河北工业大学计算机图形信息处理试题及复习题2013答案.docVIP

计算机图形信息处理复习题 简述题 什么是计算机图形学？试述计算机图形学研究的基本内容及主要应用领域。 计算机图形学是研究通过计算机将数据转换为图形，并在专用显示设备上显示的原理、方法和技术的学科。 计算机图形学是计算机科学中一个比较年轻的分支学科，它的核心技术是如何建立所处理对象的模型并生成该对象的图形。其主要的研究内容大体上可以概括为如下几个方面。 （l）几何模型构造技术（Geometric Modelling）。如对各种不同类型几何模型（二维、三维、分数维（Fractsl Model））的构造方法及性能分析，曲线与曲面的表示与处理，专用或通用模型构造系统的研究等。 （2）图形生成技术（Image Synthesis）。如线段、圆弧、字符、 区域填充的生成算法，以及线／隐面消除、光照模型、浓淡处理（Shading）、纹理、阴影、灰度与色彩等各种逼真的图形表示技术。 ( 3) 图形的操作与处理方法（Picture Manipulation）。如图形的开窗、裁剪、平移、旋转、放大、缩小、投影等各种几何变换操作的方法及其软件或硬件实现技术。 (4) 图形信息的存储、检索与交换技术。如图形信息的各种表示方法、组织形式、存取技术、图形数据库的管理、图形信息通信等。 (5) 人机交互及用户接口技术。各种交互技术，如构造技术、命令技术、选择技术、响应技术等的研究，以及用户模型、命令语言、反馈方法、窗口系统等用户接口技术的研究。如新型定位设备、选择设备的研究。 （6）动画技术。研究实际高速动画的各种软硬件方法、开发工具、动画语言等。 (7) 图形输出设备与输出技术。例如各种图形显示器（图形卡、图形终端、图形工作站等）逻辑结构的研究，实现高级图形功能的专用芯片（ASIC）的开发，图形硬拷贝设备（特别是彩色硬拷贝设备）的研究等。 （8）图形标准与图形软件包的技术开发。如制定一系列国际图形标准，以满足多方面图形应用软件开发工作的需要，并使图形应用软件摆脱对硬设备的依赖，允许在不同系统之间方便地进行移植。 计算机图形学的应用领域 （1）计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）（2）事务管理中的交互式绘图（3）地理信息系统（4）办公自动化和电子出版技术（5）系统模拟（6）计算机辅助教学（CAI）（7）过程控制（8）计算机动画（9）计算机艺术 试比较计算机图形学与图像处理、模式识别的共同点和不同点。 图像处理（ Image Processing）、模式识别（ Pattern Recognition）和计算机图形学( Computer Graphics)是计算机应用领域发展的3个分支学科，它们之间有一定的关系和区别。由于这三者有共同的地方，因而易混淆。它们的共同之处就是计算机所处理的信息都是与图有关的信息，但实际上它们本质是不同的。这三者之间关系如图4所示。 图像处理是利用计算机对原来存在物体的映像进行分析处理，然后再现图像。图像信息经过量化（数字化）后输入到计算机中，按照 不同的应用要求，计算机对图像进行各种各样的分析处理，如对照 片图像扫描抽样、量化、模／数转换后送入计算机，由计算机进行加工——复原（使模糊图像清晰）、增强（突出某些特征）和图像赋值（定义图像某部分尺寸形状和位置）等。其中人们所关心的问题是如何去除噪声、压缩图像数据以便于进行存储、传输等不同处理。需要时可把加工处理后的图像重新输出，如工业中射线探伤。人体的CT扫描、卫星遥感以及资源勘测等都是图像处理的实例。早期图像处理基本上是二维处理，而且早已遍及各个领域，并朝着三维图像生成、立体成像、多种存储传输媒体等方向发展。 模式识别是指计算机对图形信息进行识别和分析描述，是从图形（图像）到描述的表达过程。图形信息输入到计算机后，先对其特征进行抽取等预处理，然后利用各种识别技术，如统计识别技术、句法（语法）识别技术以及基于模糊数学的模糊识别技术对图形作出识别，按照不同应用要求，由计算机给图形作出分类和描述，从图像中提取数据模型。如邮件分检设备扫描信件上手写的邮政编码，并将编码用图像复原成数字。 计算机图形学是研究根据给定的描述（如数学公式或数据等），用计算机生成相应的图形、图像，所生成的图形、图像可以显示在屏幕上、硬拷贝输出或作为数据集存在计算机中的学科。计算机图形学研究的是从数据描述到图形生成的过程。 试述计算机图形学与CAD、CAM技术的关系，举三个计算机图形学应用的例子。 计算机绘图技术应用计算机及其图形输入、输出设备，实现图形显示及绘图输出。它建立在图形学、应用数学及计算机科学三者结合的基础上，是CAD／CAM的基础。 CAD和 CG二者主要是用于工程设计、制图阶段，对于实际的生产和加工而言，它们还只是一个初级阶段。然而，除了现代化设计、自动绘图以外，人们更希望能够