'。(10分)

将坐标系原点平移到A点,……1分 ?100? T?A???010??……1 ??2?41?分 ?

?ABC绕新坐标系原点逆时针旋转600……1分 ?cos600Sin6000?

T00?……1分

S????sin60cos600? ?001???

坐标平移回原处……1分

?1 T?1?00??010?A? ??……1分 ?241?? ??13?

?220? 变换矩阵:T?TT?1?31??ASTA1???0?22?……1分?23?12?31??????? ? X''AYA1??241?T??241? X’‘?A?2,Y?A?4……1分 X''?T??35.7321? BYB1??441X’,Y‘?B?3?B?5.732……1分 X''CYC1??411?T??5.5984.2321?

X’Y‘C?5.598,C?4.232……1分

?x(t)?0*(1?t)3?(?1)*3t(1?t)2?2*3t2(1?t)?3*t3??3t(1?t)2?6t2(1?t)?3……t32分 y(t)?0*(1?t)3?1*3t(1?t)2?(?2)*3t2(1?t)?0*t3?3t(1?t)2?6t2(1?t)……2分

z(t)?0*(1?t)3?1*3t(1?t)2?2*3t2(1?t)?3*t3?3t(1?t)2?6t2(1?t)?3t3……2分 曲线的参数表达式为 当:t=0, P(x,y,z)=P(0,0,0) t=1/3, P(x,y,z)=P(1/9,0,1)

……2分 t=2/3, P(x,y,z)=P(14/9,-6/9,2) ……2分 t=1, P(x,y,z)=P(3,0,3)

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七、分析题(共11分)

建立用扫描线填充法将顶点为P0 (2,1), P1(1,7),P2(8,5),P3(7,1),P4(6,4)的多边形填充时的边分类表。 得分 评卷人 6 5 4 3 2 1 0 ……2分 7 2 -1/6 ……14 2 4/3 ……1 4 7 ……2分 ……2分

……17 -9/2 -7/2

-1/3 ……1 5 7 1/4 ……1 第 5 页 共 5 页

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