2025年大学数字媒体技术（计算机图形学）试题及答案

2025年大学数字媒体技术（计算机图形学）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：本大题共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。1.计算机图形学中，图形的表示方法不包括以下哪种？（）A.点阵表示B.参数表示C.几何表示D.函数表示2.下列关于图形渲染流水线的说法，错误的是（）A.包括顶点处理、几何处理、光栅化等阶段B.顶点处理阶段主要对顶点数据进行变换C.光栅化阶段将几何图形转换为像素D.几何处理阶段不涉及光照计算3.在二维图形的几何变换中，将图形绕原点逆时针旋转90度的变换矩阵是（）A.[0-1;10]B.[-10;01]C.[01;-10]D.[10;0-1]4.以下哪种曲线不属于参数曲线？（）A.贝塞尔曲线B.抛物线C.样条曲线D.B样条曲线5.图形裁剪算法中，Cohen-Sutherland算法的主要作用是（）A.快速判断点是否在多边形内B.裁剪线段C.裁剪多边形D.生成多边形6.关于纹理映射，以下说法正确的是（）A.只能用于二维图形B.可以增加图形的真实感C.与光照无关D.不能进行滤波处理7.在三维空间中，将点(x,y,z)绕x轴旋转θ角的变换矩阵是（）A.[100;0cosθ-sinθ;0sinθcosθ]B.[cosθ0sinθ;010;-sinθ0cosθ]C.[cosθ-sinθ0;sinθcosθ0;001]D.[100;010;001]8.以下哪种图形绘制算法常用于绘制直线？（）A.中点画线法B.扫描线填充算法C.种子填充算法D.光线跟踪算法9.计算机图形学中，多边形的表示方式通常是（）A.顶点序列B.边序列C.面序列D.体序列10.关于图形的消隐算法，画家算法的基本思想是（）A.按深度排序绘制B.按可见性排序绘制C.按颜色排序绘制D.按面积排序绘制11.在三维图形的投影中，平行投影不包括以下哪种？（）A.正投影B.斜投影C.透视投影D.轴测投影12.贝塞尔曲线的控制点个数与曲线的阶数关系是（）A.控制点个数等于阶数B.控制点个数比阶数多1C.控制点个数比阶数少1D.无固定关系13.图形渲染中，阴影的生成方法不包括（）A.阴影体算法B.阴影映射算法C.光线跟踪算法D.纹理映射算法14.以下哪种图形格式常用于存储二维位图？（）A.SVGB.EPSC.BMPD.DXF15.在图形变换中，缩放变换的变换矩阵是（）A.[s00;0s0;001]（s为缩放因子）B.[100;010;00s]C.[s00;010;001]D.[100;0s0;00s]16.图形裁剪中，Sutherland-Hodgman算法主要用于（）A.裁剪多边形与裁剪窗口的关系判断B.裁剪多边形C.裁剪线段D.裁剪曲线17.关于三维图形的光照模型，Phong模型不考虑以下哪种光照成分？（）A.环境光B.漫反射光C.镜面反射光D.透射光18.以下哪种算法常用于图形的反走样？（）A..区域采样算法B.中点画线法C.扫描线填充算法D.种子填充算法19.计算机图形学中，图形的交互技术不包括（）A.鼠标交互B.键盘交互C.语音交互D.数据交互20.在二维图形的平移变换中，将点(x,y)平移到(x+tx,y+ty)的变换矩阵是（）A.[10tx;01ty;001]B.[tx00;0ty0;001]C.[100;010;txty1]D.[100;010;001]第II卷（非选择题，共60分）21.（10分）简述图形渲染流水线的主要阶段及其功能。22.（10分）说明二维图形几何变换中平移、旋转、缩放变换的变换矩阵，并举例说明如何使用这些变换矩阵进行图形的复合变换。23.（10分）描述Cohen-Sutherland裁剪算法的基本原理，并说明如何利用该算法进行线段裁剪。24.（15分）材料：在一个三维场景中，有一个球体和一个平面。已知球体的半径为r，球心坐标为(x0,y0,z0)，平面方程为Ax+By+Cz+D=0。问题：请描述如何判断球体与平面的位置关系，并给出具体的判断方法和公式。25.（15分）材料：有一个二维多边形，其顶点坐标依次为P1(x1,y1),P2(x2,y2),...,Pn(xn,yn)。问题：请简述扫描线填充算法的基本步骤，并说明如何利用该算法对该多边形进行填充。答案：1.D2.D3.A4.B5.B6.B7.A8.A9.A10.A11.C12.B13.D14.C15.A16.B17.D18.A19.D20.A21.图形渲染流水线主要包括顶点处理、几何处理、光栅化、片段处理和帧缓冲操作等阶段。顶点处理阶段对顶点数据进行变换、光照计算等；几何处理阶段进行几何变换、裁剪等；光栅化阶段将几何图形转换为像素；片段处理阶段对每个像素进行颜色计算等；帧缓冲操作阶段将处理后的像素写入帧缓冲区显示。22.平移变换矩阵：[10tx;01ty;001]；旋转变换矩阵（绕原点）：[cosθ-sinθ0;sinθcosθ0;001]；缩放变换矩阵：[s00;0s0;001]。复合变换时，依次将变换矩阵相乘。例如先平移再旋转，将平移矩阵与旋转矩阵相乘后作用于图形顶点。23.Cohen-Sutherland裁剪算法通过对线段端点的编码，快速判断线段与裁剪窗口的关系。编码规则根据端点在裁剪窗口的上下左右位置。若两端点编码按位与为0，则线段完全可见；若按位与不为0且有一位为0，则线段部分可见，可通过计算交点等方法裁剪；若按位与全不为0，则线段完全不可见。24.计算球体中心到平面的距离d=|Ax0+By0+Cz0+D|/√(A²+B²+C²)。若d>