计算机图形学试题(B卷)答案
一、选择题(共40分,每题4分)
1.给定一系列顶点:P0P1P2...Pn-1Pn,怎样才能画一条二次B样条曲线,使得它插值端点P0、Pn,且在起点处相切于P0P1,在终点处相切于Pn-1Pn?( C )
A)增加端点P0/=2P0-P1,Pn/=2Pn-Pn-1
B)增加端点P0/=P0-2P1,Pn/=Pn-2Pn-1
C)将原端点替换为P0/=2P0-P1,Pn/=2Pn-Pn-1
D)将原端点替换为P0/=P0-2P1,Pn/=Pn-2Pn-1
2.由M个控制顶点Pi(i=1,…k) 所决定n次B样条曲线,由( C )段n次B样条曲线段光滑连接而成。
A)k-n-2 B)k-n-1 C)k-n D)k-n+1
3.双线性法向插值法(PhongShading)有何优点?( B )
A)法向计算正确
B)高光域正确
C)对光源和视点没有
D)速度较快
4.种子填充算法中,正确叙述是( C )
A)它是按扫描线次序进行象素点填充
B)四连接算法能够填充八连接区域
C)四连接区域内每一象素能够经过上下左右四个方向组合抵达
D)八连接算法不能填充四连通区域
)5、下列相关曲线和曲面概念叙述语句中,错误叙述为(B
A)实体模型和曲面造型是CAD系统中常见关键造型方法,曲面造型是用参数曲面描述来表示一个复杂物体
B)参数形式和隐含形式全部是正确解析表示法,在计算机图形学中,它们一样好用 C)从描述复杂性和形状灵活性考虑,最常见参数曲面是3次有理多项式曲面
D)在曲线和曲面定义时,使用基函数应有两个关键性质:凸包性和仿射不变性
6、计算机显示设备通常使用颜色模型是( A )
A RGBB HSVC CMY D 不在A,B,C中出现
7、下述相关Bezier曲线P1(t),P2(t),t?[0 , 1 ]叙述,下述叙述错误是( A )
A) P1(1 )?P2(0 )?P,在P处P1(1 ), P2(0 )切矢量方向相同,大小相等,则
P1(t),P2(t)在P处含有G1连续;
B) P1(1 )?P2(0 )?P,在P处P1(1 ), P2(0 )切矢量方向相同,大小相等,则
P1(t),P2(t)在P处含有C1连续;
C)若保持原全部顶点位置不变,只是把次序颠倒过来,则新Bezier曲线形状不变,但
方向相反。
D)曲线位置和形状只和特征多边形顶点位置相关,它不依靠坐标系选择。
8、在简单光反射模型中,由物体表面上点反射到视点光强下述哪几项之和?( C )
(1)环境光反射光强;(2)理想漫反射光强;(3)镜面反射光强;(4)物体间反射光强。
A.(1)和(2) B.(1)和(3) C.(1)(2)和(3) D.(1)(2)(3)和(4)
9、双线性光强插值法(GourandShading)存在问题( C )
A)光照强度在数值上不连续 B)生成多面体真实感图形效果差
C)生成曲面体真实感图形效果差 D)速度仍然不够快
10、双二次Bezier曲面4条边界全部是抛物线,其特征网格有( B)个顶点。
A)8 B)9 C)10 D)16
二、简答题(共30分,每题10分)
1.答:首先计算初始值。在这个问题中,
dx=x2–x1=8-1=7,y=y2–y1=5-1=4,
所以,?1=2dy=8,?2=2(dy-dx)=-6,?= ?1-dx=8-7=1 (3 分)
由算法算出值以下表:
d | X | y |
1 | 1 | 1 |
1+?2=-5 | 2 | 2 |
-5+?1=3 | 3 | 2 |
3+?2=-3 | 4 | 3 |
-3+?1=5 | 5 | 3 |
5+?2=-1 | 6 | 4 |
-1+?1=7 | 7 | 4 |
7+?2=1 | 8 | 5 |
(7 分)
2.利用分割递推Casteljau 算法,作图求由P0,P1,P2,P3 四个点定义 Bezier 曲线上一个点C(0.5) 并利用Bezier 曲线性质画出两端点切线。
答:图
(5 分)
P0P1,P2P3 为两端点切线(4 分)
C(0.5)为Bezier 曲线上t=0.5 点(1 分)
3. 已知一多边形图,写出其新边表数据结构。
答:
3分
4 分
3 分
三、推导题(共10分)
设R是左下角为L(-3,1),右上角为R(2,6)矩形窗口。请先给出矩形分割平面区域编码,然后写出下图中线段端点区位编码。
答:点(x,y)区域编码依据下面模式设置。
Bit1=sign(y-ymax)=sign(y-6), Bit2= sign(ymin-y)=sign(1-y) Bit3=sign(x-xmax)=sign(x-2), Bit4= sign(xmin-x)=sign(-3-x) (5 分)
所以有:
A(-4,2)--?0001 B(-1,7)---?1000
C(-1,5)-----?0000 D(3,8)---?1010
E(-2,3)----?0000 F(1,2)---?0000
G(1,-2)-----?0100 H(3,3)----?0010
I(-4,7)-----?1001 J(-2,0)----?1000
(5分)
四、作图和计算题(共20分)
1.给定四个顶点P0(10,110),P1(110,110),P2(110,10),P3(10,10),用其作为特征多边形来绘制一条2次Bezier曲线形状示意图并写出此2次样条表示式。(20分)
要求:简明说明作图过程,保留作图辅助线,作出(或文字说明)曲线上各特征点切线矢量。
答:
A
P0 P1
B
P3 P2
C
6分
A,,B,C分别是P0P1,P1P2,P2P3中点,. 2分
AP1是曲线在A点切方向,BP2是曲线在B点切方向,CP3是曲线在C点切方向.6分
此2次B样条共有2段,其表示式分别为:
Bi(t)=F0,2(t)Pi+F1,2(t)Pi+1+F0,2(t)Pi+2 (i=0,1) 4分