计算机图形学期末真题详解及答案全面剖析

计算机图形学是一门研究如何利用计算机生成、处理、显示和操作图像的学科，旨在模拟真实世界中的视觉效果。这份文档提供了计算机图形学期末考试的真题及答案，包括选择题和填空题，涵盖了图形表示方法、图形设备、三维变换、贝塞尔曲线特性、B样条曲线分类、计算机图形系统功能、投影变换、坐标系、扫描线算法、几何投影类型以及曲线曲面的定义。 **选择题解析：** 1. 选择题考察了图形的不同表示方法：参数法，如计算机中基于形状和属性参数的表示，对应的图形被称为参数图形；点阵法，即用像素点表示图形的灰度或颜色信息，对应的是图像。因此，正确答案是A。 2. 在输出设备的选择中，鼠标和键盘用于交互，LCD屏幕显示图像，打印机用于图形的物理输出，扫描仪用于图像输入，绘图仪用于专业图形绘制，而触摸屏则可以进行图形交互。所以，图形输出设备的答案是D。 3. 考察三维旋转矩阵，其中D选项的矩阵代表绕Z轴负向旋转，符合题目要求。 4. Bezier曲线的性质包括局部性、几何不变性、变差缩减性，而凸包性是指曲线包围内部所有控制点的特性，A不是Bezier曲线的特性。 5. B样条曲线根据节点矢量T的特点，开放均匀B样条的特点是首尾相连，C选项的T符合这一特征。 **填空题详解：** 1. 交互式计算机图形系统的关键组成部分包括计算能力（处理图形运算）、存储（存放图形数据和信息）、对话（人机交互）、输入（接收用户指令或数据）和输出（显示生成的图形）。 2. 投影变换是将三维模型转换为二维视图的过程，主要分为平行投影和透视投影两种。 3. 坐标系包括建模坐标系（设计时使用的坐标）、用户坐标系（用户视角下的坐标）、观察坐标系（观察者视角的坐标）、规格化设备坐标系（标准化设备空间）和设备坐标系（实际硬件上的坐标）。 4. X扫描线算法涉及扫描线逐一填充，步骤包括求交（确定像素边界）、排序（按顺序处理）、交点配对（合并相邻像素）和区间填色（为像素着色）。 5. 平面几何投影包括透视投影，即模拟人眼视距变化的投影方式，和平行投影，如正投影和平行投影等。 6. 曲线曲面的拟合是基于一组型值点精确描述形状，而逼近则是使用控制点列近似形状，允许误差存在。 7. 基本几何变换包括平移（移动）、旋转（改变方向）、反射（关于某轴对称）和缩放（大小调整），它们是图形变换的基础。 这份试题全面考察了计算机图形学的多个关键概念和技术，适合学生复习和理解计算机图形学的基本原理和应用。