❶ 柵格化的基本實現方法
最基礎的柵格化演算法將多邊形表示的三維場景渲染到二維表面。多邊形由三角形的集合表示,三角形由三維空間中的三個頂點表示。在最簡單的實現形式中,柵格化工具將頂點數據映射到觀察者顯示器上對應的二維坐標點,然後對變換出的二維三角形進行合適的填充。 一旦三角形頂點轉換到正確的二維位置之後,這些位置可能位於觀察窗口之外,也可能位於屏幕之內。裁剪就是對三角形進行處理以適合顯示區域的過程。
最常用的技術是Sutherland-Hodgeman裁剪演算法。在這種方法中,每次測試每個圖像平面的四條邊,對於每個邊測試每個待渲染的點。如果該點位於邊界之外,就剔除該點。對於與圖像平的面邊相交的三角形邊,即邊的一個頂點位於圖像內部一個位於外部,那麼就在交叉點插入一個點並且移除外部的點。 傳統的柵格化過程的最後一步就是填充圖像平面中的二維三角形,這個過程就是掃描變換。
第一個需要考慮的問題就是是否需要繪制給定的像素。一個需要渲染的像素必須位於三角形內部、必須未被裁掉,並且必須未被其它像素遮擋。有許多演算法可以用於在三角形內進行填充,其中最流行的方法是掃描線演算法。
由於很難確定柵格化引擎是否會從前到後繪制所有像素,因此必須要有一些方法來確保離觀察者較近的像素不會被較遠的像素所覆蓋。最為常用的一種方法是深度緩存,深度緩存是一個與圖像平面對應的保存每個像素深度的二維數組。每個像素進行繪制的時候都要更新深度緩存中的深度值,每個新像素在繪制之前都要檢查深度緩存中的深度值,距離觀察者較近的像素就會繪制,而距離較遠的都被舍棄。
為了確定像素顏色,需要進行紋理或者濃淡效果計算。紋理圖是用於定義三角形顯示外觀的點陣圖。每個三角形頂點除了位置坐標之外都與紋理以及二維紋理坐標 (u,v) 發生關聯。每次渲染三角形中的像素的時候,都必須在紋理中找到對應的紋素,這是根據在屏幕上像素與頂點的距離在與紋理坐標相關聯的三角形頂點之間插值完成的。在透視投影中,插值是在根據頂點深度分開的紋理坐標上進行的,這樣做就可以避免透視縮減(perspective foreshortening)問題。
在確定像素最終顏色之前,必須根據場景中的所有光源計算像素上的光照。在場景中通常有三種類型的光源。定向光是在場景中按照一個固定方向傳輸並且強度保持不變的光。在現實生活中,由於太陽距離遙遠所以在地球上的觀察者看來是平行光線並且其衰減微乎其微,所以太陽光可以看作是定向光。點光源是從空間中明確位置向所有方向發射光線的光源。在遠距離的物體上的入射光線會有衰減。最後一種是聚光燈,如同現實生活中的聚光燈一樣,它有一個明確的空間位置、方向以及光錐的角度。另外,經常在光照計算完成之後添加一個環境光值以補償光柵化無法正確計算的全局照明效果。
有許多可以用於光柵化的濃淡演算法。所有的濃淡處理演算法都必須考慮與光源的距離以及遮蔽物體法向量與光照入射角。最快的演算法讓三角形中的所有像素使用同樣的亮度,但是這種方法無法生成平滑效果的表面。另外也可以單獨計算頂點的亮度,然後繪制內部像素的時候對頂點亮度進行插值。速度最慢也最為真實的實現方法是單獨計算每點的亮度。常用的濃淡模型有 Gouraud shading 和 Phong shading。
❷ cohen-sutherland裁剪演算法中源文件找不到
1、cohen-sutherland裁剪演算法點擊界面上方的岩則漏程序和功能。
2、選中盯神office軟體,點擊滑鼠右鍵選擇上面的更改。
3、在界面中選擇原文件,選中修復。粗爛
4、等待幾分鍾即可自動修復完成。這樣cohen-sutherland裁剪演算法中源文件就可以找到。
❸ 推廣裁剪直線段的Cohen-Sutherland演算法,處理裁剪窗口為正六邊形的情況.
