教材《计算机图形学（第3版）》陆枫/何云峰

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第一章

1.1名词解释：图形、图像、点阵法、参数法。

图形：能够在人的视觉系统中形成视觉印象的客观对象都称为图形。通常把参数法描述的图形叫做图形（Graphics）
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图像：把点阵法描述的图形叫做图像（Image）
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点阵法：点阵法是用具有颜色信息的点阵来表示图形的一种方法，它强调图形由哪些点组成，并具有什么灰度或色彩。
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参数法：参数法是以计算机中所记录图形的形状参数与属性参数来表示图形的一种方法。

1.2图形包括哪两方面的要素，在计算机中如何表示它们？

几何要素和非几何要素。
用点阵法和参数法表示

1.3什么叫计算机图形学？分析计算机图形学、数字图像处理和计算机视觉学科间的关系。

计算机图形学（CG）试图从非图像形式的数据描述来生成（逼真的）图像。
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数字图象处理(Digital Image Processing)旨在对图像进行各种加工以改善图像的视觉效果。
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计算机视觉(Computer Vision)是研究用计算机来模拟生物外显或宏观视觉功能的科学和技术。
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数据图像处理则着重强调图像之间进行变换，它旨在对图像进行各加工以改善图像的视觉效果，计算机视觉是研究用计算机来模拟生物外显或宏观视觉功能的科学和技术，它模拟对客观事物模式的识别程，是从图像到特征数据对象的描述表达处理过程。

1.4有关计算机图形学的软件标准有哪些？

答案一：与设备无关、与应用无关、具有较高性能。
答案二：计算机图形核心系统（GKS）及其语言联编、三维图形核心系统（GKS-3D）及其语言联编、程序员层次交互式图形系统（PHIGS及其语言联编、计算机图形元文件(CGM)、计算机图形接口（CGI）、基本图形转换规范（IGES）、产品数据转换规范（STEP）等。

第二章

2.1名词解释：光栅扫描、刷新频率、图形显示子系统、像素点、光点、屏幕分辨率、显示分辨率、存储分辨率。

光栅扫描：示器显示图形时，电子束依照固定的扫描线和规定的扫描顺序进行扫描。电子束先从荧光屏左上角开始，向右扫一条水平线，然后迅速地回扫到左边偏下一点的位置，再扫第二条水平线，照此固定的路径及顺序扫下去，直到最后一条水平线，即完成了整个屏幕的扫描。
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刷新频率*：是指电子束对屏幕上的图像重复扫描的次数。
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图形显示子系统*：是在给定视点、三维物体、光源、照明模式、纹理条件下，生成或绘制一幅二维图像，并将其写入帧缓冲存储器，然后由显示控制器驱动显示器显示。
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像素点*：是指图形显示在屏幕上时候，按当前的图形显示分辨率所能提供的最小元素点。
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光点*：一般是指电子束打在显示器的荧光屏上，显示器能够显示的最小的发光点。
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屏幕分辨率：也称为光栅分辨率，它决定了显示系统最大可能的分辨率，任何显示控制器所提供的分辨率也不能超过这个物理分辨率。

• 通常用水平方向上的光点数与垂直方向上的光点数的乘积来表示。

显示分辨率：是计算机显示控制器所能够提供的显示模式分辨率，实际应用中简称为显示模式。

• 对于文本显示方式，显示分辨率用水平和垂直方向上所能显示的字符总数的乘积表示。
  对于图形显示方式，则用水平和垂直方向上所能显示的象素点总数的乘积表示。

存储分辨率：是指帧缓冲区的大小，一般用缓冲区的字节数表示。

• 存储分辨率不仅与显示分辨率有关，还与像素点的色彩有关。
• 帧缓存大小的计算：
  – x方向的像素点数×y方向的像素点数×log2n/8（BYTE）
  – 其中：n为颜色数或灰度等级数==

2.2一个交互式计算机图形系统必须具有哪几种功能？其结构如何？

应具有计算、存储、交互、输入和输出等5种功能
其结构由图形软件和图形硬件两部分组成。图形软件由图形应用数据结构、图形应用软件和图形支撑软件组成；图形硬件由图形计算机统和图形设备组成。

*2.3试列举出你所知道的图形输入与输出设备。

常用的图形输入设备：鼠标、键盘、光笔、触摸屏、操纵杆、跟踪球和空间球、数据手套、数字化仪、扫描仪、音视频系统等。
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图形输出设备有CRT显示器、平板显示器、液晶显示器、三维观察设备等

*2.5阴极射线管由哪几部分组成？它们的功能分别是什么？

CRT从结构上分为：电子枪、偏转系统、荧光屏。
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电子枪的主要功能是产生一个沿管轴(Z轴）方向前进的高速的细电子束， 用千轰击荧光屏。
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偏转系统：使电子束产生偏转，扫描荧光屏产生字符或图形。
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荧光屏：电子束轰击荧光屏时，荧光粉的分子受激发而发光，当电子束的轰击停止后， 荧光粉的光亮并非立即消失，而是按指数规律衰减，使图像保留一定时间。

*2.9简述光栅扫描图形显示器的工作逻辑。

光栅扫描是控制电子束按某种光栅形 状进行的顺序扫描，而字符、图像是靠Z轴信号控制辉亮来形成的。由显示器把预先填写好的图形图像数据从刷新存储器中读出，经 DIA 转换成视频信号，送到辉亮放大器放大后形成 Z轴信号，驱动 CRT 的控制极，控制电子束的 有无和强弱。显示控制器发出的水平、 垂直同步信号分别送给水平、垂直扫描电路，水平垂直振荡器在各自的同步信号控制下产生各自的扫描信号， 经驱动放大和输出级的功率放大,推动偏转线圈使电子束作水平、垂直扫描运动。

2.11基于光栅扫描的图形显示子系统由哪几个逻辑部件组成？它们的功能分别是什么？

对于光栅扫描子系统， 有两个重要的部件：帧缓冲存储器和显示控制器。
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帧缓冲存储器（帧缓存）就是用来存储像素颜色（灰度）值的存储器，即通常所说的显示存储器（显存），可由显示控制器直接访问， 以便随时刷新屏幕。其中存放的点阵数据格式取决千预先设定的显示工作方式。
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显示控制器的主要功能是依据设定的显示工作方式， 自主地、反复不断地读取帧缓存中的图像点阵（包括图形、字符文本） 数据， 将它们转换成 R、G、B 三色信号并配以同步信号送至显示器，即可刷新屏幕。

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【计算机图形学】期末考试课后习题重点复习(第5-8章)