3D游戏图形学试卷附
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一、空;填20分,
1. 一交互性的计算机计形系计计具有个 计算 、 存计 、 交互 、 计出、计入等五方面的功能。
2. 计射计管计计上可以分计极从构 计子计 、 偏计系计 和 计光屏 。
3. 分辨率计1024×1024的计示器~其位平面计数24~计计计存的字计数 计 3MB 。
4. 形的定计和计形的计入计出都是在一定的坐计系下计行的~通常计些坐计系分计体,建模坐计系、;用计坐计系,、;计察坐计系,、计格化计计坐计系和;计计坐计系,。
5. 通常可以采用 计刷子 和 方刷子 计理计计。
6. 计次坐计
示就是用 n+1 计向量表示n计向量。
7. 平行投影根据 投影计和投影面是否垂直 可以分计 正 投影和 斜 投影。
8. 字符的计形表示可以分计 点计字符 和 矢量字符 两计形式。
9. X计描计算法中~每次用一计描计计行充~计一计描计充的计程可分计条填条填4个步计,;求交,、;排序,、;交点配计,、;计计色区填,。
10. 用一计型计点指定曲计曲面的形计~形完全通计计定的型计点列~用计方来状状
法得到的曲计曲面计曲计曲面的称;计和,~而用控制点列指定曲计曲面的形计来状~得到的曲计曲面不一定通计控制点列~计
计曲计曲面的称;逼近,。
11. 文字裁剪的策略包括 字符精度 、 串精度 和 像素精度 。
12. 平面何投影根据几 投影中心到投影面的距离 可以分计 平行投影 和
透计投影 。
13. 三计形的表示中~计计计象的表示方法有体 构体几造计何法 和 八叉计 、
BSP 计 等。
14. 计一平面计形计行基本何计计~其中个几 整比例体 计计计改计计形的大小而不改计计形形~而状 计切 计计改计计形的形和大小~但不改计计形的平行计系和计接计系。状
15. 计计计1-1中自相交的多计形计行外计计。如果采用奇内-偶计计计行计计~计P是 外
部点 ;部点内/外部点,~如果采用非零计计计计计行计计~那计数P是 内部点 ;内部点/外部点,。
16. 计于基本何计计~一般有平移、旋几计、反射和计切等~计些基本何计计都是几相计于;坐计原点,和;坐计计,计行的何计计。几
二、名计解计;15分,
1. 计形, 客计世界物中抽象出的计有计色及形信息的计和形。从体来状
2. 走计, 用散量表示计计量而引起的失。离真
3. 计点, 透计投影中~不平行于投影面的平行计的投影聚集到一点~计会个
个称点计计点。
4. 主计点, 透计投影中~坐计计方向平行的平行计的投影计聚到一点~计与会个
点计主计点。称
5. 口窗,用计坐计系中需要计行计察和计理的一坐计域计计口。个区称窗
6. 透计投影, 投影中心到投影面的距是有限的一计平面何投影。离几
7. 造型技计,究如何在计算机中建立恰的模型表示不同计形计象的技计。研当
8. 计区,口映射到计示计计上的坐计域计计计。将窗区称区
9. 外部裁剪, 保留落在裁剪域外的计形部分、去掉裁剪域的所有计区区内
形~计计裁剪计程计外部裁剪~也空白裁剪。称称
10. 正计形体,表面具有二计流形性计的正计形。体
11,域充区填,域的一点;计子点,计始~由向外充色计展到从区内内将填
整域的计程。个区
12,计界充填, 计于计界表示法表示的域~由于计界由特殊计色指定~充区填
算法可以逐像素地向外计理~直到遇到计界计色计止~计计方法计计界充算法。个称填
三、计答计算;与30分,
1,计例计明奇偶计计和非零计计计计计计行外计计计有何不同,内
答,奇偶计计和非零计计计计计是计行多计性外计计的常用方法~计计方法的主要内两区
计在于,使用奇偶计计计计的多计形部~按照计计~由计域计出的射计多计形的交当内区与
点计奇~计用非零计计计计计计~计计一定不计零~计域是多计性的部~使用非数数数区内当
零计计计计计计的多计形外部~按照计计~计计计零~由计域计出的射计多计形相交计数数即区与~多计形计右到左和左到右穿计射计的目相等~射计多计形的交点计偶~从从数即与数数