參考:
blog.csdn.net/pleasecallmewhy/article/details/8393445
推廣區域碼:
考慮:
矩形窗口區域,可以認為是兩條相互垂直的條帶區域的交集。
使用四位區域編碼,其中每個位用於標記該點是否位於某個條帶的某一側。
符號位的判斷表達式是把端點坐標代入對應條帶邊界方程後化簡得到的。
推廣:
正六邊者猛形區域,可以認為是三條互相成60度的條帶區域的交集。
使用六位區域編碼,其中每個位用於標記該點是否位於某個條帶的某一側。
符號位的判斷表達式同樣是把端點坐標代入對應條帶邊界方程後化簡得到。
推廣區域態嫌好碼裁剪:
兩端點區域碼全為0,則在區域內,整體保留。
兩端點區域碼有為1的相同位,則在對應條帶的同一側,整體丟棄。
剩餘情況與矩形的情況類同,分側截去區域外線段。
復雜度分析:
原邊界方程平行於坐標軸,計算每位區域碼僅需一次減法運算或無需運算直接比較;推廣後邊界斜率為無理數,需要一次乘法三次減法運算。
原區域碼僅有4位;推廣後有6位。
原區域裁剪計算截點時,x、y其中一個可直帆鉛接得出,故可以使用兩點式直接推算;推廣後必須解二元一次方程組。
原區域裁剪需要對四個方向分別檢測;推廣後需要對六個方向分別檢測。
❹ 計算機圖形學考題
一、單項選擇題(本大題共10小題,每小題3分,共30分)提示:在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,請將其代碼填寫在題後的括弧內。錯選、多選或未選均無分
1)灰度等級為256級,解析度為1024*1024的顯示模式,至少需要的幀緩存容量為___bit。
A、7M B、8M
C、10M D、16M
2) __是在高於顯示解析度的較高解析度下用點取樣方法計算,然後對幾個像素的屬性進行平均得到較低解析度下的像素屬性。實際上是把顯示器看成是比實際更細的網格來增加取樣率。
A、提高顯示解析度
B、圖像分割
C、過取樣(supersampling)
D、區域取樣(areasampling)
3)用一個n位的整數表示一個位串,用它控制線型時,可以n個像素為周期進行重復顯示。若Patten=11100101,
而i表示畫線程序中的第i個像素,則畫線程序中的SETPIXEL(X,Y,COLOR)可改寫為__
A、if(pattern[i%4])setixel(x,y,color);
B、if(pattern[i%6])setixel(x,y,color);
C、if(pattern[i%8])setixel(x,y,color);
D、if(pattern[i%12])setixel(x,y,color);
4、點P的齊次坐標為(8,6,2),其對應的空間坐標為__ __。
A、(8,6,2) B、(8,6)
C、(4,3,1) D、(4,3)
5)在多邊形的逐邊裁剪法中,對於某條多邊形的邊(方向為從端點S到端點P)與某條裁剪線(窗口的某一邊)的比較結果共有以下四種情況,分別需輸出一些頂點.請問哪種情況下輸出的頂點是錯誤的_____。
A:S和P均在可見的一側,則輸出S和P.
B:S和P均在不可見的一側,則不輸出頂點.
C:S在可見一側,P在不可見一側,則輸出線段SP與裁剪線的交點.
D:S在不可見的一側,P在可見的一側,則輸出線段SP與裁剪線的交點和P.
