计算机图形学习题.pdf

. 计算机图形学部分习题答案 王飞 1. 流水线的主要特点是每个基元可以单独处理，这样的结构不尽使 性能更快，而且降低了内存需求，主要缺点是我们不能操控大多 数全局效果，如阴影，反射 2. 视帧缓存的深度而定，以帧缓存为深度为 1 为例，速度为 1024*1280*1*72b=11.25MB/s, 即读取一个像素用时倒数分之 1 每秒。隔行扫描， 72 变 30. 3. 每帧 480*640 像素的视频显示仅含有 300K 像素 （普屏动画），而 2000*3000 像素的电影帧有 6M 像素，约多了 18 倍的显示时间， 因此需要 18 倍的时间进行渲染。 4. 略 5. 分别在 x 方向和 y 方向上对这个问题进行解答。变换是线性的， 也就是， Xs=ax+b,Ys=cy+d, 映射的时候必须保证比例保持不变， 即有 = 得到 Xs=u+w* 同理可得 Ys=v+h* 6. 可以使用扫描线的方式，每一个扫描线对应于帧缓存中的一行像 素，通过交点的方式判断点是否在多边形内部。按照一定的方向 观察扫描线与多边形的交点，第一个交点是扫描线上接下来一系 . 列在多边形内部的点的起点，第二个交点是离开多边形的起点， 第三个交点又是进入的起点。依次进行，根据点在那两个交点之 间即可判断是否在多边形内。按照一定方向移动扫描线，即可完 成对所有点的判断。 7. 可以得知帧缓存的深度为 6 8. 使用扫描线判断。每一条扫面线与凸多边形至多有两个交点，从 一个方向朝另一个方向移动扫描线，扫描完毕，只要中途未出现 两个人以上交点，则为凸多边形。 9. 定义笔画字体时，最主要的问题是如何描述具有弯曲笔画和孔的 字符，比如字母“ a”和字母“ q ” 10. 会 出现很多潜在的问题，比如，应用程序会把对象坐标系中不同 的点映射到屏幕坐标系的相同位置，第二，屏幕坐标系上的点转 换回对象坐标系时，改点可能会落在用户窗口以外。 11. 使用游戏杆的游戏大多操作比较简单， 共有两个三位置转换开关， 则可产生九中不同组合的编码控制信息，进而控制游戏的进行。 12. 略 （1 ） 旋转和均匀缩放 假设缩放矩阵为 旋转矩阵为（绕 Z 轴旋转） . T1= * = T2= * = T1=T2 ，得旋转和缩放是可交换的。 （2 ） 绕同一个轴的两个旋转 假设均绕 z 轴且旋转矩阵分别为 以及 T1= * = T2= * = . T1=T2, 所以绕同一个轴的两个旋转可交换 （3 ） 两个平移 设平移矩阵分别为 以及