图形学曲线与曲面.doc下载

weixin_39820535 2020-05-31 06:30:38

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计算机图形学作业题 1. 计算机中由图形的形状参数(方程或分析表达式的系数，线段的端点坐标等)加属性参数 (颜色、线型等)来表示图形称图形的参数表示；枚举出图形中所有的点称图形的点阵表示，简称为图像（数字图像） 2. 什么是计算机图形学？计算机图形学有哪些研究内容? 3. 计算机图形学有哪些应用领域? 4. 计算机图形学有哪些相关学科分支？它们的相互关系是怎样的? 5. 图形系统的软件系统由哪些软件组成？举例说明。 6. 了解计算机图形系统的硬件。 7. 什么是显示器的分辨率、纵横比、刷新率？ 8. 什么是像素、分辨率、颜色数？分辨率、颜色数与显存的关系？分辨率M(N、颜色个数K与显存大小V的关系：例：分辨率为1024像素/行(768行/帧，每像素24位（bit）颜色（224种颜色）的显示器，所需的显存为：1024(768(24位（bit）=1024(768(24/8=2359296字节（byte）。或：每像素16777216种颜色（24位真彩色），1024(768的分辨率，所需显存为：102 4(768(log216777216位显存=2359296字节显存。 9. 什么是图元的生成？分别列举两种直线和圆扫描转换算法。 10. OpenGL由核心库GL(Graphics Library)和实用函数库GLU(Graphics Library Utilities)两个库组成。 11. 区域填充算法要求区域是连通的，因为只有在连通区域中，才可能将种子点的颜色扩展到区域内的其它点。区域可分为向连通区域和向连通区域。区域填充算法有填充算法和填充算法。 12. 字符生成有哪两种方式？点阵式（bitmap fonts点阵字——raster光栅方法）：采用逐位映射的方式得到字符的点阵和编码——字模位点阵。笔画式（outline fonts笔画字——stroke方法）：将字符笔画分解为线段，以线段端点坐标为字符字模的编码。 13. 图形信息包含图形的和。 14. 什么是图形变换？图形变换只改变图形的不改变图形的。图形变换包括和（）。 15. 熟练掌握二维图形的齐次坐标表示、平移、比例、旋转、对称变换以及复合变换的方法和原则。 16. 图形的几何变换包括、、、、；图形连续作一次以上的几何变换称变换。 17. 试写出图示多边形绕点A(xo,yo)旋转的变换矩阵。要求写出求解过程及结果。 18. 试写出针对固定参考点、任意方向的比例变换矩阵。 19. 试写出对任意直线y=mx+b的对称变换矩阵。 20. 什么是窗口？什么是视区？什么是观察变换？ 21. 简述二维观察变换的流程。 22. 试述窗口到视区的变换步骤，并推出变换矩阵。 23. 已知w1=10,w2=20,w3=40,w4=80, v1=80,v2=110,v3=10,v4=130, 窗口中一点P(15，60)，求视区中的映射点P'? 24. 在观察变换前必须确定图形的哪部分在窗口内，那些部分在窗口外，这个选择处理过程称为。 25. 使用Open GL的变换函数，若程序中先后调用的几个变换函数所定义的矩阵及顺序为L, M, N，其作用顺序为：。 26. 试列举你所知的直线和多边形裁剪算法。 27. 简述Cohen-Sutherland（代码）线段裁剪算法。 28. 窗口和多边形如下图，应用Sutherland- Hodgman算法(逐边裁剪算法)，对多边形进行裁剪。请以左、上、右、下的顺序列出窗口各边裁剪多边形后所得的多边形顶点表。 29. 任何满足欧拉公式的形体称为形体。 30. 超二次曲面通过将额外的参数插入曲面方程而形成。 31. 在曲线、曲面的表示上，参数方程有何优点？ 32. 要变换参数曲线曲面可以直接变换它的，而对于非参数形式则必须变换。 33. 欧几里得曲线是物体，沿三维曲线路径的位置可用参数描述。 34. 规格化参变量 t [0, 1] 使得曲线曲面的容易确定。 35. 什么是插值？什么是逼近？什么是拟合？ 36. 给定一组有序的数据点 Pi ，i =0, 1, …, n，称为控制点，构造一条曲线顺序通过每个控制点，称为对这组控制点进行，所构造的曲线称为。 37. 构造一条曲线使之在某种意义下最接近给定的数据点，而不要求通过其中任何一个点，称为对这些数据点进行，所构造的曲线为曲线。 38. 拟合(Fitting)是和的统称。 39. 对于一组有序的型值点，确定一种参数分割，称之对这组型值点。确定某个单参数矢函数，即确定参数曲线方程，称为曲线的。 40. 参数域中所有节点构成的序列称为矢量。 41. 什么是参数化？什么是参数区间的规格化？ 42. 什么是参数连续性? 二条曲线P