6)掃描線多邊形填充演算法中,對於掃描線同各邊的交點的處理具有特殊性。穿過某兩條邊的共享頂點的掃描線與這兩條邊的交點數只能計為___交點:
A、0 個 B、1個
C、2個 D、3個
7、如果觀察方向(視線方向)為Z軸負向,觀察向量可設為V=(0,0,-1),則對場景中的圖形表平面可判定其可見性。令某平面的法向量為N=(A,B,C)。當___時,該平面可判定為後向面(Back-Face)即是觀察時不可見的面。
A、C<=0 B、C>=0
C、A>=0 D、B<=0
8、多邊形面的平面方程為:Ax+By+Cz+D=0。投影後,若掃描線上起始點的深度值為,
則該面的掃描線上所有後繼點的深度值計算公式為__ _
A)z(x+1,y)=z(x,y)+A/C
B)z(x+1,y)=z(x,y)-A/C
C)z(x+1,y)=z(x,y)+C/A
D)z(x+1,y)=z(x,y)-C/A
9)當觀察光照下的光滑物體表面時,在某個方向上看到高光或強光,這個現象稱為__ _
A、漫反射 B、鏡面反射 C、環境光 D、折射
10)、繪制樣條曲線時,如果控制點中的任一個發生了變動,則整條曲線都將受到影響的是_ __曲線:
A、自然三次樣條
B、Hermite插值樣條
C、Cardinal樣條
D、Korchanek-Bartels樣條
二、判斷題(本大題共5小題,每小題2分,共10分)提示:正確打,錯誤打,並分別簡述理由。
1、 處理器的主要任務是將應用程序給出的圖形定義數字化為一組像素強度值,並存放在幀緩存中,這個數字化過程稱為掃描轉換。
2、繞多邊形的邊界,計算相鄰邊界向量的叉乘可識別出該多邊形是凸還是凹多邊形。如果叉乘結果全部為正則為凹多邊形;若有正有負,則為凸多邊形。
3、使用查色表可以提供合理的能夠同時顯示的顏色數,而無須大容量的幀緩沖器。這時,幀緩沖器中存放的是真正的顏色編碼。
4、某種顏色,在GRB顏色模型下坐標值(1,0.7,0.8),在CMY顏色模型下也是(1,0.7,0.8)
5、透視投影變換後,圖形中的不平行於觀察平面的各組平行線的延長線,能夠匯聚成最多3個滅點。
三.計算推導題目(本大題共2小題,每小題10分,共20分)。
1.給定四點P1(0,0,0),P2(1,1,1),P3(2,-1,-1),P4(3,0,0)。用其作為特徵多邊形來構造一條三次貝塞爾曲線段,請寫出該曲線的參數化表達式,並計算參數為1、2/3時曲線上點的值。
2.用Liang-Barsky線段裁剪方法,使用窗口(0,0)(2,2)裁剪以下線段,要求寫出計算步驟和裁剪結果。
a)線段A(1,-2)B(1,2)
四.變換題(本大題共3小題,每小題10分,共30分)。提示:用列向量表示,注意矩陣乘的順序。用齊次坐標表示變換矩陣。不要求計算出最後結果,但是每個矩陣要表示出來。
1.二維空間中,圖形繞點(-1,-2),順時針旋轉50度的變換矩陣。
2.在XOY二維平面坐標系中有點P(4,1)和點O』(3,4)。現以O』P作為Y』軸正向建立新坐標系X』O』Y』(都是右手坐標系),請寫出圖形由XOY到X』O』Y』的坐標變換矩陣。
3.設投影參考點為(0,0,d),投影面為xoy平面,請推導投影變換矩陣。
五、編程及分析題(本大題共1小題,每題10分,共10分),
1. 請根據中點圓生成演算法思想,對圓x2+y2=R2,推出第一象限中從y=0到y=x這段弧的生成演算法。要求推導出主要的計算公式,並寫出演算法(描述性演算法)。提示這一段上,y的變換率比x大。
這個行不,要答案找我
❺ 計算機圖形學復習
第一章
1. 計算機圖形:用數學方法描述,通過計算機生成、處理、存儲和顯示的對象。
