2025年计算机图形学专升本重点练习试卷(含答案)

2025年计算机图形学专升本重点练习试卷(含答案)

姓名：__________考号：__________一、单选题(共10题)1.光线追踪算法中，哪种方法不会产生光线追踪的阴影问题？()A.漫反射模型B.投影模型C.遮挡测试D.基于物理的渲染2.在图形学中，下列哪项不属于三维空间坐标系的组成部分？()A.X轴B.Y轴C.Z轴D.时间3.在图形渲染中，哪种渲染技术可以生成较为逼真的软阴影效果？()A.蒙特卡洛渲染B.漫反射模型C.欧拉阴影D.投影阴影4.在OpenGL中，以下哪个函数用于设置投影矩阵？()A.glMatrixMode(GL_PROJECTION)B.glLoadIdentity()C.glOrtho()D.gluPerspective()5.以下哪个选项不是计算机图形学中的纹理映射类型？()A.普通纹理映射B.环境映射C.投影映射D.纹理压缩6.在OpenGL中，如何获取当前使用的视图矩阵？()A.glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX,&matrix);B.glGetFloatv(GL_PROJECTION_MATRIX,&matrix);C.glGetFloatv(GL_VIEW_MATRIX,&matrix);D.glGetFloatv(GL_TEXTURE_MATRIX,&matrix);7.以下哪个选项不是计算机图形学中的几何变换？()A.平移B.旋转C.缩放D.粒子效果8.在计算机图形学中，以下哪种方法可以实现抗锯齿效果？()A.多边形填充B.阴影处理C.多重采样抗锯齿D.线条渲染9.在OpenGL中，以下哪个函数用于创建纹理？()A.glGenTexturesB.glBindTextureC.glTexImage2DD.glTexSubImage2D10.以下哪个选项不是图形渲染管线中的一个阶段？()A.几何处理阶段B.光栅化阶段C.物理处理阶段D.顶点处理阶段二、多选题(共5题)11.以下哪些是计算机图形学中常用的三维建模技术？()A.细分曲面建模B.参数化建模C.逆向工程D.NURBS建模E.顶点建模12.在图形渲染管线中，哪些阶段负责将顶点数据转换为屏幕上的像素？()A.顶点处理阶段B.几何处理阶段C.光栅化阶段D.物理处理阶段E.合成阶段13.以下哪些是图形学中常用的纹理映射技术？()A.平铺纹理B.环境映射C.投影纹理D.贴图技术E.纹理压缩14.在OpenGL中，以下哪些函数可以用于创建和操作纹理？()A.glGenTexturesB.glBindTextureC.glTexImage2DD.glTexParameterE.glTexSubImage2D15.以下哪些是计算机图形学中常用的光照模型？()A.漫反射模型B.镜面反射模型C.光照模型D.基于物理的渲染E.随机光照模型三、填空题(共5题)16.在计算机图形学中，为了减少图形渲染过程中的锯齿现象，常用的抗锯齿技术之一是______。17.在OpenGL中，使用______函数可以获取当前视图矩阵。18.在三维空间中，一个点的位置通常由______坐标来表示。19.在计算机图形学中，用于描述物体表面反射光线的模型称为______。20.在OpenGL中，使用______函数可以设置纹理的过滤方式。四、判断题(共5题)21.在计算机图形学中，所有的几何变换都是可逆的。()A.正确B.错误22.在OpenGL中，glClear函数用于清除屏幕上的所有内容。()A.正确B.错误23.蒙提卡洛方法在计算机图形学中仅用于模拟光照效果。()A.正确B.错误24.在三维建模中，NURBS建模比多边形建模更加复杂。()A.正确B.错误25.纹理压缩会降低纹理质量，但可以减少内存占用。()A.正确B.错误五、简单题(共5题)26.请简要解释什么是Z缓冲区以及它在图形渲染中的作用。27.解释一下在OpenGL中，什么是视锥体（Frustum），它由哪些参数定义？28.在光照模型中，什么是BLINN-Phong模型？它相较于Phong模型有哪些改进？29.什么是纹理映射？请举例说明纹理映射在图形渲染中的应用。30.请简述光线追踪与rasterization的区别及其在图形渲染中的优势。

