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第一章
计算机图形学的主要研究内容是什么？
答：计算机中图形的表示方法，以及利用计算机进行图形的计算、处
理和显示的相关原理与算法，构成了计算机图并写出伪码。
P26-27
4.. 字符串裁剪可按哪三个精度进行？
答：串精度，字符精度，笔画或像素精度。
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为了在显示器等输出设备上输出字符 , 系统中必须装备有相应的字
库。字库中存储了每个字符的形状信息，字库分为哪两种类型 ?各有什么特点？
答：字库分为矢量型和点阵型两种。 P32
简述裁剪方法和中点裁剪方法的思想，并指出中点裁剪方法的改进之处及这种改进的理由。
答：（ 1）裁剪就是确定图形中哪些部分落在显示区之内，哪些落在
显示区之外，最后只需显示落在显示区内的那部分图形，以便提高显
示效率的过程。一般的裁剪方法是：先裁剪再扫描转换。（2）中
点裁剪方法的思想是首先对线段端点进行编码，并把线段与窗口的关系分为三种情况，即在全在窗口内、完全不在窗口内和线段与窗口有交。对第一种情况，显示该线段；对第二种情况，丢弃该线段；对第三种情况，用中点分割法求出线段与窗口的交点，即从线段的一端的端点出发找出距该端点最近的可见点，并从线段的另一端点出发找出距该端点最近的可见点，两个可见点之间的连线即为线段的可见部
分。（3）中点裁剪方法改进之处：对第三种情况 , 不直接解方程组求交 , 而是采用二分法收搜索交点。这样改进的理由是：计算机屏幕的像素通常为 1024 ×1024, 最多十次二分搜索即可到像素级 , 必然能
找到交点，而且中点法的主要计算过程只用到加法和除 2 运算, 效率
高, 也适合硬件实现。
7. 是描述 Liang-Barskey 裁剪算法，并说明在什么情况下它比中点法
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和 Cohen-Sutherland 快及原因。
答：（ 1）设要裁剪的线段是 P0P1。 P0P1 和窗口边界交于 A,B,C,D 四点，见图。算法的基本思想是从 A,B 和 P0 三点中找出最靠近的 P1 点，图中要找的点是 P0。从 C,D 和 P1 中找出最靠近 P0 的点。图中要找的点是 C 点。那么 P0C就是 P0P1线段上的可见部分。（2）梁友
栋-Barsky 算法只能应用于矩形窗口的情形。通常梁友栋 -Barsky 算法比 Cohen－Sutherland 算法效率更高，因为需要计算的交点数目减少了。更新参数 u1、u2 仅仅需要一次除法；线段与窗口边界的交点仅计算一次，就计算出 u1、u2 最后的值。相比之下，即使一条线段完全落在裁剪窗口之外， Cohen－Sutherland 算法也要对它反复求交点，而且每次求交计算都需要做乘除法。
解释走样及反走样的概念，并描述反走样的主要方法。
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答：用离散量表示连续量引起的失真现象称为走样，用于减少或消除
这种效果的技术称为反走样。反走样的主要方法有三种：（1）提
高分辨率，把显示器分辨率提高一倍，直线经过两倍的像素，锯齿也增加一倍，但同时每个阶梯也减少了一倍，所以显示出的直线看起来就平直光滑了一些。增加分辨率虽然简单，但不是经济的方法，而且
它也只能减轻而不能消除锯齿问题。（2）区域采样，区域采样方
法假定每个像素是一个具有一定面积的小区域，将直线段看做具有一定宽度的狭长矩形。当直线段与像素有交时，求出两者相交区域的面
积，然后根据相交区域面积的大小确定该像素的亮度值。（3）加
权区域采样，使相交区域对像素亮度的贡献依赖于该区域与像素中心
的距离。当直线经过该像素时，该像素的亮度 F 是在两者相交区域 A、上对滤波器进行积分的积分值。
描述消隐的扫描线 Z-Buffer 算法，并与其他两种 Z-Buffer 算法进行比较。
答：（ 1）算法的思想描述：在处理当前扫描线时，开一个一维数组作为当前扫