1、什么是计算机图形学？答：是研究怎样用数学计算机生成、处理和显示图形的原理、方法与技术的一门学科。

2. 什么是图形？答：现实世界中能够在人的视觉系统中形成视觉印象的客观对象都称为图形。

3. 构成图形需包括哪两几面的要素？答：形状和颜色。

4. 计算机中表示图形有哪两种方法？答：有顶点表示和点阵法。

5. 什么是图像？答：一般是指实际拍摄或印刷出来的画面。

6. 计算机图形的研究对象？答：图形7. 图形和图像之间有什么关系？答：主要区别是表示方法不同。

图形用矢量表示，图像用点阵表示。

8. 计算机图形学的主要研究内容有哪些？答：1、几何造型技术2、图形生成技术3、图形处理技术4、图形信息的存储、检索与交换技术5、人机交互技术6、动画技术7、图形输入输出技术8、图形标准与图形软件包的研究与开发。

9. 计算机图形学的相关学科有哪些？答：计算几何、机械设计、工程制图、工业造型、多媒体技术等。

10. 计算机图形学有哪些主要应用领域？答：1、计算机辅助设计与制造2、电子出版及办公自动化3、计算机动画、娱乐及艺术4、地形地貌及地理信息系统5、实时控制及环境模拟6、科学计算的可视化7、计算机辅助教学8、图形用户界面11. 简述计算机图形系统的功能。

答：1、处理功能2、存储功能3、交互功能4、输入功能5、输出功能12. 简述计算机图形系统的组成。

答：由硬件系统和软件系统组成。

13. 图形硬件设备包括哪些？请按照分类列举出典型的图形硬件设备。

答：1、图形输入设备：键盘与鼠标、数字化仪、光笔、操纵杆、跟踪球和空间球、数据手套、触摸屏、扫描仪。

2、图形显示设备：阴极射线管显示器、随机扫描显示器、光栅扫描显示器、液晶显示器、等离子显示器、数字墨水。

3、图形硬拷贝设备：打印机、绘图仪、摄像机。

14. 图形显示设备有哪些？答：阴极射线管显示器、随机扫描显示器、光栅扫描显示器、液晶显示器、等离子显示器、数字墨水15. 什么是颜色查找表？简述颜色查找表的工作原理。

答：在帧缓存和显示屏的数／模转换器之间添加一个颜色查找表，使显示器在帧缓存单元位数不增加的情况下，具有大范围挑选颜色的能力。

其原理是可被看作一维线性表，其每一项内容对应一种颜色，表长度由帧缓存的位平面数N决定，有2N项，这就确定了一副画面能显示的颜色种类数。

16. 什么是像素、分辨率、帧缓存？答：像素是单位面积中构成图像的点的个数。

分辨率，是指可以显示出的水平和垂直像素的数组。

帧缓存是显存的一部分，帧缓存的每一片元与显示屏上的每一像素存在一一对应关系17. 针对分辨率分别是640×480像素，1024×768像素，2560×2480像素的光栅显示系统，如每个像素用12位存储，这些系统各需要多大容量的帧缓存？如果每个像素都用24位存储呢？答：640×480×12＝3686400位＝3MB 1024×768×12＝9437184位＝9MB2560×2480×12＝76185600位＝76MB640×480×24＝7372800位＝7MB 1024×768×24＝18874368位＝18MB2560×2480×24＝152371200位＝152MB18. 阴极射线管CRT由哪几部分组成？它们的功能分别是什么？答：由电子枪、偏转系统和荧光屏组成。

电子枪发射电子束（阴极射线）、偏转系统控制电子束在屏幕上的轨迹、荧光屏被电子束轰击时发出光亮。

19. 计算机图形软件标准的作用是什么？答：方便从一个硬件系统移植到另一个，应用于不同的硬件系统。

20. 计算机图形软件标准有哪两类？答：图形支持软件标准、图形数据存档和传输标准。

21. 有哪些常用的计算机图形软件标准，各有什么功能？答：图形核心系统、程序员层次交互式图形系统、图形库、计算机图形元文件、初始图形数据交换规范、产品数据交换标准、可缩放矢量图形。

22. 简述什么是数字图像处理？答：是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。

23. 简述什么是计算几何？答：研究几何模型和数据处理的学科，讨论几何形体的计算机表示、分析和综合，研究如何方便、灵活、有效地建立几何形体的数学模型，以及在计算机中更好地存储和管理这些模型数据。

24. 简述什么是计算机视觉（Computer Vision）与模式识别（Pattern Recognition）？参考答案暂不公布25. 计算机图形学与其相关学科之间的关系？答：他们之间相互联系、可相互转化。