2025年计算机图形学专升本重点练习试卷(含答案)一、单选题(共10题)1.【答案】C【解析】遮挡测试方法可以正确处理阴影问题，不会产生光线追踪的阴影问题。其他选项如漫反射模型、投影模型和基于物理的渲染均可能产生阴影问题。2.【答案】D【解析】三维空间坐标系通常由X轴、Y轴和Z轴组成，它们定义了物体在空间中的位置。时间不属于空间坐标系的组成部分。3.【答案】A【解析】蒙特卡洛渲染通过随机采样光线，可以生成较为逼真的软阴影效果。漫反射模型、欧拉阴影和投影阴影通常产生的阴影较为硬朗。4.【答案】A【解析】在OpenGL中，glMatrixMode(GL_PROJECTION)函数用于指定当前操作的矩阵是投影矩阵。glLoadIdentity()用于重置矩阵，glOrtho()和gluPerspective()分别用于设置正交投影和透视投影。5.【答案】D【解析】纹理映射类型包括普通纹理映射、环境映射和投影映射等。纹理压缩是一种优化技术，不是纹理映射类型。6.【答案】C【解析】在OpenGL中，GL_VIEW_MATRIX不是一个有效的查询命令。正确的方法是使用glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX,&matrix);来获取当前使用的视图矩阵。7.【答案】D【解析】计算机图形学中的几何变换包括平移、旋转和缩放等。粒子效果通常用于模拟物理现象，不是几何变换的一种。8.【答案】C【解析】多重采样抗锯齿是一种实现抗锯齿效果的方法，通过在屏幕上采样多个像素点来减少锯齿现象。多边形填充、阴影处理和线条渲染不是直接用于实现抗锯齿效果的。9.【答案】A【解析】在OpenGL中，glGenTextures函数用于生成纹理标识符。blndTexture用于绑定纹理，glTexImage2D用于加载纹理数据，glTexSubImage2D用于更新纹理子图像。10.【答案】C【解析】图形渲染管线中的阶段包括几何处理阶段、顶点处理阶段、光栅化阶段等。物理处理阶段不是渲染管线的一部分。二、多选题(共5题)11.【答案】ABCDE【解析】细分曲面建模、参数化建模、逆向工程、NURBS建模和顶点建模都是计算机图形学中常用的三维建模技术，它们各自适用于不同的建模场景和需求。12.【答案】ABC【解析】顶点处理阶段负责处理顶点数据，几何处理阶段进行几何变换，光栅化阶段将顶点转换为屏幕上的像素。物理处理阶段和合成阶段在像素处理之后。13.【答案】ABCDE【解析】平铺纹理、环境映射、投影纹理、贴图技术和纹理压缩都是图形学中常用的纹理映射技术，用于改善图像的真实感和细节表现。14.【答案】ABCDE【解析】glGenTextures用于生成纹理ID，glBindTexture用于绑定纹理，glTexImage2D用于加载纹理数据，glTexParameter用于设置纹理参数，glTexSubImage2D用于更新纹理图像。15.【答案】ABCD【解析】漫反射模型、镜面反射模型、光照模型和基于物理的渲染都是计算机图形学中常用的光照模型，它们用于模拟光线如何与物体相互作用并影响渲染结果。随机光照模型不是一个常见的术语。三、填空题(共5题)16.【答案】多重采样抗锯齿【解析】多重采样抗锯齿通过在每个像素周围采样多个点来平滑边缘，从而减少锯齿现象，提高图像质量。17.【答案】glGetFloatv【解析】glGetFloatv函数可以获取当前激活的矩阵，如视图矩阵、投影矩阵等，通过传递相应的矩阵标识符和存储矩阵数据的缓冲区地址来实现。