2003图形总结初稿.doc

1 图形学？是一门研究如何利用计算机表示、生成、显示和处理图形的学科。2图形和图像间的关系？图形是处理矢量，对客观世界的建模结果。图像是处理点阵，对象模型在设备的输出结果。3图形系统的构成？硬件：图形计算机平台、图形输入输出设备；软件：图形应用数据结构、图形应用软件、图形支撑软件；4问:图形坐标系统？世界坐标系：观察坐标系：设备坐标系：5图形显示的变换过程？建模变换：一般是指在建立物体几何模型过程中将图形的几何信息经过几何变换后产生新的图形。通过建模变换可由简单图形生成复杂图形；可改变对象模型在坐标系中的位置、方向和大小等。观察变换：指定对象模型中要显示的部分及在显示器显示的位置可从任意位置来观察一物体：从前部、从上、或从后面，还可以在位于一组物体的中间或者位于某一物体比如一建筑物内部生成一张所能看到的视图。投影变换：是将观察坐标系中的描述按照指定的显示的区域及观察方向投影到一个特定观察平面的变换。工作站变换：规范化的对象从规范化坐标系映射到不同的显示设备上。6从视觉角度观察？颜色的特性,色彩、饱和度，明度7RGB模型？ 用由R、G和B坐标轴定义的单位立方体来描述的模型。 坐标原点代表黑色， 坐标点(1,1,1)代表白色。 坐标轴上的顶点为三基色， 余下的顶点则代表每一个基色的补色。8阴极射线管(CRT）的构成？电子枪、聚焦系统、加速电极、偏转系统、荧光屏9用CRT产生彩色显示有两种技术？电子束穿透法：通常是用红-绿两层荧光层涂覆在CRT荧光屏的内层，而不同速度的电子束能穿透不同的荧光粉层而发出不同颜色的光。荫罩法：在荧光屏每个光点处呈三角形排列着红、绿和蓝三种颜色的三个荧光点。10两种主流的扫描显示方式？光栅扫描显示：电子束总是不断地从左到右、从上到下反复扫描整个屏幕。在扫描过程中，只要在对应时刻、对应位置控制电子束的强度就能显示所要的图形。随机扫描显示：显示的电子束扫描过程随产生的图形不同而不同。CRT的电子束只在屏幕的图形部分移动；图形的组成线条由随机扫描按任意指定的顺序一条线一条线地绘出并刷新。11光栅系统中有两种区域填充？扫描转换填充(多边形扫描填充)：区域填充：12区域可采用 内点表示或 边界表示两种形式？对边界表示的区域进行填充为边界填充；对内点表示的区域进行填充为泛滥填充13连通区域？奇偶内外点测试方法非零环绕数规则14字符可以分为：点阵字符和矢量字符15反走样技术：用来校正不充分取样过程，避免从这种周期性对象中丢失信息，改善所显示的光栅线的外观16窗口：世界坐标系中要显示的区域(通常在观察坐标系内定义)称窗口17视区：窗口映射到显示器(设备)上的区域称为视区。18有两种基本投影方式：平行投影和透视投影。 平行投影：坐标位置沿平行线变换到观察平面上。透视投影：物体位置沿收敛于某一点的直线变换到观察平面上，此点称为投影参考点(或投影中心)。 灭点：当物体用透视变换方程投影到观察平面上时，物体中不与观察平面平行的任一族平行线经过透视投影后收敛于一点，此点称为灭点。20三维坐标系的平移函数：glTransef(x,y,z);20在进行曲线曲面拟合时：插值、逼近、设计 插值：利用一些数学方法是曲线曲面按要求通过已知的点，而且具有一定的光滑流畅程度。 逼近：曲线曲面不一定通过给定的点，但是靠近各点，每个点对曲线曲面都有某种看不见的吸引力。 设计：已知的点太少，需要根据实际情况增加一些控制点，然后用上述两种方法之一生成曲线曲面。21Bzier曲线性质：端点位置、端点切矢量、对称性、仿射不变性、凸包性、直线再生性、平面曲线的保型性、拟局部性。22现实物体的性质：具有一定形状（流体不是实体造型技术描述的对象）、具有确定的封闭边界（表面）、是一个内部连通的三维点集、占据有限的空间，即体积有限、经过任意的运算（如切割、粘合）之后，仍然是有效的物体。23构造实体几何CSG表示方法：它的基本思想是将一些简单的基本体素通过正则集合运算来构造和表示新的实体。一个复杂的物体被表示成一个二叉树，它的中间节点是正则集合运算，而叶节点为基本体素，这棵树就叫CSG树。基本体素可以是各种简单实体，例如，若采用圆柱与长方体作为基本体素，由于采用的正则集合运算，物体的CSG构造结果物体必然是一个正则点集。由儿时的搭积木下图可看出：实体的CSG树表示不唯一，这也是它的重要缺陷之一。24图形数据的输入：LOCATOR：指定坐标位置(x，y)的设备(定位设备) STROKE：指定一组坐标位置的设备(笔画设备) STRING：指定文字输入的设备(字符设备) VALUATOR：指定标量值的设备(定值设备) CHOICE：选择菜单项的设备(选择设备) PICK：选择图的组成部分的设备(拾取设备)25 请求模式：由应用程序启动数据输入，程序和输入设备交替工作，设备处于等待状态直到提出输入请求，然后程序处于等待状态直到收到数据。