2. 圖形和圖像的主要區別是表示方法不同:圖形是用矢量表示;圖像是用點陣表示的。圖形和圖像也可以通過光柵顯示器(或經過識別處理)可相互轉化。
3. 於計算機圖形學緊密相關的學科主要包括 圖像處理、計算幾何和計算機視覺模式識別。它們的共同點是 以圖形/圖像在計算機中的表示方法為基礎。
4. 互動式計算機圖形系統的發展可概括為以下4個階段:字元、矢量、二維光柵圖形、三維圖形。
5. 圖形學研究的主要內容有:①幾何造型技術 ②圖形生成技術 ③圖形處理技術 ④圖形信息的存儲、檢索與交換技術 ⑤人機交互技術 ⑥動畫技術 ⑦圖形輸入輸出技術 ⑧圖形標准與圖形軟體包的研發。
6. 計算機輔助設計和計算機輔助製造 是計算機圖形學最廣泛最活躍的應用領域。
7. 計算機圖形學的基本任務:一是如何利用計算機硬體來實現圖形處理功能;二是如何利用好的圖形軟體;三是如何利用數學方法及演算法解決實際應用中的圖行處理問題。
8. 計算機圖形系統是由硬體系統和軟體系統組成的。
9. 計算機圖形系統包括處理、存儲、交互、輸入和輸出五種基本功能。
10. 鍵盤和滑鼠是最常用的圖形輸入設備。滑鼠根據測量位移部件的不同,分為光電式、光機式和機械式3種。
11. 數字化儀分為電子式、超聲波式、磁伸縮式、電磁感應式等。小型的數字化儀也稱為圖形輸入板。
12. 觸摸屏是一種 定位設備,它是一種對於觸摸能產生反應的屏幕。
13. 掃描儀由3部分組成:掃描頭、控制電路和移動掃描機構。掃描頭由光源發射和光鮮接收組成。按移動機構的不同,掃描儀可分為平板式和滾筒式2種。
14. 顯示器是計算機的標准輸出設備。彩色CRT的顯示技術有2種:電子穿透法和蔭罩法。
15. 隨機掃描是指電子束的定位及偏轉具有隨意性,電子束根據需要可以在熒光屏任意方向上連續掃描,沒有固定掃描線和掃描順序限制。它具有局部修改性和動態性能。
16. 光柵掃描顯示器是畫點設備。
17. 點距是指相鄰像素點間的距離,與分辨指標相關。
18. 等離子顯示器一般有三層玻璃板組成,通常稱為等離子顯示器的三層結構。
19. 用以輸出圖形的計算機外部設備稱為硬拷貝設備。
20. 列印機是廉價的硬拷貝設備,從機械動作上常為撞擊式和非撞擊式2種。
21. 常用的噴墨頭有:壓電式、氣泡式、靜電式、固體式。
22. 繪圖儀分為靜電繪圖儀和筆式繪圖儀。
23. 圖形軟體的分層。由下到上分別是:①圖形設備指令、命令集、計算機操作系統 ②零級圖形軟體 ③一級圖形軟體 ④二級圖形軟體 ⑤三級圖形軟體。
24. 零級圖形軟體是面向系統的、最底層的軟體,主要解決圖形設備與主機的通信與介面問題,又稱設備驅動程序。
25. 一級圖形軟體即面向系統又面向用戶,又稱基本子系統。
26. 圖形應用軟體是系統的核心部分。
27. 從物理學角度,顏色以主波長、色純度和輝度來描述;從視覺角度來看,顏色以色彩、飽和度和亮度來描述。
28. 用適當比列的3種顏色混合,可以獲得白色,而且這3種顏色中的任意2種的組合都不能生成第三種顏色,稱為三原色理論。
29. RGB模型的匹配表達式是:c=rR+gG+bB。
30. 常用顏色模型
顏色模型名稱 使用范圍
RGB 圖形顯示設備(彩色CRT和光柵顯示器)
CMY 圖形列印、繪制設備
HSV 對應畫家本色原理、直觀的顏色描述
HSL 基於顏色參數的模型
用基色青、品紅、黃定義的CMY顏色模型用來描述硬拷貝設備的輸出顏色。它從白光中濾去某種顏色,故稱為減色性原色系統。
第二章
31. 直線生成的3個常用演算法:數值微分法(DDA)、中點劃線法和Bresenham演算法。
32. DDA演算法的C語言實現:
DDA演算法生成直線,起點(x0,y0),終點(x1,y1).
