《机械CAD》试卷2答案.doc

江南大学考试卷专用纸机械CAD 期末考试卷 （A、B）使用专业、班级 学号 姓名 标准答案l题数一二三四五六七八总分得分 一、填空题每空1分，共计20分1 根据CAD/CAM系统中执行的任务和服务对象的不同，软件系统可分为三个层次，即 系统软件 、 支撑软件 、 应用软件 。2 曲线拟合的基本原理是 最小二乘法 。3 在图形输出设备（显示屏、绘图仪）中用来复制 窗口 内容的矩形区域被称为 视区 。4 齐次坐标 是将一个n维分向量用n+1维分向量来表示。5 数据的逻辑结构有 线性 和 非线性 两种。6 文件操作主要涉及两个方面，一是 查找 ，二是 排序 。7. 请将以下数据交换规范或标准的中文全称写出：IGES 初始图形交换规范 ；和STEP 产品模型数据交换标准 。8具体地说，文件是 记录 的集合，能够唯一地标识其的数据项的值称为 关键字 。9. 栈的操作原则是按 后进先出LIFO 的原则进行的。10. 图形标准GKS的中文全称是： 图形核心系统（Graphic Kernel System）。11. CAD/CAM系统的硬件布局形式宏观上可归纳为 独立式 和 分布式 两种基本类型。12. 旋转变换时，逆时针方向为 正 。 二、写出三维图形几何变换的齐次变换矩阵，并对其中子矩阵的功能加以简要说明。 计10分答： 2分左上角的9个元素(a、b、c、d、e、f、g、h、i)实现比例变换、对称变换、旋转变换、错切变换和正投影变换等； 2分上角的3个元素(p、q、r)实现透视变换； 2分下角的3个元素(l、m、n)实现平移变换； 2分右下角的一个元素(s)实现全图的等比例变换。 2分 三、叙述使用最小二乘法进行二次多项式拟合的具体步骤。计10分将a，b，c的值代入二次方程就得到了拟合的二次多项式y=a+bx+cx2。 2分 四、根据图示数据结构，指出该树结构的根、深度、度和树叶。并写出该树的中序遍历。计10分 答：该树结构的根是A； 2分树的深度是4； 2分度为2的有A、B、C、E； 2分度为0的即树叶有D、H、I、F、G。 2分该树的中序遍历如上右图：DBHEIAICG。 2分 五、求三角形ABC对直线2x+y=2的镜像。A、B、C三点的坐标分别为（0 ，0），（0 ，-1），（-2 ，0）。（要求写出各步的变换矩阵、中间和最终计算结果） 计15分答：三角形ABC对直线2x+y=2的镜像的变换相当于：1将三角形连同直线2x+y=2一起平移，使直线通过坐标原点。这步变换实际就是将三角形连同直线2x+y=2沿x轴方向平移-2，是图形基本变换中的平移变换T1。 2分2按要求将三角形连同直线2x+y=0旋转-(-arctan2)或arctan2使直线和Y轴或X轴重合。是图形基本变换中的平移变换T2 2分3将旋转后的三角形对Y轴或X轴作对称变换。是图形基本变换中的平移变换T3 2分4反向旋转(-arctan2)或-arctan2。是图形基本变换中的平移变换T4 2分5沿x轴方向平移2，恢复后将得到最后的镜像结果。是图形基本变换中的平移变换T5 2分6总的变换矩阵：= 2分7三角形ABC对直线2x+y=2的镜像后将是= 2分即ABC镜像后的坐标为或（1.6，0.8）、（2.4，0.2）、（2.8，2.4）。 六、有空间点A（60 ，-15 ，10）和B（15 ，30 ，5），一条直线通过B且平行于X轴，求A点绕该直线旋转150 0 后的坐标（设直线的正向与X轴的正向相同）。 计10分答：A点绕该直线旋转150 0 后的复合变换相当于：1将点A和直线平移到使直线的一端点和原点重合T1； 2分2按要求的角度方向旋转T2； 2分3再将旋转后的图形平移到原来的位置T3。 2分则该复合变换为：T=T1*T2*T3= 2分A点绕该直线旋转150 0 后:=即A点（60，66.4711，-21.8301） 2分 七、写出由三维图生成俯视图的几何变换过程及各步的变换矩阵，算出总的变换矩阵。 计15分 按照制图标准规定，俯视图应是工件在XOZ平面上的投影；向XOZ平面投射形成的二维图形还要绕X轴顺时针旋转90，使其展开至XOY的同一平面上；然后再将其向下平移一定的距离d，使主视图与俯视图之间留出空间。可见，俯视图是经过向XOZ坐标平面投射、绕X轴旋转和沿Y轴方向平移的三个基本变换进行组合形成的，变换矩阵为： 考试形式开卷（ ）、闭卷（），在选项上打（）开课教研室现代设计 命题教师 命题时间 05-06 使用学期 第二学期 总张数 3 教研室主任审核签字 d7 （3，4，7，8，9，10，18） 排序完毕。 1分1取XOZ平面上的投影,变换矩阵为： 3分 2绕X轴按左手系旋转90,变换矩阵为： 4分 3沿Y轴负向平移d,变换矩阵为： 4分 4总的变换矩阵为： 4分 八、对关键字序列(9，7，18，3，4，10，8)进行插入排序。（要求有各步插入排序）计10分答：排序过程示意如下；1 （9），7，18，3，4，10，8 将7插入到有序序列（9）中 。 2分2 （7，9），18，3，4，10，8 将18插入到有序序列（7，9）中 2分3 （7，9，18），3，4，10，8 将3插入到有序序列（7，9，18）中。2分4（3，7，9，18），4，10，8 将4插入到有