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一、填空题（每空 分，共 1 0 分）
1、 计算机图形学中的图形是指由点、线、面、体等
和明暗、灰度（亮度）、色
彩等
构成的，从现实世界中抽象出来的带有灰度、色彩及形状的图或形。
2、 一个计算机图形系统至少应具有
基本功能。
、
、输入、输出、
等
3、 常用的字符描述方法有：点阵式、
4、 字符串剪裁的策略包括
5、 所谓齐次坐标就是用
和
。
、
和笔划/像素精确度 。
维向量表示一个n 维向量。
6、 投影变换的要素有：投影对象、
、
、投影线和投影。
、拾取设备
7、 输入设备在逻辑上分成定位设备、描画设备、定值设备、
和
。
8、人机交互是指用户与计算机系统之间的通信，它是人与计算机之间各种符号和动作
的
。
9、 按照光的方向不同，光源分类为：
，
，
。
10、从视觉的角度看，颜色包含3 个要素：即
、
和亮度。
二、单项选择题（每题 2 分，共 30 分。请将正确答案的序号填在
题后的括号内）
得分 阅卷人
1、在 CRT 显示器系统中，（
）是控制电子束在屏幕上的运动轨迹。
B. 加速系统 C. 聚焦系统 D. 偏转系统
A. 阴极
2、分辨率为1024×1024 的显示器需要多少字节位平面数为16 的帧缓存？（
A. 512KB B. 1MB C. 2MB D. 3MB
3、计算机图形显示器一般使用什么颜色模型？（
A. RGB B. CMY C. HSV
4、下面哪个不属于图形输入设备？（
A. 键盘 B. 绘图仪
5、多边形填充算法中，错误的描述是（
）
）
D. HLS
）
C. 光笔
D. 数据手套
）。
A. 扫描线算法对每个象素只访问一次，主要缺点是对各种表的维持和排序的耗费较大
B. 边填充算法基本思想是对于每一条扫描线与多边形的交点，将其右方象素取补
C. 边填充算法较适合于帧缓冲存储器的图形系统
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D. 边标志算法也不能解决象素被重复访问的缺点
6、在扫描线填色算法中，扫描线与顶点相交时，对于交点的取舍问题，下述说法正确的是（
A. 当共享顶点的两条边分别落在扫描线的两边时，交点只算2 个
B. 当共享交点的两条边在扫描线的同一边时，若该点是局部最高点取1 个
C. 当共享交点的两条边在扫描线的同一边时，若该点是局部最低点取2 个
D. 当共享顶点的两条边分别落在扫描线的两边时，交点只算0 个
）。
7、在多边形的逐边裁剪法中，对于某条多边形的边(当前处理的顶点为 P，先前已处理的多边形顶点
为 S)与某条裁剪线(窗口的某一边)的比较结果共有以下四种情况，分别需输出一些顶点。请问哪种
情况下输出的顶点是错误的? （
）
A. S 和 P 均在可见的一侧，则输出点 P
B. S 和 P 均在不可见的一侧，则输出 0 个顶点
C. S 在可见一侧，P 在不可见一侧，则输出线段 SP 与裁剪线的交点和点 S
D. S 在不可见的一侧，P 在可见的一侧，则输出线段 SP 与裁剪线的交点和 P
é2 0 0
ù
ê
ú
T = 0 1 0
8、使用下列二维图形变换矩
A. 图形放大 2 倍
ê
ú 阵：，将产生变换的结果为（
）。
ê1 1 1ú
ë
û
B. 图形放大 2 倍，同时沿 X、Y 坐标轴方向各移动 1 个绘图单位
C. 沿 X 坐标轴方向各移动 2 个绘图单位
D. 沿 X 坐标轴方向放大 2 倍，同时沿 X、Y 坐标轴方向各平移 1 个绘图单位
9、透视投影中主灭点最多可以有几个？ （
A. 0 B. 1 C. 2
10、图形软件系统提供给用户三种基本的输入控制方式，不包含的选项是（
A. 请求方式 B. 采样方式 C. 事件方式 D. 随机方式
11、下面哪个不是拾取技术中拾取一个基本对象的方法？（
A. 指定名称法 B. 拖曳法 C. 特征点法
12、在明暗的光滑处理方法中，下列论述哪个是错误的？（
）
D. 3
）
）
D. 外接矩形法
）
A. Gouraud 明暗模型计算中，多边形与扫描平面相交区段上每一采样点的光亮度值是由扫描
平面与多边形边界交点的光亮度插值得到的
B. Phong 通过对多边形顶点的法矢量进行插值，获得其内部各点的法矢量
C. Gouraud 计算工作量比 Phong 方法计算工作量大
D. Gouraud 明暗模型处理的缺点是它使高光部位变得模糊
13、光线跟踪算法中包含了哪些光照效果？（
A. 仅有光反射 B. 仅有光透射
）
C. 有光反射和光透射
D. 都没有
14、下述关于 Bezier 曲线 P (t) , P (t) , t∈[ 0 , l ］的论述，哪个是错误的？（
）
l
2
A. P (l) = P (0) = P ，在 P 处 P (l) 、P (0）的切矢量方向相同，大小相等，则P (t) 、P (t) 在
1
2
l
2
1
2