Void CMy View ::OnDdaline()
{
CDC *pDC=GetDC(); //獲得設備指針
int x0=100,y0=100,x1=300,y1=200,c=RGB(250,0,0);//定義直線兩端點和直線顏色
int x,y,i;
float dx,dy,k;
dx=(float)(x1-x0);
dy=(float)(y1-y0);
k=dy/dx;
x=x0;
y=y0;
if(abs(k)<1)
{ for(;x<=x1;x++)
{pDC—>SetPixel(x,int(y+0.5),c);
y=y+k;}
}
if(abs(k)>=1)
{ for(;y<=y1;y++)
{pDC—>SetPixel(int(x+0.5),y,c);
x=x+1/k;}
}
ReleaseDC(pDC); //釋放設備指針
}
33. 任何影響圖元顯示方法的參數稱為屬性參數。圖元的基本表現是線段,其基本屬性包括線型、線寬和色彩。
34. 最常見的線型包括實線、虛線、細線和點劃線等,通常默認的線型是實線。
35. 線寬控制的實線方法:垂直線刷子、水平線刷子、方形線刷子。生成具有寬度的線條還可以採用區域填充演算法。
36. 用離散量表示連續量時引起的失真現象稱為走樣。為了提高圖形顯示質量,減少或消除走樣現象的技術稱為反走樣。
37. 反走樣技術有:提高解析度(硬體方法和軟體方法)、簡單區域取樣、加權區域取樣。
38. 區域連通情況分為四連通區域和八連通區域。四連通區域是指從區域上某一點出發,可通過上下左右4個方向移動,在不越出區域的前提下到達區域內的任意像素;八連通區域是指從區域內某一像素出發,可通過上下左右、左上左下、右上右下8個方向的移動,在不越出區域的前提下到達區域內的任意像素。
39. 字元的圖形表示可以分為點陣式和矢量式兩種形式。
40. 在圖形軟體中,除了要求能生成直線、圓等基本圖形元素外,還要求能生成其他曲線圖元、多邊形及符號等多種圖元。
41. 在掃描線填充演算法中,對水平邊忽略而不予處理的原因是實際處理時不計其交點。
42. 關於直線生成演算法的敘述中,正確的是:Bresenham演算法是對中點畫線演算法的改進。
43. 在中點畫圓演算法中敘述錯誤的是:為了減輕畫圓的工作量,中點畫圓利用了圓的四對稱性性質。
44. 多邊形填充時,下列論述錯誤的是:在判斷點是否在多邊形內時,一般通過在多變形外找一點,然後根據該線段與多邊形的交點數目為偶數即可認為在多邊形內部,若為奇數則在多邊形外部,且不考慮任何特殊情況。
第三章
1. Cohen-Sutherland演算法,也稱編碼裁剪法。其基本思想是:對於每條待裁剪的線段P1P2分三種情況處理:①若P1P2完全在窗口內,則顯示該線段,簡稱「取」之;②若P1P2完全在窗口外,則丟棄該線段,簡稱「舍」之;③若線段既不滿足「取」的條件也不滿足「舍」的條件,則求線段與窗口邊界的交點,在交點處把線段分為兩段,其中一段 完全在窗口外,可舍棄之,然後對另一段重復上述處理。
2. Sutherland-Hodgman演算法,又稱逐邊裁剪演算法。其基本思想是用窗口的四條邊所在的直線依次來裁剪多邊形。多邊形的每條邊與裁剪線的位置關系有4種情況(假設當前處理的多邊形的邊為SP):a>端點S在外側,P在內側,則從外到內輸出P和I;b>端點S和P都在內側,則從內到內輸出P;c>端點S在內側,而P在外側,則從內到外輸出I;d>端點S和P都在外側,無輸出。
3. 按裁剪精度的不同,字元裁剪可分為三種情況:字元串裁剪、字元裁剪和筆畫裁剪。
4. 在線段AB的編碼裁剪演算法中,如A、B兩點的碼邏輯或運算全為0,則該線段位於窗口內;如AB兩點的碼邏輯與運算結果不為0,則該線段在窗口外。