该课程是计算机图形领域的基础的课程，包含了计算机图形学的数学原理，例如在计算机图形学中的重要坐的标变换的原理。该课程也是游戏开发、VR/AR等开发的基础课程。在该课程中除了讲授数学原理，还包括了C++实践，实现3D数学类。该课程的主要内容包括：向量、向量空间、矩阵、矩阵空间、仿射空间、齐次坐标系、仿射变换、刚体变换、四元数等。

北交《计算机图形学》在线作业二一、单选题（共 20 道试题，共 50 分。） 1. 透视投影中主灭点最多可以有( )个 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 正确答案： 2. 在下列有关曲线和曲面概念的叙述语句中，错误的论述为( ) A. 实体模型和曲面造型是CAD系统中常用的主要造型方法，曲面造型是用参数曲面描述来表示一个复杂的物体 B. 在曲线和曲面定义时，使用的基函数应有两个重要性质：凸包性和仿射不变性 C. 从描述复杂性和形状灵活性考虑，最常用的参数曲面是3次有理多项式的曲面 D. 参数形式和隐含形式都是精确的解析表示法，在计算机图形学中，它们一样好用正确答案： 3. 下列设备中哪一种是图形输出设备( ) A. 绘图仪 B. 数字化仪 C. 扫描仪 D. 键盘正确答案： 4. 在中点画圆算法中，那些说法是错误的( ) A. 为了减轻画圆的工作量，中点画圆利用了圆的四对称性性质 B. 中点画圆算法是一个增量算法 C. 中点画圆算法只用到整数的加减法和左移运算，故效率高且适合硬件实现 D. 中点还原算法与中点画线算法类似，用一个函数值来选择两个像素点中最逼近圆弧的像素点正确答案： 5. 关于计算机图形标准化的论述，哪个是错误的( ) A. CGM和CGI是面向图形设备的接口标准 B. GKS、IGES、STEP均是ISO标准 C. IGES和STEP是数据模型和文件格式的标准 D. PHIGS具有模块化的功能结构正确答案： 6. 分辨率为1080×1024的显示器各需要多少字节位平面数为24的帧缓存( ) A. 512KB B. 1.6MB C. 2.7MB D. 3.9MB 正确答案： 7. Sutherland- Hodgeman多边形裁剪（逐边裁剪）算法中，对于多边形的某条边（方向为从端点S到端点 P )与裁剪窗口的某条边的比较结果共有以下四种情况，分别需输出一些点，请问哪种情况下输出的点是错误的( ) A. S在裁剪边外侧而P在裁剪边内侧，则输出该边与裁剪边的交点I和P点 B. S与P均在裁剪边内侧，则输出P点 C. S在裁剪边内侧而P在裁剪边外侧，则输出该边与裁剪边的S点和交点I D. S与P均在裁剪边外侧，则不输出点正确答案： 8. 在光亮度插值算法中，下列论述哪个是错误的( ) A. Gouraud明暗模型计算中，多边形与扫描平面相交区段上每一采样点的光亮度值是由扫描平面与多边形边界交点的光亮度插值得到的 B. Phong明暗处理模型中，采用了双线性插值和构造法向量函数的方法模拟高光 C. Gouraud明暗模型和Phong明暗处理模型主要是为了处理由多个平面片近似表示曲面物体的绘制问题 D. Phong明暗模型处理的物体表面光亮度呈现不连续跃变正确答案： 9. 编辑3D文字时，怎样得到能够在三维空间内旋转3D文字的角度控制框( ) A. 利用"选择"工具单击3D文字 B. 利用"交互立体"工具单击3D文字 C. 利用"交互立体"工具双击3D文字 D. 利用"交互立体"工具先选中3D文字，然后再单击正确答案： 10. 如果要将辅助线按15度固定角度旋转，需要按住下列哪一个键( ) A. ALT B. CTRL C. SHIFT D. ESC 正确答案： 11. 用编码裁剪算法裁剪二维线段时，若直线段两端点M、N的编码分别为1000和1010，则对该线段采用的处理方法是( ) A. 直接保留 B. 直接放弃 C. 对MN在求交分割 D. 不能判断正确答案： 12. 在多边形的逐边裁剪算法中，对于某条多边形的边（方向为从端点S到端点P）与某条裁剪线（窗口的某一边）的比较结果共有以下4种情况，分别须输出一些顶点。请问哪种情况下输出的顶点是错误的( ) A. S和P均在可见的一侧，则输出S和P B. S和P均在不可见的一侧，则输出0个顶点 C. S在可见一侧，P在不可见一侧，则输出线段SP与裁剪线的交点 D. S在不可见一侧，P在可见一侧，则输出线段SP与裁剪线的交点和P 正确答案： 13. 要为两个选定的对象复制已有的 Blend 效果，但需要确保"主对象"做更改时不会影响到此复制对象，应执行什么命令( ) A. "Effects-Copy Effect-Blend From" B. "Effects-Clone Effect-Blend From" C. "Edit-Duplicate" D. "Edit-Copy" 正确答案： 14. 以下关于图形变换的论述那些是错误的( ) A. 错切变换虽然可引起图形角度的改变，但不会发生图形畸变 B. 平移变换不改变图形大小和形状，只改变图形位置 C. 拓扑关系不变的几何变换不改变图形的连接关系和平行关系 D. 旋转变换后各图形部分间的

