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每题3分)。
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 。
A. Ivan E. Sutherland B . Pierre Bézie C. Steven A. Coons D. Bui-Tuong Phong
2. 在Warnack 消隐算法中,窗口与多边形的关系不包括哪些 D ?
A. 内含
B. 相交
C. 包围
D. 内切 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 C 。
A. 扫描表示
B. CSG 表示
C.八叉树表示
D. 构造实体几何表示 4. 光线跟踪算法的主要计算量在于: D 。
A. 基于Phong 模型的明暗度计算
B. 反射方向计算
C. 折折射方向计算
D. 求交计算
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
面哪个点 C ?
A .(1,0) B. (2,1) C. (3,2) D. (4,2) 6. 第一次提出的光透射是 A 模型。
A. Whitted 模型
B.Phone 模型
C.Hall 光透射模型
D. Gourand 模型 7. 多项式Bezier 曲线不能表示哪种几何元素 C ?
A. 直线
B. 单曲线
C. 双曲线
D. 抛物线 8. 属于空间剖分技术的光线跟踪加速方法有: A 。
A. 三维DDA
B. 层次包围盒
C. 辐射度
D. 自适应深度控制 9. 以下算法哪个不是消隐的算法 D ?
A. Z-Buffer 算法
B. Warnack 算法
C. 区间扫描线算法
D. Liang-Barskey 算法
10. 改变一条以P 0,P 1,P 2,P 3为控制顶点的4 阶(三次)Bezier 曲线,有几段曲线
的形状会改变: D 。
A .0 B.1 C.2 D.全部
二、填空题(20分,每空1分)。
1. 曲线间连接的光滑度的度量方式有 参数连续 和 几何连续 两种。
2. 对于Bernstein 基函数,B i ,n (t )在t= i/n 处达到最大值。
3. 在实体模型的表示中,基本方法有 分解表示 、 构造表示 和 边界表示
三大类。
4. 印刷业常用的颜色模型是 CMY 。
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
的半边 信息。
6. 从心理学和视觉的角度分析,颜色的三个基本特征是 色调 、
饱和度 和 亮度 ,从物理学角度出发,所对应的三个特性分别是 主波长 、 纯度 和 明度 。
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 Phong 明暗 处理和 Gouraud 明暗 处理。
8. Phone 明暗处理所采用的是 双线性法向 插值方法。
9. 在真实感图形学中,定义纹理的两种方法是 图像纹理 和 函数纹理 。
10分)。
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’)
2
----------------------------------------------密-------------------------------------封----------------------------------------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’)
2. 在Phone 模型I=I a K a +I p K d (L •N )和I p K p (R •V )n 中,三项式分别表示什么含义?
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’) I a 为环境光的反射光强
I p 为理想反射光强,K a 为物理对环境光的反射系数,K d 为漫反射系数
K s 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’)
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’)
(5’)
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:
(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:
对上式左边乘以(t+(1+t )),得到:
化简即得:(5’)
其中P-1=Pn+1=0
(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’)。