5. n邊多邊形關於矩形窗口進行裁剪,結果多邊形最多有2n個頂點,最少有n個頂點。
6. 對一條等長的直線段裁剪,編碼裁剪演算法的速度和中點分割演算法的裁剪速度哪一個快,無法確定。(√)
7. 多邊形裁剪可以看做是線段裁剪的組合。(X)
8. 對於線段來說,中點分割演算法要比其他線段裁剪演算法的裁剪速度快。(X)
9. 多邊形的Weiler-Atherton裁剪演算法可以實現對任意多邊形的裁剪。(√)
第四章
1. 幾何變換是指改變幾何形狀和位置,非幾何變換是指改變圖形的顏色、線型等屬性。變換方法有對象變換(坐標系不動)和坐標變換(坐標系變化)兩種。
2. 坐標系可以分為以下幾種:世界坐標系(是對計算機圖形場景中所有圖形對象的空間定位和定義,是其他坐標系的參照)、模型坐標系(用於設計物體的局部坐標系)、用戶坐標系(為了方便交互繪圖操作,可以變換角度、方向)、設備坐標系(是繪制或輸出圖形的設備所用的坐標系,採用左手系統)。
3. 將用戶坐標系中需要進行觀察和處理的一個坐標區域稱為窗口,將窗口映射到顯示設備上的坐標區域稱為視區。從窗口到視區的變換,稱為規格化變換。(eg.4-1)
4. 所謂體素,是指可以用有限個尺寸參數定位和定形的體,如長方體、圓錐體。
5. 所謂齊次坐標表示,就是用n+1維向量表示n維的向量。
6. 二維點(x,y)的齊次坐標可以表示為:(hx hy h),其中h≠0。當h=1時稱為規范化的齊次坐標,它能保證點集表示的唯一性。
7. 旋轉變換公式的推導、對稱變換
第五章
1. 交互繪圖技術是一種處理用戶輸入圖形數據的技術,是設計交互繪圖系統的基礎。常見的交互繪圖技術有:定位技術、橡皮筋技術、拖曳技術、定值技術、拾取技術、網格與吸附技術。
2. 常用的橡皮筋技術有:橡皮筋直線、橡皮筋矩形、橡皮筋圓。
3. 拖曳技術是將形體在空間移動的過程動態地、連續地表示出來,直到用戶滿意。
4. 定值技術有2種:一種是鍵入數值,另一種是改變電位計阻值產生要求的數量,可以用模擬的方式實現電位計功能。
5. 拾取一個基本的對象可以通過:指定名稱法、特徵點發、外界矩陣法、分類法、直接法。
第六章
1. 點、線、面是形成三維圖形的基礎,三維變換是從點開始。
2. 三維圖形變換分類:三維圖形變換包括三維幾何變換和平面幾何變換,三維幾何變換包括基本幾何變換和復合變換;平面幾何變換包括平行投影和透視投影,平行投影包括正投影和軸測投影,透視投影包括一點透視、二點透視、三點透視。
3. 投影中心與投影面之間的距離是無限的投影叫做平行投影,它包括正投影和軸測投影。
4. 正投影形成的視圖包括:主視圖、俯視圖和左視圖。軸測投影形成的視圖為軸測圖。
5. 透視投影也稱為中心投影,其投影中心與投影面之間的距離是有限的。其特點是產生近大遠小的視覺效果
6. 對於透視投影,不平行於投影面的平行線的投影會匯聚到一個點,這個點稱為滅點。透視投影的滅點有無限多個,與坐標軸平行的平行線在投影面上形成的滅點稱為主滅點。主滅點最多有3個,其對應的透視投影分別稱為一點透視、二點透視、三點透視。
第七章
1. 型值點是曲面或曲線上的點,而控制點不一定在曲線曲面上,控制點的主要目的是用來控制曲線曲面的形狀。
2. 插值和逼近是曲線曲面設計中的兩種不同方法。插值—生成的曲線曲面經過每一個型值點,逼近—生成的曲線曲面靠近每一個控制點。
3. 曲線曲面的表示要求:唯一性、統一性、幾何不變性、幾何直觀、易於界定、易於光滑連接。
4. 曲線曲面有參數和非參數表示,但參數表示較好。非參數表示又分為顯式和隱式兩種。
5. 對於一個平面曲線,顯式表示的一般形式是:y=f(x)。一個x與一個y對應,因此顯式方程不能表示封閉或多值曲線。例不能用顯式方程表示一個圓。