计算机图形学课程设计任务书［1] ———————————————————————————————— 作者： ———————————————————————————————— 日期: 南京工程学院课程设计任务书　　　　　　　　　　课　程名　称　计算机图形学　院(系、部、中心）计算机工程学院专　　　　业　计算机科学与技术班　　　　级多媒体0９１　起　止　日期 20１1.1２.19—１２.25 指　导教师丁宇辰　　　　　　　　　　　 " 1．课程设计应达到的目的 " "《计算机图形学》是一门理论与实践并重的课程,既要注重理解基本知识,也要注重培" "养基本技能。相应的计算机图形学课程设计对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内" "容、培养学生编程能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。通过本课程的实践" "环节，使学生具有使用计算机图形学的基本算法开发简单应用程序的能力,并理解 " "软件系统开发的基本流程。 " "2．课程设计题目及要求 " "选择实现以下任务中的1~２个。 " "1、《多边形填充》(直线、圆、椭圆利用算法自编函数进行调用） " "具体要求： " "(1）能利用交互手段实现多边形、圆或椭圆的绘制,并能实现填充; " "（2)自己编写划线函数； " "（3)自己编写填充函数； " "2、《二维图形裁剪》 " "具体要求： " "设计程序实现二维图形的裁剪; " "设计坐标系，画出二维图形； " "用中点法或区域代码的方法实现裁剪。 " "3、《图形变换》 " "具体要求： " "绘制出图形； " "实现图形的平移、旋转、缩放、错切等变换。 " "４、《绘制曲线》 " "具体要求： " "编写一个交互绘制Ｂezier或Ｂ样条曲线的程序; " "给出控制点就能绘制曲线; " "自己编写函数实现。 " "5、《可见面判断》 " "具体要求： " "绘制多面体图形; " "输出各面的可见性； " "做任意角度旋转变换，再判断各面的可见性 " "６、《颜色渐变三角形》 " "具体要求: " "绘制三角形； " "实现颜色的各种变换; " "实现填充色的渐变(从一个方向开始颜色由浅入深） " "7、《绘制三维五角星》 " "具体要求: " "编写一个绘制三维五角星的程序; " "实现填充,中心点最红，渐变到外围颜色变浅； " "８. 《观察和投影变换》 " "具体要求: " "设计一立体图形; " "输出其三视图； " "定义观察窗口，输出其三维线架图。 " "９.《设计一个动画程序》 " "具体要求: " "设计一个图形,完成该图形的动画演示； " "给出使用说明。 " "１0.《用OpｅnGL绘制一三维图形》 " "具体要求： " "绘制三维图形； " "添加纹理。 " "１1．《设计一个分形树》 " "具体要求： " "写出算法分析步骤； " "实现该算法； " "改变输入,观察分形图形。 " "12.《设计Ｂ样条曲面》 " "具体要求: " "对B样条曲面的数学表达式进行分析,写出算法步骤; " "实现该算法; " "改变输入,观察曲面图形。 " "１3.《自造字库,设计一个特大型汉字》 " "具体要求: " "构造汉字字库； " "实现汉字的输出; " "对汉字进行填充及各种变换。 " "14．在屏幕上使用鼠标左键绘制数量大于4的任意顶点形成控制多边形，单机鼠标 " "右键绘制三次B样条曲线，同时在控制多边形的每一个特征三角形内用虚线显示三 " "次B样条曲线的几何生成原理。 " "具体要求: " "分析原理,写出算法； " "实现该算法； " "1５.给定"树叶"轮廓的控制点,要求使用B样条曲线的特殊构造技巧,使用B样条绘制" "所构造的树叶。 " "具体要求: " "分析原理,写出算法; " "实现该算法; " "１6．样条曲线和正弦曲线同时绘制,进行效果对比，绘制的长度不少于两个周期。" "具体要求: " "分析原理，写出算法; " "实现该算法； " "17.自定义一个三维图形，可参考下图，绘出其三视图。 " "具体要求: " "分析原理，写出算法； " "实现该算法; " "１8.模仿Wｉｎｄowｓ画图的界面,编写一个交互画图的小系统程序。 " "具体要求: " "写出实现方法； " "实现该方法； " "19．设计一个多边形，利用活化边表算法进行填充。 " "具体要求： " "写出实现方法； " "实现该方法； " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "3.课程设计任务及工作

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