计算机图形学复习指南：试题详解与关键概念

计算机图形学模拟试题是一套针对计算机图形学课程的复习资料，旨在帮助学生巩固理论知识并准备考试。试题内容涵盖了计算机图形学的基础概念、技术细节以及实践应用。 一、填空题部分考察了以下几个知识点： 1. 交互性计算机图形系统的五个基本功能包括用户交互、图形表示、数据输入、变换处理和输出设备控制。 2. 阴极射线管的结构被分为电子枪、偏转系统和屏幕。 3. 常用的图形绘制设备有矢量显示器和栅格显示器，其中矢量显示器支持矢量格式，如矢量绘图仪。 4. PHIGS (Picture Handling Interface for Graphics Systems) 和 GKS (Graphics Kernel System) 将图形设备分类为定位设备、轨迹设备、矢量设备、图形变换设备、光栅扫描设备和颜色选择设备。 5. 处理线宽的方法包括线宽混合和线宽抖动。 6. 齐次坐标是使用4维向量表示n维向量，常用于三维空间中的变换数学。 二、名词解释涉及的概念有： 1. 图像：指由像素或像素集合组成的视觉表示，可以是二维或三维的。 2. 走样：在图像数字化过程中，由于采样间隔不均匀导致的视觉失真现象。 3. 段：在图形学中，连续的线或曲线被分割成一系列小段。 4. 4连通区域：图像中一组相邻且没有断开的像素区域。 5. 主灭点：在透视投影中，通过消失点形成的空间直角坐标系的原点。 三、简答题涵盖： 1. 图形的两个要素是几何形状和视觉属性，计算机中用点、线、面和颜色来表示。 2. 荫罩式彩色阴极射线管的工作原理涉及到电子束扫描、颜色涂层和色过滤器等组件。 3. 交互输入管理设备的方式包括硬件接口、键盘、鼠标、触摸屏等，每种方式都有其特定的交互模式。 4. 奇偶规则和非零环绕树规则的区别在于奇偶规则用于判断是否边界，而非零环绕树则用于构建多边形内部或外部的测试。 四、推导与计算题要求更高层次的技能，如： 1. 中点Bresenham算法的优化版需要理解误差函数和递推公式，用于高效绘制直线。 2. 变换矩阵的求解涉及几何变换和线性代数，用于对图形进行对称变换。 3. 三维形体的三视图绘制涉及几何变换和投影规则，要求准确描述生成过程。 此外，还有关于图形软件的组成部分、图形元素表示、荫罩式显示器结构、PC图形显示子系统、交互输入模式、像素点、实体、区域填充、窗口和透视投影等概念的理解和应用。这些问题旨在测试学生的综合理解和实际操作能力，涵盖了计算机图形学的核心内容。