计算机图形流水线的主要步骤,计算机图形学试题.pdf

计算机图形学试题

1. 图像生成的流水线方法并不对应于物理系统的成像过程，这

样一种非物理的方法主要有哪些优点和缺点？(EX.1.1)

2. 为了以足够高的速度刷新显示器以避免闪烁，帧缓存的速

度必 须 足够快。一个典型的工作站 显示器的分辨率可以是

1280*1024.如果每秒刷新 72 次，那么帧缓存的速度必须有多快？

这指的是从帧缓存中读取一个像素可以用多长时间。如果是刷新

频率为 60HZ，分辨率为 480*640 的隔行扫描显示器呢？(EX.1.8)

3. 制作 电影的 35mm 胶片所具有的分辨率大约是 2000*3000.

这样的分辨率对于制作与电影画质相当的 电视动画意味着什么？

(EX.1.9)

4. 考虑设计一个二维图形 API ，这个 API 针对的是某个特定

应用，比如 VLSI 设计。列举出在这个系统中应包含的所有图元

属性。(EX.1.10)

5. 换句话

6. 有时需要判断一个区域内所有的点是否在一个多边形的内

部。如果逐个点进行测试，那么效率是非常低的。请描述可以避免

进行逐个点测试的一般策略。(EX.2.11)

7. 广告上说某种具有 CRT 显示器的图形系统可以显示 64 种

颜色的任何一种。请问由此可以得出关于帧缓存 显示器质量的

哪些信息？(EX.2.18)

8. 请设计一个算法来判断一个二维多边形是否是凸多边形。

(EX.2.19)

9. 解释在定义笔画字体时所遇到的问题。(EX.3.1

10. 我们能够准确地定义这样一个映射关系，即把位于对象

坐标系或世界坐标系中的某个点映射到屏幕坐标系中的某个位置，

但却不能按相反的方向定义一个逆向映射关系，这是因为正向映

射关系反映的是从三维到二维的变换。然而，假定我们编写的是一

个二维应用程序，那么这个二维映射关系可逆吗？如果利用二维

映射关系把定位设备确定的屏幕位置映射到与之对应的位于对象

坐标系或世界坐标系中的位置，会出现什么 问题？(EX.3.11)

11. 一些用于玩具和游戏的廉价游戏杆一般没有配置编码

器，它们只包含一对三位置转换开关。这样的设备是如何工作的？

(EX.3.16)

12. 考虑如图3.25 所示的一张桌子，桌面上有两个相互连接

的手臂，并在手臂的末端放置一个传感设备。假定两个手臂的长度

固定不变，并通过一个简单的(一个自由度)转轴连接起来。试确定

关节高度 传感设备位置之间的关系。(EX.3.18)

13. 证明下列每组变换中的两个变换都是可交换的： a ．旋转

和均匀缩放 b ．绕同一个轴的两个旋转 c ．两个平移(EX.4.1)

14. 如果只对二维图形感兴趣，那么可以用三维其次坐标把

点表示成 p=[x y 1]T,把向量表示成 V=[a b 0]T 。求 3*3 旋转矩阵、

平移矩阵、缩放矩阵和剪切矩阵。二维空间中的仿射变换有多少个

自由度。(EX.4.4)

15. 如果使用左手系但旋转正方向的定义保持不变，应该

如何修改旋转矩阵？(EX.4.6)

16. 证明由旋转和平移组成的任何变换序列都等价于先进

行一个以原点为不动点的旋转然后再进行一个平移。(EX.4.7)

17. 在二维空间，可以用方程 y=mx+h 确定一条直线。求关

于这条直线反射的仿射变换。把这个结果扩展到在三维空间中关

于一个平面反射(EX.4.9)

18. 求由 glRotate 确定的旋转矩阵，即假定原点是不动点并

且旋转轴的方向和旋转角度由该函数的参数给定(EX.4.13)

19. 我们把一个实例变换定义的一个平移、一个旋转和一

个缩放的乘积。如果改变应用这三类变换的顺序，还能获得相同的

效果吗？(EX.4.19)

20. 给定两个不平行的三维向量 u v ，如何生成一个正交

坐标系，使得 u 是基向量之一并且还有一个基向量也在 u v 所确

定的平面内。(EX.4.21)

21. 并不是所有的投影都是平面几何投影。举出两个投影的

例子，分别说明投影面可以不