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P 处具有G 连续
1
B. P (l) = P (0) = P ，在P 处P (l)、P (0）的切矢量方向相同，大小相等，则P (t) 、P (t) 在
1
2
l
2
1
2
P 处具有C 连续
l
C. 若保持原全部顶点的位置不变，只是把次序颠倒过来，则新的 Bezier 曲线形状不变，但
方向相反
D. 曲线的位置和形状只与特征多边形的顶点的位置有关，它不依赖坐标系的选择
15、以下关于图形变换的论述哪个是错误的？（
）
A. 错切变换虽然可引起图形角度的改变，但不会发生图形畸变
B. 平移变换不改变图形大小和形状，只改变图形位置
C. 拓扑关系不变的几何变换不改变图形的连接关系和平行关系
D. 旋转变换后各图形部分间的线性关系和角度关系不变，变换后直线的长度不变
得分 阅卷人 三、判断题（每题 1 分，共 1 0 分。正确的在括号内划√，错误
的划×）
1、 计算机图形学生成的基本单位是线段。（
2、光栅扫描式图形显示器可看作是点阵单元发生器，可直接从单元阵列中的一个可编地址的象素
画一条直线到另一个可编地址的象素。（
3、DDA （微分方程法）是Bresenham 算法的改进。（
4、 在进行圆的转换时，只要能生成8 分圆，那么圆的其它部分可通过一系列的简单反射变换得到。
）
）
）
（
）
5、采用正方刷子生成具有一定宽度的圆弧，在斜率为±1 是最粗。（
6、光的三基色为：红绿蓝。（
7、Gouraud 光照模型使高光部位变的模糊。（
8、齐次坐标提供了坐标系变换的有效方法，但仍然无法表示无穷远的点。（
9、显式方程和参数曲线均可以表示封闭曲线或多值曲线。（
10、Bezier 曲线具有对称性质。（
）
）
）
）
）
）
得分 阅卷人 四、问答题（1 题、3 题各 5 分，2题 6分，4 题7 分，共 2 3 分）
1、计算机图形学的应用领域主要有哪些方面？（5 分）
2、什么是窗口？什么是视区？简述二者的关系。（6 分）
3、光线跟踪的终止条件有哪些？（5 分）
4、利用线段裁剪的Cohen-Sutherland 算法，对线段P P 进行裁剪，写出裁剪的步骤。（7 分）
1 2
P1
P4
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P2
得分 阅卷人 五、综合题（1 题 8 分，2 题 9 分，3 题 10 分，共 2 7 分）
1、 在下面的横线上将DDA 算法程序补充完整，并用DDA 算法扫描转换连接两点P （0，0）和
0
P （8，3）的直线段，要求写出计算过程，并在图中标出扫描转换后的像素点。
1
（1） 补充DDA 算法程序（2 分）
void DDALine(int x0,int y0,int x1,int y1,int color)
{ int x；
float dx, dy, y, k;
dx = x1-x0; dy=y1-y0;
k=dy/dx; y=y0;
for (x=x0; x£x1; x++)
{ drawpixel (x，
，color);
；
}
}
（2） 扫描转换连接P P 的直线段，并在图中标出扫描转换后的像素点（6 分）
0 1
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Y
6
5
4
3
2
1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
x
2、 建立用扫描线填充法将顶点为 P (2，1)， P (1，7)，P (8，5)，P (7，1)，P (6，4)的多边形填充
0
1
2
3
4
时的有序边表及扫描线 Y=4 时的活性边表。( 9 分 )
Y
9
8
7
6
5
4
3
2
1
P3
X
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
3、已知图中所示三角形 ABC 各顶点的坐标 A(2，4)、B（4，4）、C（4，1），相对 A 点逆时针旋转
60°，各顶点分别到达A＇、B＇、C＇。试计算A＇、B＇、C＇的坐标值。（要求用齐次坐标进行变换，
列出变换矩阵。）（10 分）
y
A
B
C
x
0 1 2 3 4 5
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1、几何要素，非几何要素
2、 计算，存储，交互 3、矢量式，编码式 4、字符
以下内容由
教师填写
串的有或无剪裁（串精度），字符的有或无剪裁（字符精度）5、n+1 6、投影中心，投
影平面7、选择设备，字符串设备8、 双向信息交换。
9、点光源，分布式光源，漫射光源
色调（色彩）、饱和度
DCABD CCDDD BCCAA
× ×√√
×
√√××√
得分 阅卷人 四、[教师答题时间： 15 分钟]