26. 简述计算机图形学的发展历程。

答：字符显示器、矢量显示器、三维图像扫描显示器、三维图形工作站、专用图形处理芯片、新的计算形式、数字墨水。

27. 简述计算机图形硬件的发展。

答：计算机图形硬件的发展非常迅速，对于高性能应用，已有不少复杂的、专用的图形硬件设备和技术可供选用。

28. 简述计算机图形软件及标准的发展。

答：计算机图形软件的发展也非常快，越来越多的软件被大家所接受。

29. 简述计算机图像学的最新发展动态。

答：计算机图像学最终将会支持几乎所有领域计算机应用交互图形对话的基础技术，服务于越来越多的方面。

30. 简述计算机图形系统的分类。

答：（1）用现有的某种计算机语言写成的图形子程序包，如GKS，PHIGS，GL等；（2）扩充某一种计算机语言，使其具有图形生成和处理功能；（3）专用的图形系统。

对于某种类型的设备，可以配备专用的图形生成语言，如HP-PLOT图形语言。

32. 简述光栅图形扫描显示器的工作原理。

答：工作原理：在这种显示器中，电子束的运动轨迹是固定的。

即从左到右、自上而下扫描荧光屏，来产生一幅光栅。

特点：由于图形是以点阵的形式存储在帧缓冲器中。

所以光栅扫描显示器的电子束按从上到下、从左到右的顺序依次扫描屏幕，来建立图形。

33. 查阅资料，分析图形显示的最新技术。

答：有液晶显示器、等离子显示器、数字墨水等先进的技术。

34. 简述计算机图形软件系统的组成。

答：图形软件的分层。

由下到上分别是：①图形设备指令、命令集、计算机操作系统②零级图形软件③一级图形软件④二级图形软件⑤三级图形软件。

35. 什么是图形的扫描转换？答：对图形的扫描转换一般分为两个步骤：光确定有关象素，再用图形的颜色或其它属性，对象素进行某种写操作。

后者通常是通过调用设备驱动程序来实现的。

所以扫描转换的主要工作，是确定最佳逼近于图形的象素集。

36. 简述数值微分法的算法步骤。

答：此法主要内容为先算出直线的斜率k=△y/△x 其中, △x=x1-x0, △y=y1-y0,(x0,y0)和(x1,y1)分别是直线的端点坐标。

然后，从直线的起点开始，确定最佳逼近于直线的y坐标均为整数，让X从起点到终点变化，每步递增1，计算对应的y坐标，y=kx+B,并取象素（x，round(y)）。

用这个方法既直观，以可行，然而效率低。

37. 利用数值微分法扫描转换直线段P0(0, 0)和P1(5, 2)。

答：x int(y+0.5) y+0.50 0 01 0 0.4+0.52 1 0.8+0.53 1 1.2+0.54 2 1.6+0.538. 简述数值微分法的算法原理。

参考答案暂不公布39. 如何利用数值微分法扫描转换任意斜率的直线段？参考答案暂不公布40. 简述中点画线法的算法步骤。

答：假定直线斜率k在0~1之间，当前象素点为（x p,y p），则下一个象素点有两种可选择点P1（x p+1,y p）或P2（x p+1,y p+1）。

若P1与P2的中点（x p+1,y p+0.5）称为M，Q为理想直线与x=x p+1垂线的交点。

当M在Q的下方时，则取P2应为下一个象素点；当M在Q的上方时，则取P1为下一个象素点。

41. 利用中点画线法扫描转换直线段P0(0, 0)和P1(5, 2)。

答: a=y0-y1=-2; b=x1-x0=5; d0=2*a+b=1;d1=2*a=-4;d2=2*(a+b)=6 ,x y d0 0 11 0 -32 1 33 1 -14 2 55 2 1542. 简述中点画线法的算法原理。

答：假定直线斜率k在0~1之间，当前象素点为（x p,y p），则下一个象素点有两种可选择点P1（x p+1,y p）或P2（x p+1,y p+1）。

若P1与P2的中点（x p+1,y p+0.5）称为M，Q为理想直线与x=x p+1垂线的交点。

当M在Q的下方时，则取P2应为下一个象素点；当M在Q的上方时，则取P1为下一个象素点。

43. 简述Bresenham画线法的算法步骤。

答：设直线方程为y i+1=y i+k(x i+1-x i)+k。

假设列坐标象素已经确定为x i，其行坐标为y i。

那么下一个象素的列坐标为x i＋1，而行坐标要么为y i，要么递增1为y i＋1。

是否增1取决于误差项d的值。

误差项d的初值d0＝0，x坐标每增加1，d的值相应递增直线的斜率值k，即d＝d＋k。

一旦d≥1，就把它减去1，这样保证d在0、1之间。

当d≥0.5时，直线与垂线x=x i＋1交点最接近于当前象素(x i，y i)的右上方象素(x i＋1，y i＋1)；而当d<0.5时，更接近于右方象素(x i＋1，y i)。

为方便计算，令e＝d－0.5，e的初值为－0.5，增量为k。

当e≥0时，取当前象素(x i，y i)的右上方象素(x i＋1，y i＋1)；而当e<0时，取(x i，y i)右方象素(x i ＋1，y i)。

44. 利用Bresenham画线法扫描转换直线段P0(0, 0)P1(5, 2)。

答：x y e0 0 -0.51 0 -0.12 1 -0.73 1 -0.342-0.95 2 -0.546. 简述Bresenham画线法的算法原理。

答：过各行各列象素中心构造一组虚拟网格线。

按直线从起点到终点的顺序计算直线与各垂直网格线的交点，然后确定该列象素中与此交点最近的象素。

该算法的巧妙之处在于采用增量计算，使得对于每一列，只要检查一个误差项的符号，就可以确定该列的所求象素47. 如何利用圆的八分对称性画圆？参考答案暂不公布48. 简述中点圆线法的算法原理。

答：中点画圆算法在一个方向上取单位间隔，在另一个方向的取值由两种可能取值的中点离圆的远近而定。

实际处理中，用决策变量的符号来确定象素点的选择，因此算法效率较高。

49. 简述中点圆线法的算法步骤。

答：设要显示圆的圆心在原点(0，0)，半径为R，起点在(0，R)处，终点在(，)处，顺时针生成八分之一圆，利用对称性扫描转换全部圆。

51. 简述Bresenham圆线法的算法步骤。