2025 年大学数字媒体技术（计算机图形学基础）期中测试卷

2025年大学数字媒体技术（计算机图形学基础）期中测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.计算机图形学中，用于描述物体几何形状的基本元素是（）A.像素B.顶点C.纹理D.颜色2.以下哪种变换不属于图形的几何变换（）A.平移变换B.旋转变换C.投影变换D.灰度变换3.在二维图形的裁剪算法中，Cohen-Sutherland算法主要用于（）A.多边形裁剪B.直线裁剪C.曲线裁剪D.文本裁剪4.图形的扫描转换是指将图形的（）转换为光栅显示器上的像素信息。A.矢量表示B.几何表示C.数学表示D.物理表示5.对于简单的二维图形绘制，常用的图形绘制库是（）A.OpenGLB.DirectXC.CairoD.GDI+6.三维空间中，绕z轴旋转的旋转矩阵是（）7.纹理映射是将（）映射到物体表面。A.颜色B.图案C.光照D.材质8.在图形渲染流水线中，负责将顶点数据进行变换和光照处理的阶段是（）A.顶点处理阶段B.光栅化阶段C.片段处理阶段D.帧缓冲阶段9.以下哪种颜色模型常用于计算机图形学中的颜色表示（）A.RGBB.CMYKC.HSVD.YUV10.贝塞尔曲线的控制点个数决定了曲线的（）A.形状B.长度C.宽度D.颜色二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.计算机图形学中，图形的表示方法有（）A.点阵表示B.矢量表示C.参数表示D.几何表示2.以下属于图形几何变换的有（）A.缩放变换B.错切变换C.透视变换D.亮度变换3.二维图形裁剪算法中，常用的有（）A.中点分割算法B.编码裁剪算法C.梁友栋-Barsky算法D.区域填充算法4.图形渲染流水线包括以下哪些阶段（）A.顶点处理B.几何处理C.光栅化D.片段处理5.常用于三维建模的软件有（）A.MayaB.3dsMaxC.BlenderD.Photoshop三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的对错，对的打√，错的打×）1.计算机图形学主要研究如何在计算机中表示、处理和显示图形。（）2.图形的几何变换只改变图形的位置，不改变形状和大小。（）3.直线裁剪算法只能处理水平和垂直直线。（）4.纹理映射可以增强图形的真实感。（）5.三维模型的材质属性包括颜色、纹理、光泽度等。（）6.图形渲染流水线中，光栅化阶段是将顶点数据转换为片段。（）7.贝塞尔曲线一定通过其所有控制点。（）8.颜色模型RGB中，R、G、B的值范围都是0-255。（）9.图形的扫描转换过程中会产生走样现象。（）10.计算机图形学在游戏开发、动画制作等领域有广泛应用。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述图形几何变换的基本原理以及常见的几何变换类型。2.说明二维图形裁剪算法的作用，并举例说明一种裁剪算法的工作过程。3.解释图形渲染流水线的各个阶段及其主要功能。五、综合题（总共1题，每题20分，请根据题目要求进行详细解答）假设要绘制一个简单的三维场景，包含一个长方体和一个球体，并且有一个点光源。请描述如何使用计算机图形学的方法实现这个场景的渲染，包括模型的构建、几何变换、光照计算以及最终的渲染过程。答案：一、单项选择题1.B2.D3.B4.A5.D6.（具体矩阵略）7.B8.A9.A10.A二、多项选择题1.ABC2.ABC3.ABC4.ABCD5.ABC三、判断题1.√2.×3.×4.√5.√6.√7.×8.×9.√10.√四、简答题1.图形几何变换基本原理是通过矩阵运算对图形的顶点坐标进行变换。常见几何变换类型有平移、旋转、缩放、错切等。平移通过矩阵加法改变顶点坐标；旋转通过旋转矩阵与顶点坐标矩阵相乘实现；缩放通过缩放矩阵与顶点坐标矩阵相乘；错切通过错切矩阵与顶点坐标矩阵相乘。2.二维图形裁剪算法用于确定图形中哪些部分在裁剪窗口内，哪些部分在窗口外并进行裁剪。例如Cohen-Sutherland算法，它先对直线端点按其与裁剪窗口的关系进行编码，然后根据编码快速判断直线与窗口的关系，若直线完全在窗口外则直接舍弃，若部分在窗口内则通过计算交点等方式进行裁剪。3.顶点处理阶段：对顶点数据进行变换和光照处理等；几何处理阶段：进行几何运算如多边形细分等；光栅化阶段：将几何图元转换为片段；片段处理阶段：对片段进行颜色计算、纹理映射等；帧缓冲阶段：将处理后的片段写入帧缓冲区进行显示。五、综合题首先构建长方体和球体的三维模型，确定其顶点坐标等信息。对模型进行几何变换，如平移、旋转等调整其位置和姿