2025年《计算机图形学》测试题及答案

2025年《计算机图形学》测试题及答案一、选择题（每题2分，共30分）1.下列关于计算机图形学（CG）与数字图像处理（DIP）的核心差异描述，正确的是（）A.CG的核心是对已有图像进行增强、修复等处理B.DIP的输入是几何模型、材质参数等抽象数据C.CG的核心任务是将抽象场景描述转换为可视化图像D.DIP主要用于生成全新的三维图形内容答案：C解析：计算机图形学的本质是“从模型到图像”，输入为几何模型、场景灯光、材质属性等抽象数据，输出为视觉可感知的图像；数字图像处理是“从图像到图像/特征”，输入为已有的数字图像，输出为处理后的图像或图像特征（如边缘、轮廓）。选项A是DIP的任务，选项B是CG的输入，选项D是CG的应用场景，因此C为正确答案。2.光栅扫描显示器的刷新频率是指每秒刷新屏幕的次数，为了避免人眼产生视觉闪烁，其最低刷新频率至少需要达到（）A.24HzB.50HzC.60HzD.100Hz答案：B解析：人眼的视觉暂留时间约为0.02秒，当屏幕刷新频率低于50Hz时，人眼会感知到屏幕的闪烁；60Hz是目前主流显示器的基础刷新频率，能提供更稳定的视觉体验，但题目问的是“最低”，因此50Hz为正确选项。24Hz是电影的帧率，仅能满足动态画面的连贯性，无法避免屏幕闪烁。3.齐次坐标在计算机图形学中被广泛应用，其核心作用是（）A.简化三维模型的存储B.统一表示平移、旋转、缩放等几何变换C.提高图形渲染的效率D.实现颜色的线性插值答案：B解析：传统的笛卡尔坐标无法用矩阵乘法表示平移变换（平移是加法操作），而齐次坐标通过增加一个维度，将平移、旋转、缩放等所有几何变换统一为矩阵乘法运算，极大简化了复杂变换的组合计算。选项A、C、D均与齐次坐标的核心作用无关，因此B正确。4.中点画线算法是一种高效的直线光栅化算法，其核心思想是通过（）判断下一个需要绘制的像素位置A.计算直线的斜率B.比较像素到直线的距离C.中点误差判别式的符号D.像素的灰度值插值答案：C解析：中点画线算法通过构造直线的隐式方程，计算当前像素下一个候选像素中点的隐式函数值（误差判别式），根据符号判断中点在直线的上方或下方，从而选择更接近直线的像素。该算法避免了浮点运算，仅用整数加减和移位操作，效率极高。选项A是DDA算法的核心，选项B计算量过大，选项D属于抗锯齿技术，因此C正确。5.Cohen-Sutherland直线裁剪算法中，需要对线段的两个端点进行区域编码，编码由4位二进制数组成，分别对应（）四个区域的位置关系A.上、下、左、右B.左、右、上、下C.内、外、左、右D.上、左、下、右答案：B解析：Cohen-Sutherland算法将裁剪窗口外的区域分为左、右、上、下四个，对应4位二进制编码的第1、2、3、4位（从高位到低位），每一位为1表示端点位于该区域外，0表示位于区域内或边界上。编码顺序为左（x<xmin）、右（x>xmax）、上（y>ymax）、下（y<ymin），因此B正确。6.三维观察管线中，视图变换的核心是将（）转换为观察坐标系中的坐标A.世界坐标系中的场景B.局部坐标系中的模型C.屏幕坐标系中的点D.裁剪坐标系中的点答案：A解析：三维观察管线的流程为：局部坐标系→世界坐标系（模型变换）→观察坐标系（视图变换）→裁剪坐标系（投影变换）→屏幕坐标系（视口变换）。视图变换的本质是将世界坐标系中的场景，以摄像机（观察点）的视角进行转换，相当于将摄像机移到原点并对准场景，因此A正确。7.Phong光照模型（冯氏光照模型）是计算机图形学中最经典的局部光照模型，其不包含以下哪个分量（）A.环境光分量（Ambient）B.漫反射分量（Diffuse）C.高光分量（Specular）D.全局漫反射分量（GlobalDiffuse）答案：D解析：Phong模型是局部光照模型，仅考虑光源对物体表面的直接照射，包含三个核心分量：环境光（模拟场景中无处不在的间接光照）、漫反射（模拟粗糙表面对光的均匀反射）、高光（模拟光滑表面的镜面反射）。全局漫反射属于全局光照模型（如路径追踪）的内容，考虑物体之间的间接反射，因此D正确。8.B样条曲线是一种广泛应用的参数曲线，其与Bezier曲线相比，最核心的优势是（）A.曲线一定会经过所有控制点B.具有局部修改性，调整一个控制点仅影响局部曲线形状C.曲线的阶数等于控制点的个数减一D.只能表示凸曲线答案：B解析：Bezier曲线的形状由所有控制点共同决定，调整一个控制点会影响整条曲线；而B样条曲线的每一段仅由相邻的k个控制点决定（k为曲线的阶数），调整一个控制点仅影响其周围的k-1段曲线，具有良好的局部修改性。选项A是Bezier曲线的特性（仅首尾控制点在曲线上），选项C是Bezier曲线的阶数规则，选项D错误，B样条可表示任意形状的曲线，因此B正确。9.反走样（Anti-aliasing）技术的核心目的是减轻光栅化过程中产生的（）现象A.纹理拉伸B.几何失真C.边缘锯齿D.光照不均答案：C解析：走样现象是由于光栅化将连续的几何图形离散化为像素点时，高频信号被截断导致的，最直观的表现是直线、多边形的边缘出现锯齿状。反走样技术通过超采样、区域采样、像素插值等方法，模拟高频信号的影响，减轻锯齿现象。选项A是纹理映射的问题，选项B是变换或裁剪的误差，选项D是光照模型的问题，因此C正确。10.纹理映射技术可以为物体表面添加细节，其中凹凸映射（BumpMapping）的核心是通过（）模拟物体表面的凹凸效果A.修改物体的几何模型顶点B.调整表面法向量的方向C.改变表面的颜色纹理D.增加物体的多边形数量答案：B解析：凹凸映射无需修改物体的几何拓扑结构，而是