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计算机图形学期末考试卷答案


一、选择题(30 分,每题 3 分) 。
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/>
A.0

B.1

C.2

D.全部

阅卷人

得分

二、填空题(20 分,每空 1 分) 。 阅卷人 得分

学号____________

1. 提出“计算机图形学”的一些基本概念和技术, 确定了计算机图形学作为一个 崭新科学分支的独立地位,从而被称为图形学之父的是: A. Ivan E. Sutherland C. Steven A. Coons B. Pierre Bézie D. Bui-Tuong Phong D D. 内切 C 。 ? A 。 1. 曲线间连接的光滑度的度量方式有 参数连续 i/n 和 几何连续 两种。

2. 对于 Bernstein 基函数,Bi,n(t)在 t= 3. 在实体模型的表示中,基本方法有 三大类。 4. 印刷业常用的颜色模型是 的半边 信息。 CMY

处达到最大值。 构造表示 和 边界表示

分解表示 、 。

班级________________ 姓名__________________

2. 在 Warnack 消隐算法中,窗口与多边形的关系不包括哪些 A. 内含 A. 扫描表示 C.八叉树表示 4. 光线跟踪算法的主要计算量在于: A. 基于 Phong 模型的明暗度计算 C. 折折射方向计算 面哪个点 A.(1,0) C ? B. (2,1) A C. (3,2) 模型。 D B. 相交 C. 包围 B. CSG 表示

3. 以下实体模型表示方法中,哪种方法不属于构造表示方法

5. 半边结构中, 每个顶点需要保存的信息有

顶点几何信息

和 从此顶点出发 色调 、

D. 构造实体几何表示 。 B. 反射方向计算 D. 求交计算

6. 从心理学和视觉的角度分析, 颜色的三个基本特征是 饱和度 特性分别是 主波长 和 亮度 、

,从物理学角度出发,所对应的三个 纯度 和 明度 。 处理。 。

7. 为了改进 Phone 光照模型中出现的马赫带效应, 所提出的增量式光照明模型中 所包含的两种主要处理方式有 8. Phone 明暗处理所采用的是 D. (4,2) Phong 明暗 双线性法向 处理和 Gouraud 明暗 插值方法。 图像纹理 和 函数纹理

5. 用中点法扫描转换方法扫描以(0,0), (5,2)为端点的直线段时,不经过下

9. 在真实感图形学中,定义纹理的两种方法是

6. 第一次提出的光透射是 A. Whitted 模型

系部_____________

B.Phone 模型

C.Hall 光透射模型 D. Gourand 模型 C A ? D. 抛物线 。 D. 自适应深度控制

三、简答题(20 分,每题 10 分) 。 阅卷人 得分

7. 多项式 Bezier 曲线不能表示哪种几何元素 A. 直线 A. 三维 DDA A. Z-Buffer 算法 C. 区间扫描线算法 的形状会改变: D B. 单曲线 B. 层次包围盒 D 8. 属于空间剖分技术的光线跟踪加速方法有: 9. 以下算法哪个不是消隐的算法 ?

C. 双曲线 C. 辐射度

1. 简述什么是颜色模型,并列举三种常见的颜色模型,简要说明其原理和特点。 答:所谓颜色模型是指某个三维颜色空间中的一个可见光子集,它包含某个 某个颜色域的所有颜色。(3’) 常用的颜色模型有:RGB,CMY,HSV(1) RGB:通常用于彩色阴极射线管等彩色光栅图形显示设备中,采用三维直角 坐标系,红、绿、蓝为原色,各个原色混合在一起可产生复合色。(2’)
1

B. Warnack 算法 D. Liang-Barskey 算法 。

10. 改变一条以 P0,P1,P2,P3 为控制顶点的 4 阶(三次)Bezier 曲线,有几段曲线

CMY:以红、绿、蓝的补色青、品红、黄为原色构成,常用于从白光中滤去 某种颜色, 又被称为减性原色系统。 印刷行业中基本使用 CMY 模型。 (2’) HSV:Hue,Saturation,Value 颜色模型是面向用户的,对应于画家的配色方 法。(2’)

(5’)
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2. (1)推导 Bezier 曲线的升阶公式。 (2) 给定三次 Bezier 曲线的控制顶点 (0,0) , (0,100) , (100,0) , (100,100) , 计算升阶一次后的控制顶点。 答: (1)设给定原始控制顶点 P0,P1,?,Pn,定义了一条 n 次 Bezier 曲线:

n 2. 在 Phone 模型 I=IaKa+IpKd (L?N) 和 IpKp (R?V) 中, 三项式分别表示什么含义?

(5’) 增加一个定点后,仍定义同一条曲线的新控制顶点为 P0*,P1*,?,Pn+1*, 则有:

公式中的各个符号的含义指什么? 答:三项式分别表示:环境光,漫反射光和镜面反射光。(5’) Ia 为环境光的反射光强 Ip 为理想反射光强,Ka 为物理对环境光的反射系数,Kd 为漫反射系数 Ks 为镜面反射系数,n 为高光指数,L 为光线方向,V 为视线方向,R 为 光线的反射方向。(5’)

对上式左边乘以(t+(1+t) ) ,得到:

化简即得: 其中 P-1=Pn+1=0

(5’)

(2)根据以上证明公式可得升阶一次后的控制顶点为 (0,0) (0,75) , (50,50) , , (100,25) , (100,100) 。(10’) 四、计算题(30 分,1 题 10 分,2 题 20 分) 。 阅卷人 得分

1. 计算以 (30,0) , (60,10) , (80,30) , (90,60) , (90,90) 为控制顶点的 4 次 Bezier 曲线在 t=1/2,处的值,并画出 de Casteljau 三角形。 答:值为: (75,34.375)(5’)

2


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