计算机图形学考题与答案.doc

计算机图形学是一门涉及计算机如何创建、处理和显示图形的学科。在计算机科学中，它扮演着至关重要的角色，尤其在互联网技术的发展中。本文将深入探讨计算机图形学的几个关键概念，包括点阵法与参数法、图形与图像的区别、方法识别与计算机视觉、几何信息与拓扑信息，以及在虚拟现实和游戏开发中的应用。 点阵法和参数法是两种不同的图形表示方法。点阵法依赖于像素点阵，通常用于表示图像，其中每个像素包含颜色信息。这种方法直观且适用于屏幕显示，但可能会丢失细节，特别是在放大时。相比之下，参数法在设计阶段使用几何和属性参数来描述图形，如线条起点和终点、颜色、线型和宽度。这种方法更适合于复杂的图形表示和编辑，因为它保留了图形的数学描述。 图形与图像的核心区别在于它们的表示方式和处理过程。图形是抽象的，基于特定的几何格式，但在屏幕上显示时，它们与图像无异。图像则直接由像素点阵组成，通常用于表示真实世界的景象，其处理和存储更注重像素级别的信息。 方法识别与计算机视觉是紧密相关的领域。方法识别专注于从图像中提取特征和信息，而计算机视觉则致力于通过计算机模拟人类视觉系统来理解和解析图像。这两个领域的结合在图像处理、模式识别、人工智能等领域有广泛应用。 几何信息和拓扑信息是图形学中的基本概念。几何信息关注物体在欧几里得空间的位置和尺寸，而拓扑信息则涉及形状的组成部分（如点、边和面）的数量及其相互连接关系。拓扑运动允许形状在保持这些连接关系不变的情况下变形，而刚体运动则不允许形状的几何性质发生改变。 在游戏开发中，计算机图形学的作用尤为突出。游戏中的物体互动、动画效果和光照渲染都是图形学的应用实例。例如，多边形建模用于创建游戏对象，而动画技术如动作捕捉则增强了角色的真实感。此外，实时渲染算法使得游戏中的光影效果能够动态变化，提高玩家的沉浸体验。 虚拟现实（VR）是计算机图形学的另一个重要应用领域。VR技术利用计算机生成的三维环境，模拟现实世界中的物理现象和交互，涉及图形图像处理、语音识别、传感器技术和人工智能等多个方面。虚拟现实系统通常包括结果生成器、实景仿真器和使用系统，而所有这些组件都离不开计算机图形学的支持。 计算机图形学在互联网、游戏开发和虚拟现实等多个领域都有着广泛的应用。随着技术的不断发展，计算机图形学将继续推动这些领域创新，提供更为真实、交互性强的视觉体验。