计用奇偶计计计~计域是多计性的外部~反之~计不成立。区
2,什计是计察坐计系,计什计要建立计察坐计系,
答,计察坐计系也计察考坐计系 ~是依据口和形在用计坐计系平面中称参它窗状
定计的直角坐计系~计察坐计系的原点计计察考点。建立计察坐计系的目的是计了在不参
同的距和角度上计察物。离体
3.什计是光点,什计是像素点,什计是计示器的分辨率,
答,光点是指计子束打在计示器的计光上~计示器能计计示的最小的计光点~一屏
般用其直计明光点的大小。像素点是指计形计示在幕上计候~按前的计形计径来屏当
示分辨率所能提供的最小元素点。 像素点可以看作是光点的集合。计示分辨率,是计算机计示控制器所能计提供的计示模式分辨率~计计计用中计计计示模称式。计于文本计示方式~计示分辨率用水平和垂直方向上所能计示的字符计的数乘计表示~计于计形计示方式~计用水平和垂直方向上所能计示的象素点计的数乘计表示。
4.计计要描述直计计计的计理方式。
答,(1)计刷子,计刷子包括垂直刷子和水平刷子。计刷子的计计是刷子的中将点计准直计一端点~然后计刷子中心往直计的一另端移计~“刷出”具有一定计度的计。
(2)方刷子,通计把计计计指定计计的正方形的中心沿直计作平行移计~计来取具有计度的计。条
(3) 域充,区填条个来先算出计各角点~再用直计把相计角点计接起~最后使用多计形充算法计行充~得到具有计度的计。填填条
(4)改计刷子形,使用像素模状状板定计其他形的刷子。
5. 计射计管极(CRT)的计上从构哪几看~分计部分,计计述各部分的功能。
答,计射计管计上主要分计三计部分,极从构个
(1)计子计,计生一个沿管计;Z计,方向前计的计计子束计计计光~ 屏
(2)偏计系计,使计子束计生偏计~
(3)计光,偏计屏屏屏从后的计子束计计计光~使计光相计位置的计光粉计光~而计示计形。
6. 计述计式罩极构彩色计射计管的计和工作原理,
答,计式罩极构屏罩彩色计射计管主要计,三色计光、三支计子计、计板。三色计光屏上密密麻麻交计布计了能计R~G~B光的计光小点~计管的罩装尾部有三支计子计~安装成“品”字形~互成120度角~略向管计计斜~在计计光并离屏1cm计安装了一计薄计板制成的网个罩将屏罩来称罩罩板~像一子幕起~故计板。计计板上有计多小孔每小个确孔准地和一计三色计光小点计计。
计式罩极罩罩彩色计射计管工作原理,三只计子计计射的计子束在计板上计聚~通计计板上的小孔打在计光上相计的计光小点~使计光小点计出计、计、计色的光~不同成屏
分的计、计、计色的光形成各计计色。
7.计计明一致计放;s=s,和旋计形成可交计的操作计。xy
答,
答,
因计s=s,故有T=T~所以一致计放;s=s,和旋计可以形成可交计的操作计。xy12xy
8.计计述二计计察和三计计察的计察流程。
答,
9,基本的计形计计有些,出三计何计计的哪写几达矩计表式。
答,基本的计形计计包括,平移计计、比例计计;包括等比例计计和计比例计计,、旋
计计计、计计计、计切计计以及投影计计。称
三计计计的一般形式,
~其中~表示旋计计计~比例计计、计切计计和计计计等~表示平移计计~表示透计投称
影计计~表示等比例计计。
平移计计可具表示计, 体(2分)
比例计计可具表示计, 体(2分)
旋计计计可具表示计,体
(4分)
四、推计计算计;与35分,
1. 计用中点Bresenham算法原理推计斜率大于1的直计段的计描计计算法。;要求原理、计写清数并差函和计推
~计行计化,
解,由于k>1~y计最大位移方向~算法每次在y方向上加1~在x方向加1或加0~即计于前直计上的点当Pi;xi,yi,,下一点在个Pl;xi~yi+1,和Pr;xi+1~yi+1,中计取~计取哪一依计个靠来断与差计判。计理想直计直计y=yi+1的交点计Q~Pl和Pr的中点计M;xi+0.5~yi+1,~造计构差计,
当d>0计~M点在Q点左计~取Pr;xi+1~yi+1,~
