【电子科技大学】图形与动画2 动画学 2021年期中考试题

作为一个一直没有祖传题目的专业课，今年就从这里开始吧(｡･∀･)

关键索引词：电子科技大学 UESTC 成电 信软 图形与动画Ⅱ 图形与动画2 动画学 期中 考试 题目

考题范围

考题范围以及对应分值

题号	分值	对应章节和内容
1	10	计算题第六章-关键帧动画-前向差分法
2	10	简答题第六章-关键帧动画-易入易出
3	10	简答题第七章-光照-局部光照、全局光照、光影跟踪法
4	15	计算题 第七章-光照-光线、球相交问题（典型例题）
5	15	类证明计算题 第八章-关节动画-二链杆
6	20	计算题 第十二章-先进物理模型-欧拉及典型欧拉计算
7	20	证明题 第八章-关节动画-三链杆情景写Jacobian矩阵等

因为18年也是吴佳老师带的动画学，根据往年转述，除以上出现题型以外，还会出现不定向选择，判断，所以最好要注意概念的分析和背诵。

考试题目

第1题

1.(10分)
已知某曲线路径长度s与路径方程参数u的关系表如下所示,利用前向差分法求出弧长为0.78时，曲线参数值u?

答案：【更具体的看ppt】
u=0.4375

第2题

2.(10分）
(1）
请解释什么是速度控制中的易入/易出（ease-in/ease-out）技术?
(2）
请判断下面两个图哪个能实现易入/易出速度控制并解释原因。

答：【更具体的看ppt】
(1）
易入/易出（ease-in/ease-out）：对象从静止位置处加速运动并达到最大速度，最终减速运动至静止处。
(2）
后面的b图更能体现EIEO技术，b图的距离-时间函数在t上呈现出单调性，保持连续性，同时，因其运动方式为缓慢启动、加速、减速，由于斜率处于不断变化中，因而移动过程中呈现出加速或减速状态，且很少呈现匀速状态，满足易入易出特性。而a图则不包含易入/易出移动控制特性。

第3题

3.(10分)
(1）
请描述局部光照和全局光照模型的区别。
(2）
详细描述全局光照模型中的光线跟踪算法。

答：【更具体的看ppt】
(1）
局部光照：计算对象表面和射向它的光线之间的交点处光照强度，只考虑特定对象（光源）和直接射向它的光线。
全局光照：比起局部光照，它还要计算从其他对象反射出来的光线，产生更真实的光照效果，但需要付出大量额外计算的代价。
(2）
基本光线跟踪算法步骤：
1.为光线跟踪算法建立一个投影参考点在z轴、投影平面为xy平面的坐标系统。
2.从投影参考点出发，穿过每个像素中心进入场景。
3.计算与该光线相交的所有表面，找到最近的交点（可见面）。
4.计算该光线在此交点上反射和折射光强度。
5.构造二叉光线跟综树。

第4题

4.(15分）
光线由初始位置P0(0.1.1)和单位向量u(0.0,-1)描述。球心坐标为Pc（1,1.1）,球面半径r为3，判断光线是否与球面相交?若相交,求出交点坐标。

答：【更具体的看ppt】
相交
自己算【这里不知道考试的时候有没有写错TuT，要注意判断是几个交点。】

第5题

5.(15分）
已知:二维空间内二链杆可绕关节旋转链接体长度分别为L1和L2，问：如何运动到达末端影响器位置？
写出求解过程，同时推算出两链杆旋转角度1和2。

答：【更具体的看ppt】
求解过程自己自圆其说。
角1角2自己算，答案为：

第6题

6.(20分)
利用欧拉公式和改进的欧拉公式推算物体在2倍▲t时间后位置和速度。已知物体初始位置为（0,0）m,初始速度为(10,10)m/s,且在重力作用下其加速度为(0,10) m/s2。时间间隔为▲t=10s。

答：【更具体的看ppt】
自己算，很简单。这里注意加速度老师给什么就是什么，不用考虑其他的，不要被重力迷惑了，比如曾经一道作业2：

第7题

7.(20分）
为了不让题目内容失去一直表达性，我直接附原图：

答：【更具体的看ppt】
自己看相应章节。