计算机图形学考试重点：几何变换、显示系统与剪裁策略

"这是一份计算机图形学的考试示例，涵盖了填空题、选择题、简答题等，主要涉及图形学基础知识，如图形信息处理、显示系统组成、彩色显示技术、几何变换、图形系统配置、CRT显示器工作原理、视图变换、文本剪裁策略、投影类型以及光栅系统内存需求计算、窗口视区的位似性概念等。" 本文将详细阐述计算机图形学的一些关键知识点： 1. 计算机图形学与相关学科：在图形信息处理中，计算机图形学与数学（尤其是几何学）和物理学（特别是光学）有密切联系。数学提供了图形表示和变换的基础，而物理学则涉及光线的传播和显示设备的工作原理。 2. 显示系统组成：常规计算机系统的显示系统通常由显示控制器、显示适配器和显示器三部分构成。显示控制器负责处理图像数据，显示适配器负责将数字信号转换为模拟信号，显示器则将这些信号转化为可视图像。 3. 彩色显示技术：CRT（阴极射线管）显示器中，两种基本的彩色产生技术是彩色滤光片和三枪三束显像管。前者通过在白色光束上添加颜色滤镜实现，后者使用三个独立的电子枪分别发射红、绿、蓝三原色光束。 4. 几何变换：图形的三种基本几何变换是平移、旋转和缩放。这些变换可以改变图形的位置、方向和大小。 5. 基本图形系统的配置：一个基本的图形系统需要具备接收图形数据、图形控制命令和信号的能力，能生成和显示图形，同时具有图形处理和交互功能，以及生成图形硬拷贝的能力。 6. CRT显示器工作原理：CRT显示器通过控制电子枪发射的电子束在荧光屏上扫描并激发特定位置的荧光材料发光，形成图像。控制荧光屏上光点亮度的基本部件是电子枪的控制栅极。 7. 视图变换：窗口和视区的关系影响图形的显示比例。例如，窗口不变，视区变大，图形会缩小；反之，视区不变，窗口扩大，图形会扩大。 8. 文本剪裁策略：全有或全无字符剪裁策略提供最高剪裁精度，它只保留完全在剪裁区域内的字符。 9. 正平行投影：视像框形状是正平行六面体，意味着投影平面与观察者所在平面平行。 10. 直视存储管显示器：两个电子枪分别用于产生水平和垂直扫描线，存储栅用于存储图像信息，收集栅用于收集电子束，形成图像。 11. 随机扫描与光栅扫描显示器的区别：随机扫描显示器的电子束不按照固定路径扫描，而光栅扫描遵循预定的行和列顺序。随机扫描通常用于专业图形应用，而光栅扫描更适合标准显示设备，如电视和电脑显示器。 12. 显示缓冲区大小计算：光栅系统分辨率与每个像素的位数决定所需显示缓冲区的大小。例如，分辨率为640×480的系统，每个像素24位，需要640 * 480 * 24 / 8 = 8294400字节，即约8MB。 13. 窗口和视区的位似性：位似性指的是窗口和视区之间的相似缩放关系，保持形状不变，但大小可能不同。 14. DDA算法：该算法用于直线绘制，例如从（20，10）到（30，18）的线段，会依次计算出像素点（20，10），（21，11），（22，12），...，（30，18）。 15. 三角形相对于点P（1，2）的位移：三角形顶点相对于点P的位移分别是（1，2）-（0，0）=（1，2），（2，2）-（1，2）=（1，0），（1，3）-（1，2）=（0，1），可以用来进行坐标变换或判断三角形是否移动或旋转。 以上内容涵盖了计算机图形学考试中可能遇到的各种概念和技术，适合学生复习和准备相关考试。