图形学之父与算法详解：2018-2019计算机图形学试卷解答

本资源是一份2018-2019学年第二学期计算机图形学试卷(A)的答案文档。试卷包含选择题和填空题，涵盖了计算机图形学的基本概念和技术。 1. 选择题部分： - 第一题考察计算机图形学的起源。被称为"图形学之父"的是Ivan Edward Sutherland，他在20世纪50年代开发了Sketchpad系统，首次实现了交互式计算机图形，奠定了计算机图形学的基础。 - 第二题涉及色彩模型，印刷业常用的是CMYK模型，其中Cyan（青）、Magenta（洋红）、Yellow（黄）和Black（黑）组合可形成所有颜色。 - 第三题考察曲线特性，挠率是衡量曲线弯曲程度的量，它描述了曲线在某一点处的弯曲程度。 - 第四题是关于Phong照明模型，它采用法向量插值来计算光照，不是光强、颜色或反射折射系数插值。 - 在连通性问题中，同学在二维区域填充时发现，使用4邻域（4-connectedness）可能无法完全填充某些部分，而使用8邻域（8-connectedness）可以确保内部完全填充。 2. 扫描线填充算法： 输入是矢量化的图形边界，输出是内部的像素化表示。核心数据结构包括关键Y值有序列表（用于跟踪图形轮廓）和活动边表（存储未完成填充的边）。算法首先对顶点按Y坐标排序，然后逐行扫描，根据边的斜率处理交点，确保正确填充像素。 3. 窗口裁剪多边形算法： 基于Sutherland-Hodgman算法，其原理是通过将窗口边界与多边形边进行比较，根据四种可能的情况来决定多边形在裁剪线两侧的可见部分。此算法适用于非凸多边形，因为它是基于边而不是顶点来判断可见性的，所以即使窗口边界非凸，算法依然适用，因为它只关心边与裁剪线的关系。 这份试卷涵盖了计算机图形学的基础理论（如色彩模型、曲线性质、照明模型等）以及重要的算法实践（如扫描线填充和窗口裁剪），旨在测试学生对于这些概念和技术的理解和应用能力。