计算机图形学复习指导一、考试大纲要求掌握计算机图形学和图形系统所必须的基本原理，其主要内容包括：（一）计算机图形学和图形系统基本知识计算机图形学研究对象及应用领域；图形系统的硬软件及图形标推接口。(二)二维基本图形生成算法直线和二次曲线生成的常用算法；字符和区域填充的实现方法。(三)图形的剪裁和几何变换窗口视图变换；二维图形的裁剪的原理与方法；二维和三维图形的各种几何变换及其表示。(四)三维物体的表示方法与输出显示处理各种不同类型曲面的参数表示；实体的定义、性质及各种几何表示方法；投影变换原理与实现；观察空间的定义和转换；三维裁剪。(五)常用的光学模型及其算法实现(六)消隐显示和阴影生成等实现真实感图形的常用技术二、复习指南2(一)计算机图形学和图形系统基本知识1．计算机图形学研究对象及应用领域2．图形硬件设备3．图形软件系统4．图形标准接口(二)二维图形生成1．直线的生成算法(1)生成直线的常用算法---逐点比较法、数字微分(DDA)法和Bresenham算法。(2)直线属性——线型、线宽和线色。2．曲线的生成算法(1)二次曲线的生成算法---圆弧的逐点比较插补法、圆/椭圆弧的角度数字微分(DDA)法、Bresenham画圆算法和参数拟合法。(2)自由曲线的设计---抛物线参数样条曲线、Hermite曲线、三次参数样条曲线、Bezier曲线和B样条曲线。3．字符(1)字符编码---ASCII码和汉字国标码。(2)矢量字符的存储与显示。(3)点阵字符的存储与显示。4．区域填充(1)种子填充算法。(2)扫描转换填充算法。(3)区域填充属性---式样、颜色和图案。(三)图形的剪裁和几何变换1．窗口视图变换窗口区与视图区及其变换。2．二维图形的裁剪(1)二维图形的裁剪的策略及原理。(2)二维线段的裁剪方法---矢量裁剪法、编码裁剪法和中点分割裁剪法。(3)字符的裁剪---矢量裁剪、字符裁剪和字符串裁剪法。(4)多边形的裁剪---逐边裁剪法和双边裁剪法。3．二维图形的几何变换(1)二维图形的几何变换的一般表示。(2)二维图形的几何变换的齐次坐标表示---平移、比例、旋转、对称、错切及组合变换。4．三维图形的几何变换三维图形的几何变换---比例、平移、对称、旋转及组合变换。(四)三维形体的表示和输出1．曲面的参数表示Coons曲面，Bezier曲面，B样条曲面及曲面片的连接。2．三维物体的几何表示方法(1)物体的定义及性质。(2)特征参数法。(3)边界表示法。(4)曲面离散近似表示。(5)实体构造表示法。(6)八叉树表示法。3．投影变换(1)投影与投影变换定义。(2)投影变换的分类。(3)透视投影。(4)平行投影。4．观察空间的定义和转换(1)观察空间的定义。(2)空间转换。5．三维裁剪三维裁剪。(五)光学模型及其算法实现(六)消隐显示和阴影生成技术1．消隐显示技术(1)深度缓存(Z-Buffer)算法。(2)扫描线算法。(3)多边形区域排序算法。(4)列表优先算法。2．阴影生成技术(1)阴影扫描线算法。(2)阴影多边形算法。(3)阴影空间算法。(4)阴影深度缓存算法。(5)反走样阴影生成算法。三、思考题1．图形学和图形系统基本知识(1)计算机图形显示器和绘图设备表示颜色的方法各是什么颜色系统？它们之间的关系如何?(2)简述帧缓存与显示器分辨率的关系。分辨率分别为640×480，1280x1024，和2560×2048的显示器各需要多少字节位平面数为24的帧缓存?(3)画直线的算法有哪几种?画圆弧的算法有哪几种?写个画带线宽的虚线的程序。(4)写一个画饼分图的程序，用不同的颜色填充各个区域。2．二维图形变换和显示(1)分别写出平移、旋转、缩放及其组合的变换矩阵。（第7章课后1、3题）(2)如何用几何变换实现坐标系的变换？（第7章课后8题）(3)试写出几种线裁剪算法；(4)试写出几种多边形裁剪算法。3．曲线、曲面和三维图形(1)写出Bezier曲线和面片的几种表达形式。(2)写出B样条的矩阵形式和调和函数。为什么使用非均匀有理B样条?(3)简述边界表示法(BREP)实体构造表示法(CSG).(4)写出透视变换矩阵和各种投影(三视图、正轴测和斜投影)变换矩阵。(5)观察空间有哪些参数?其作用是什么?写出从物体空间坐标系到观察空间坐标系转换矩阵。4．光学模型及其算法实现5．消隐显示和阴影生成技术(1)简述消隐算法的分类。(2)简述深度缓存算...