6. 如果一個曲線方程表示為f(x,y)=0的形式,我們稱之為隱式表示。其優點是易於判斷函數f(x,y)是否大於、小於或等於零,即易於判斷是落在所表示曲線上還是在曲線的哪一側。
7. 參數連續與幾何連續的區別:參數連續性是傳統意義上的、嚴格的連續,而幾何連續性只需限定兩個曲線段在交點處的參數導數成比例,不必完全相等,是一種更直觀、易於交互控制的連續性。
8. 在曲線曲面造型中,一般只用到C1(1階參數連續)、C2(2階參數連續)、G1(1階幾何連續)、G2(2階幾何連續)。切矢量(一階導數)反映了曲線對參數t的變化速遞,曲率(二階導數)反映了曲線對參數t變化的加速度。
9. 通常C1連續必能保證G1的連續,但G1的連續並不能保證C1連續。
10. 對於三次Hermite曲線,用於描述曲線的可供選擇的條件有:端點坐標、切矢量和曲率。
11. 三次Hermite曲線特點:①可局部調整,因為每個曲線段僅依賴於端點約束;②基於Hermite樣條的變化形式有Cardinal樣條和Kochanek-Bartels樣條;③具有幾何不變性。
12. Bezier曲線的性質:①端點性質②端點切矢量③端點的曲率④對稱性⑤幾何不變性⑥凸包性⑦變差縮減性。
13. 一次Bezier曲線是連接起點P0和終點P1的直線段,二次Bezier曲線對應一條起點P0終點在P2處的拋物線。
14. B樣條曲線的性質:①局部性②連續性或可微性③幾何不變性④嚴格凸包性⑤近似性⑥變差縮減性。
15. NURRS曲線具有以下性質:①局部性②可微性③仿射不變性④嚴格保凸性⑤一般性⑥變差縮減性⑦端點性質。
第八章
1. 要把三維物體的信息顯示在二維顯示設備中,必須通過投影變換。由於投影變換失去了深度信息,往往會導致二義性,要消除二義性,就必須在繪制時消除實際不可見的線和面,稱作消除隱藏線和隱藏面,簡稱消隱。
2. 面消隱常用演算法有:深度緩沖區(Z-buffer)演算法和深度排序演算法(畫家演算法)。
3. 深度緩沖區演算法和深度排序演算法的區別:
❻ 計算機圖形學中有幾種直線裁剪演算法
計算機圖形學(Computer Graphics,簡稱CG)是一種使用數學演算法將二維或三維圖形轉化為計算機顯示器的柵格形式的科學。
簡單地說,計算機圖形學的主要研究內容就是研究如何在計算機中表示圖形、以及利用計算機進行圖形的計算、處理和顯示的相關原理與演算法。圖形通常由點、線、面、體等幾何元素和灰度、色彩、線型、線寬等非幾何屬性組成。從處理技術上來看,圖形主要分為兩類,一類是基於線條信息表示的,如工程圖、等高線地圖、曲面的線框圖等,另一類是明暗圖,也就是通常所說的真實感圖形。
計算機圖形學一個主要的目的就是要利用計算機產生令人賞心悅目的真實感圖形。為此,必須建立圖形所描述的場景的幾何表示,再用某種光照模型,計算在假想的光源、紋理、材質屬性下的光照明效果。所以計算機圖形學與另一門學科計算機輔助幾何設計有著密切的關系。事實上,圖形學也把可以表示幾何場景的曲線曲面造型技術和實體造型技術作為其主要的研究內容。同時,真實感圖形計算的結果是以數字圖像的方式提供的,計算機圖形學也就和圖像處理有著密切的關系。
圖形與圖像兩個概念間的區別越來越模糊,但還是有區別的:圖像純指計算機內以點陣圖形式存在的灰度信息,而圖形含有幾何屬性,或者說更強調場景的幾何表示,是由場景的幾何模型和景物的物理屬性共同組成的。
計算機圖形學的研究內容非常廣泛,如圖形硬體、圖形標准、圖形交互技術、光柵圖形生成演算法、曲線曲面造型、實體造型、真實感圖形計算與顯示演算法、非真實感繪制,以及科學計算可視化、計算機動畫、自然景物模擬、虛擬現實等。