问答题（1 题、3 题各 5 分，2题 6分，4 题7 分，共 2 3 分）
1、
答：（共5 分）
（1）用户接口
（ 分）
（2）计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）（1 分）
（3）地形地貌和自然资源图（1 分）
（4）计算机动画和艺术（1 分）
（5）科学计算可视化（1 分）
（6）游戏（ 分）
2、[三基类] [教师答题时间： 5 分钟]
答：（共6 分）
在计算机中，窗口是图形的可见部分，是在用户坐标系中定义的确定显示内容的一
个矩形区域，只有在这个区域内的图形才能在设备坐标系下输出，而窗口外的部分则被
截掉。(2 分)
视区是在设备坐标系 (通常是屏幕 )中定义的一个矩形区域，用于输出窗口中的图
形。视区决定了窗口中的图形要显示于屏幕上的位置和大小。(2 分)
二者关系：不同大小的窗口连续地映射到大小不变的视区中，得到变焦距的效果 ；
窗口大小不变而视区大小发生变化时，得到整体放缩效果。(2 分)
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3、[三基类] [教师答题时间： 4 分钟]
答：（共5 分）
1）光线射出场景外，即光线与场景中的景物没有交点，或者与光线相交的最近景
物表面为漫射面；（2 分）
2）当前跟踪层次已经超过用户设定的最大跟踪层数；(1 分)
3）由于距离衰减等等因素，跟踪光线对显示象素光亮度的贡献小于预先给定的值。
（2 分）
4、[一般综合型] [教师答题时间： 5 分钟]
答：（共7 分）
(1)对 P1P2 进行编码，P1 的编码 code1 为 0001，P2 的编码为 code2 为 0100。由于
code1|code2≠0，且 code1&code2=0，故属于第三种情况。(2 分)
(2)code1=0001 知 P1 在窗口左外侧，计算线段与窗口左边界的交点 P3。P1P3 必在
窗口外，可弃之。（2 分）
(3)对 P2P3 重复上述处理：P3 编码为 code1 为 0000(说明 P3 已在窗口内)，P2 的编
码 code2 为 0100（说明 P2 在窗口外），code2 的左起第二位不为 0，说明 P2 在窗口下
方，用窗口下边界与线段求交点 P4，丢弃 P2P4。（2 分）
(4)对 P3P4 再进行一步判断，code1|code2=0，是完全可见线段，取之。（1 分）
得分 阅卷人 五、[教师答题时间： 24 分钟]
综合题（1 题 8 分，2 题 9 分，3 题 10 分，共 2 7 分）
1、[一般综合型] [教师答题时间： 6 分钟]
解：（共8分）
（1）int(y+)； （1 分）
y=y+k ； （1 分）
（2）计算过程每一步 分，画图 分，共 6 分
K=
x
0
1
2
y
0
int(y+)
0
Y
0
6
5
4
1
3
2
1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
x
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3
4
5
6
7
8
1
2
3
2
2
3
2、[综合型] [教师答题时间： 7 分钟]
解：（共 9 分）
扫描线 Y=4 时的活性边表（4 分，每个链表中数据有错扣 2 分，链表画错不得分）
P P
P P
0
1
2
3
-1/6 7
1/4
5
有序边表为：（5 分，每个链表中数据有错扣 1 分，链表画错不得分）
7
6
5
4
3
1
é
ê
ê
(1分）
A
ë
2
1
P P
P P
P P
0 1
0 4
3 4
2 3
2 4/3 4
2
7
5
DABC绕新坐标系原点逆时针旋转60
0
0
cos 600
Sin600
0
0
é
ê
ù
ú
ú
T = - sin 60
cos 60
0
(1分）
0
0
ê
S
ê
0
1 ú
ë
û
3、[综合型] [教师
答题时间： 11 分
坐标平移回原处
1 0 0
é
ù
ú
ú
ê
T
-1 = 0 1 0
(1分）
ê
ë
A
ê 2 4 1 ú
钟]
û
é 1
3
ù
解：（共 10 分）
0
0
ê
ú
ú
ú
ú
ú
ú
2
2
1
ê
3
ê
变换矩阵:T = T T T = -
( 2分）
-1
A1
ê
2
2
A
S
ê
ê
2 3 +1 2 - 3 1
ê
ú
ë
û
[
]
[
] [
]
X
'
Y
'
1 = 2
4 1 T = 2
4 1
A
A
X
’
= 2， Y
‘
= 4
[
(1分）
[
]
A
A
] [
]
X
'
Y
'
1 = 4
4 1 T = 3 1
B
B
X
’
= 3， Y = 或 4 + 3
‘
（2分）
（2分）
[
]
B
B
[
] [
]
X
'
Y
'
1 = 4 1 1 T =
1
C
C
3
X = 3 +
3， Y = + 3
’
‘
2
C
C