取样模式：应用程序和输入设备各自独立地操作。输入设备可能在程序处理其它数据的同时工作。输入设备的新的数据取代前面的输入数据而被存储起来。当程序需要一个新数据时，就从输入设备把当前值取走。事件模式：输入设备启动数据输入并交给应用程序。程序和输入设备也是同时工作的，但是输入设备将数据放进一个输入队列中。所有输入数据均存储起来。当程序需要一个新数据时，就从输入队列中取。26显示器帧缓存？图像所有像素的强度值都要存放在一个存储器中：这个存储器称为帧缓冲器(frame buffer)或刷新存储器(refresh buffer)，俗称显示存储器。27裁剪就是去掉窗口外的不可见部分，保留窗口内的可见部分的过程。28Bezier曲线Bzier样条有很多性质使得在曲线和曲面设计中有更好的作用且更方便，也更容易实现。29图形软件系统的输入方式?寻找一种计算机可以接受和处理的图形信息的描述方式；确定一种视见算法，它可以将形式描述的图形信息转换成各个具体绘图设备所能接受和处理的一组命令和数据;提供人-机交互处理图形的功能。31.。多边形填充?交点x坐标为小数，即交点落于扫描线上两个像素之间、交点x坐标为整数，即交点正好落在像素上、共享边界的处理、交点x坐标为多边形顶点时，按特殊交点处理方法处理、水平线在扫描填充算法中不起作用，预处理时可以去除。32扫描显示原理？光栅扫描显示、随机扫描显示 33连通区域4连同（上下左右）、8连同（上下左右+左上+右上+左下+右下）、16连同（上下左右+左上（+上下左右）+右上（+上下左右）+左下（+上下左右）+右下（+上下左右），重复不算）34三维实体?假如给定所需顶点的几何信息，运用欧拉运算，可以由顶点到边，由边到环，由环到面，由面到体一步一步来构造三维实体35OpenGL函数?gl/glut.h 初始化（glutInit ） 创建窗口（glutCreateWindow） 设定窗口的显示模式（glutInitDisplayMode） 指定窗口的位置和大小（glutInitWindowPosition和glutInitWindowSize ） 指定窗口的显示内容函数（glutDisplayFunc） 运行框架（glutMainLoop） 指定窗口背景色（ glClearColor） 刷新窗口的缓冲区 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT)； 设定投影参数(将三维图形投影到显示窗口) glMatrixMode(GL_PROJECTION); gluOrtho2D(0.0,200.0,0.0,150.0); 绘制图形 glRectf(50.0f, 100.0f, 150.0f, 50.0f);36光和颜色模型？光是一种电磁波，常用波长或频率来说明各种颜色，由于波长比频率容易处理，故光谱颜色常用波长来指定。颜色模型是一种在某种特定上下文中对颜色的特性和行为的解释方法名词解释：1世界坐标系？2图形变换?计算机图形学中的一个重 要内容。通过对简单图形进行多种变 换和组合，可以形成一个复杂图形； 同时它也是造型的方法之一，图形显示过程中不可缺少的一个环节，变换是描述图形的有力工具，可改变和管理各种图形的显示1 视区二维图形的视图通过指定整个图形区域中的一个子区域来获得：a) 可以仅显示一个区域，b) 也可同时显示几个区域，c) 或显示场景的动态扫描序列；2 虚拟现实虚拟现实环境VR(Virtual Reality)，它可以把用户脑海中的构想有效的转化为用户能观察的视觉图像，再结合传感技术、用户交互技术、使计算机构造出一个用户能看到的、触摸得到、感受得到并能沉积其中的虚拟环境。简答:1)曲线曲面的生成的点的类型以及常见的曲线曲面拟合方法。控制点、型值点、样本点插值、逼近、设计2)计算机图形学的概念和研究内容。第一问3)线段剪裁的基本方法1) 如果整条直线完全在窗口之内。此时，不需剪裁，显示整条直线，简称“取”之。2) 如果整条直线明显在窗口之外，此时，不需剪裁，不显示直线。简称“弃”之。3) 如果部分直线在窗口之内，部分在窗口之外。此时，需要求出直线与窗框之交点，并将窗口外的直线部分剪裁掉，显示窗口内的部分。联想用剪刀 裁剪 纸张。4）动画基本原理是指用绘制程序生成一系列的景物画面，其中当前帧画面是对前一帧画面的部分修改。它利用了人的视觉残留特性使连续播放的静态画面互相衔接形成动态效果。我国和大部分欧亚洲是25帧/秒，美国和日本式30帧/秒。5）三维形体的性质客观存在的三维形体具