计算机图形学模拟试题（三套全）

计算机图形学是一门研究如何用计算机生成、处理和显示图形的学科。它涵盖了从硬件到软件的多个层面，包括图形的生成、交互、渲染、显示和输入设备的使用。以下内容将围绕模拟试题中的知识点进行详细阐述。 1. **交互性计算机图形系统**：这样的系统应该具备图形生成、显示、更新、输出以及输入的功能。用户可以通过输入设备与系统交互，而系统则通过输出设备显示图形结果。 2. **阴极射线管**：这是早期显示器的主要组成部分，主要包括电子枪、偏转系统和荧光屏。电子枪发射电子束，偏转系统控制电子束的水平和垂直移动，而荧光屏则将电子束轰击的地方转化为可见光。 3. **图形绘制设备**：常见的设备有绘图仪和打印机，绘图仪支持矢量格式，能精确地绘制线条和曲线；打印机则通常用于输出静态图像，如点阵打印机和喷墨打印机。 4. **图形输入设备分类**：PHIGS和GKS标准将输入设备分为定位设备（如鼠标）、笔划设备（如数字化仪）、选择设备、标记设备和输入面板。 5. **线宽处理**：线宽可以通过硬件支持或软件算法来处理，例如通过硬件的物理宽度或使用抗锯齿技术在屏幕上呈现平滑的线条。 6. **齐次坐标**：在计算机图形学中，通常使用四维向量来表示三维空间中的点和向量，这是因为齐次坐标允许简单的几何变换表达，如平移、旋转和缩放。 7. **平行投影**：根据投影平面与投影对象之间的相对位置，平行投影分为正投影（投影线与观察者平行）和斜投影（投影线与观察者不平行但与投影平面平行）。 名词解释： 1. **图像**：由像素组成的二维数组，代表了一个视觉场景的离散表示。 2. **走样**：在数字图像中，由于采样不足或分辨率限制导致的失真现象，如锯齿边缘。 3. **段**：在图形学中，通常指一条由两个端点定义的直线段。 4. **4连通区域**：在图像处理中，如果一个像素与其相邻的四个像素属于同一对象，则它们属于4连通区域。 5. **主灭点**：透视投影中，所有平行线在远方汇聚的点，对应于消失点。 简答题： 1. **图形要素**：图形由点、线、面构成，它们在计算机中通常用点阵或矢量方式表示。 2. **荫罩式彩色阴极射线管**：结构包括电子枪、荫罩和荧光屏，工作原理是电子束穿过荫罩的小孔轰击对应颜色的荧光粉。 3. **设备管理**：在交互输入中，设备管理包括事件队列、设备状态记录和设备映射等方式。 4. **内外测试**：奇偶规则和非零环绕树规则是判断点是否在多边形内部的方法，前者基于点周围的像素计数，后者基于沿着轮廓线的环绕方向。 推导与计算题涉及到了Bresenham算法、对称变换、线宽处理、逻辑输入设备以及反走样技术等核心概念，这些都是计算机图形学中的基础内容，用于生成和优化图形的显示效果。 综合来看，计算机图形学模拟试题涵盖的范围广泛，包括图形系统架构、显示设备原理、图形输入输出、几何变换、投影理论、图像处理以及抗锯齿技术等多个重要知识点，这些知识对于理解和应用计算机图形学至关重要。