当d<0计~M点在Q点右计~取Pl;xi~yi+1,~
当d=0计~M点与Q点重合~计定取Pl;xi~yi+1,~
故有,
计差计的计推,
当d>0计,
增量计1—k~
当d?0计,
增量计1~
初计计,
计化,去掉小~数令D=2dΔx~有,
D>0计~D=D+2Δx,2Δy~
D?0计~D=D+2Δx~
D0=2Δx,Δy。
2.已知直计~求相计于计直计作计计计的计计称矩计。
解,[提示]要求相计于直计作计计计~可以称将与先直计通计平移和旋计计计使之坐计计重合~再计于直计作相计计计~最后通计反计计使直计回到原的位来置。
由于直计通计原点~故不需要平移~直计与x计的计角计60?~故先将直计计原点逆计计旋计60?使之与x计重合~再计于x计做计计计~最称来后反旋计使直计回到原的位置~计计矩计计,
3,计作出下计中三计形体ABCDE的三计计;平移矢量均计1,。要求计计计程写清~并画出生成的三计计。
提示,旋计计反旋计称
4.计用中点Bresenham算法原理推计第一象限中y=0到x=y半径计R的计弧段的计描计计算法。;要求原理、计写清数并差函和计推公式~计行计化,
解,在x=y到y=0的计弧中~;R,0,点比在计弧上~算法计点计始。最大位移方向计从y~由;R,0,点计始~y计增~x计~每次减y方向加1~x方向减1或减0。计P点坐计;xi,yi,,下一候计点计个Pr;xi,yi+1,和Pl;xi,1,yi+1,~取Pl和Pr的中点M;xi,.5,yi+1,~计理想计与y=yi+1的交点Q~造构判计式,d=F(xM,yM)=(x,0.5)2+(y+1)2,R2
当d<0计~M在Q点左方~取Pr;xi,yi+1,~当d>0计~M在Q点右方~取Pl;xi,1,yi+1,~当d,0计~M与Q点重合~计定取Pl;xi,1,yi+1,
计化,去掉小~数另D=d,0.25~计有
D=D,2xi+2yi+5 ;d?0 D?,0.25 等价于D?0,
D=D+2yi+3 ;d<0 D<,0.25 等价于D<0,
D0=1,R
o ~出其计计写矩计和计计后计形各点的计5. 如下计所示三角形ABC~其计于将A点逆计计旋计90
范化计次坐计。
6, 如下计所示多计形~若采用ET计表算法计行充~计出计多计形的填写ET表和计描计当
Y=3计的有效计表;AET表,。
解,ET表
y,3计的AET表
7. 求下计中的空计将体四面计于E点整体两写放大倍~出计计矩计以及计计后计形各点的计范化计
次坐计。
解,计计矩计如下,
计计计程如下,
所以计计后各点的计范化计次坐计分计计,;,2~,2~,2~1,~;2~,2~,2~1,~
;2~2~,2~1,~;,2~2~,2~1,~;2~2~2~1,。
8. 假计在计察坐计系下口的左下角坐计计;窗区wxl=10,wyb=10,,右上角坐计计
;wxr=50~wyt=50,。计计坐计系中计的左下角坐计计;区vxl=10,vyb=30,~右上角坐计计
;vxr=50,vyt=90,。已知在口有一点窗内p(20,30),要点将p映射到计的点区内p`,计计p`点在计计
坐计系中的坐计是多少,
解,口左下角点;将窗10,10,平移至计察坐计系的坐计原点~平移矢量计;-10~-10,。
计计坐计原点计行比例计计~使口的大小和计相等。比例窗区因子计,
S=(50-10)/(50-10)=1; S=(90-30)/(50-10)=1.5。xy
口的点映射到计计坐计系的计中~将窗内区将区再计行反平移~计的左下角点移来回到计计坐计系中原计的位置
;10~30,~平移矢量计;10~30,。
p`点在计计坐计系中的坐计是;20~60,。
9,在下计中以点表示的域是内区4-计通域计是区8-计通域,如果计区取 s计计子点~
采用相计的计界充算法~按照填并“下-左-上-右”;或“下-左下-左-左上-上-右
上-右-右下”,的计序计计计接点~计出域象素点写区内1-5被填色的计序。
区填域充
解,计域是区8计通域。区
色的计序计,填S—4—5—1—2—3。