18.【答案】X、Y、Z【解析】在三维空间中，一个点的位置通过X、Y、Z三个坐标来唯一确定，这三个坐标分别代表点在空间中的水平、垂直和深度位置。19.【答案】光照模型【解析】光照模型是计算机图形学中用来模拟光线如何与物体表面相互作用，并影响物体表面颜色的模型。常见的光照模型包括朗伯模型、BLINN-Phong模型等。20.【答案】glTexParameter【解析】glTexParameter函数用于设置纹理参数，包括纹理的过滤方式、环绕方式等。通过这个函数可以指定如何处理纹理的边缘和纹理放大/缩小的效果。四、判断题(共5题)21.【答案】错误【解析】并非所有的几何变换都是可逆的。例如，旋转和缩放是可逆的，但剪切变换可能不是可逆的，特别是当剪切矩阵的行列式为零时。22.【答案】正确【解析】glClear函数确实用于清除屏幕上的所有内容，包括颜色缓冲区和深度缓冲区等。23.【答案】错误【解析】蒙提卡洛方法在计算机图形学中不仅用于模拟光照效果，还广泛应用于渲染中的随机采样、路径追踪等场景，是一种强大的概率模拟方法。24.【答案】正确【解析】NURBS（非均匀有理B样条）建模通常比多边形建模更加复杂，因为它可以创建平滑连续的表面，并且能够更好地控制形状的细节。25.【答案】正确【解析】纹理压缩技术通过减少纹理数据的大小来降低内存占用，但这个过程通常会导致纹理质量的下降，因为压缩可能会损失一些图像细节。五、简答题(共5题)26.【答案】Z缓冲区，也称为深度缓冲区，是一种存储场景中每个像素深度信息的缓冲区。在图形渲染中，它用于确定每个像素是否应该被当前绘制的像素所替换。Z缓冲区的作用是确保场景中的对象按照它们在三维空间中的深度顺序被渲染，从而正确地处理遮挡问题。【解析】Z缓冲区的工作原理是通过比较场景中每个像素的深度值，如果新绘制的像素深度大于当前缓冲区中的深度值，则将其绘制在屏幕上，否则保留原有的像素。这种方式保证了靠近观察者的对象在渲染时不会被位于后面的对象遮挡，从而产生正确的视觉效果。27.【答案】视锥体（Frustum）是三维空间中定义了可视区域的一个几何形状，它类似于电影放映机的镜头，只显示观察者周围的一定角度的视图。在OpenGL中，视锥体通常由以下参数定义：视场角（FieldofView，FOV）、近裁剪面（NearPlane）和远裁剪面（FarPlane）。【解析】视场角定义了观察者视角的宽度，通常用度数表示；近裁剪面和远裁剪面则分别定义了场景中物体能够被渲染的最近和最远的距离。这些参数共同决定了场景的视角范围，从而影响渲染出来的视图。28.【答案】BLINN-Phong模型是一种改进的表面光照模型，它基于Phong模型，但通过使用更平滑的过渡来处理光线反射的强度变化，减少了所谓的“阴影带”现象。BLINN-Phong模型引入了环境反射的概念，并在计算高光强度时引入了一个额外的系数来改善渲染效果。【解析】相较于Phong模型，BLINN-Phong模型在处理光线反射时，通过将光线向量与法线向量之间的角度变化分为两个部分（直接和高光部分），来减少高光区域周围的突然变化，这使得阴影带现象更平滑。此外，BLINN-Phong模型在计算反射时考虑了环境光的贡献，这可以使得物体在高光区域看起来更加真实。29.【答案】纹理映射是一种在图形渲染中模拟物体表面细节的技术。它通过将二维纹理图贴到三维物体的表面上来模拟物体的颜色、纹理、凹凸等特征。一个典型的应用是在游戏和动画中给角色或环境贴上皮肤、衣服、地面等纹理，以增加真实感和视觉吸引力。【解析】纹理映射可以让二维图像看起来像是三维空间中物体的部分，从而丰富视觉效果。例如，在渲染一个陶瓷杯子时，可以使用具有纹理的图片来模拟杯子的陶瓷表面，增加杯子表面的细节和质感。30.【答案】光线追踪和rasterization是两