2025年计算机图形学基础课后答案.pdfVIP

为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平。——张载

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计算机图形学基础课后答案

1.什么是计算机图形学？

计算机图形学是研究如何使用计算机表示、生成、操作和

渲染图像的科学和技术领域。它涵盖了很多方面，包括图像的

数学表示、3D建模与渲染、光线追踪、图像处理、动画等。

计算机图形学通常用于创建和处理图像、动画和视觉效果。

2.计算机图形学的应用领域有哪些？

计算机图形学的应用领域非常广泛，包括但不限于以下几

个方面：

1.游戏开发：计算机图形学在游戏开发中起着非常重

要的作用，可以实现逼真的游戏场景和角色设计。

2.电影和电视广告制作：计算机图形学在电影和电视

广告中被广泛应用，可以实现令人惊叹的特效和视觉效果。

3.虚拟现实和增强现实：计算机图形学可以用于创建

虚拟现实和增强现实的场景和效果，使用户可以沉浸在虚

拟环境中。

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天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为。——《孟子》

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4.医学图像处理：计算机图形学在医学图像处理中可

以用于大脑扫描、X光片分析等，帮助医生进行诊断。

5.工程设计：计算机图形学可以用于工程设计中的建

模和渲染，例如建筑设计、汽车设计等。

6.数据可视化：计算机图形学可以用于将数据以图形

的方式展示，帮助人们理解和分析复杂的信息。

3.什么是光栅化？

光栅化是计算机图形学中将连续的几何形状转换为离散数

据的过程。在光栅化过程中，3D对象被映射到2D屏幕上的

像素阵列中，以便显示和渲染。

在光栅化过程中，首先将3D对象的几何形状进行投影，

以确定如何在2D屏幕上呈现。然后，使用扫描线算法或边界

填充算法等方法，将几何形状转换为像素阵列，并确定像素的

颜色和亮度。

光栅化是计算机图形学中的关键步骤，它可以使计算机能

够实时处理和显示图形，并在屏幕上呈现各种特效和细节。

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吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎?——《论语》

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4.什么是图形渲染管线？

图形渲染管线是计算机图形学中的一个核心概念，它描述

了图形生成和渲染的过程。图形渲染管线通常包括几个关键阶

段，每个阶段都负责图形处理的一个特定方面。

典型的图形渲染管线包括以下阶段：

1.顶点输入：将3D对象的顶点数据作为输入，其中

包括顶点的位置、法线、颜色等信息。

2.顶点处理：对输入的顶点数据进行处理，例如进行

坐标变换、法线变换、纹理坐标变换等。

3.几何处理：根据顶点数据生成几何形状，例如通过

三角剖分将连续的顶点连接成三角形。

4.光栅化：将几何形状转换为像素阵列，并确定像素

的颜色和亮度。

5.像素处理：对每个像素进行处理，例如应用光照模