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计算机图形学

名词解释

图形和图像

jFi2Oe.jpg

位图和像素图

  • 位图(bitmap):二值/黑白显示系统的每个像素需一个二进位表示屏暮像素亮度
  • 像素图(pix-map):彩色/单色多灰度显示系统的每个像素需多个二进位表示屏幕像素颜色及其可变强度

点阵图和矢量图(矢量表示和点阵表示)

  • 点阵表示: 矩形(点阵图)形式枚举图形构成像素点的外观形态

  • 矢量表示: 数学方程等数学形式描述图形构成元素间的内在联系

  • 矢量图形是矩形(点阵图)形式枚举图形构成像素点的外观形态

矢量图形向扫描图形的转换过程称为图形扫描转换

光栅扫描和随机扫描

  • 光栅扫描: 从左到右、自上而下地逐个像素访问和设置, 反复扫描整个屏幕。它的刷新频率和显示质量与物体复杂度无关。

  • 随机扫描: 按图形定义(一组画线命令)逐条绘制线条。线条很少时容易烧坏荧光层,很多则显示复杂图形时或出现闪烁。

液晶显示器和数字墨水显示器

  • 液晶显示: 液晶分子排列柔软易变形:透明的液体和结晶颗粒的混浊固体。利用液晶材料及其通电透光特性显示图形

  • 数字墨水显示: 数字墨水包含数百万个细如发丝的微小粒子,通电后会上下飘动;利用数字墨水及其双稳态特性显示图形。

扫描转换填充和区域填充

  • 基本思想不同

    • 扫描转换: 将多边形顶点表示转化为点阵表示
    • 区域填充: 只改变填充颜色, 不改变其表示
  • 对边界的要求不同

    • 扫描转换只要求一条扫描线与多边形边界的交点个数为偶数,多边形的边界可不封闭
    • 区域填充要求 8 连通区域的边界为封闭的 4 连通区域 \rightarrow 防止递归填充是跨越区域的边界
  • 基于的条件不同

    • 扫描转换: 从多边形边界(顶点)信息出发,利用多种形式的连贯性以求交点方式确定区域内部点并填充
    • 区域填充: 区域内种子点开始,根据像素连通性,以边界或内部颜色检测的方式确定区域内部点并将新颜色扩散到整个区域。

平行投影和透视投影

平行投影将物体表面上的点沿平行线投影到显示(观察)平面上, 保持物体的有关比例不变

透视投影沿会聚路径将点投影到显示平面上,不保持相关比例。物体沿着收敛于某一点的直线变换到观察平面上,该点称为投影参考点(投影中心)。

简答题

填充图元

jFYJsg.jpg

计算题

设备级

曲线

Bezier

jFSvu9.jpg

B 样条

jFp2Ux.jpg

jFpNEq.jpg

jFppAx.jpg

jFpAjH.jpg

jFpK4f.jpg

jFpQC8.jpg


图形的表示

矢量表示和点阵表示

  • 点阵表示: 矩形(点阵图)形式枚举图形构成像素点的外观形态
  • 矢量表示: 数学方程等数学形式描述图形构成元素间的内在联系

点阵表示 \rightarrow 矢量表示: 矢量化(模式识别相关)

矢量表示 \rightarrow 点阵表示: 扫描转换(图形绘制相关)

扫描

设备

jPMGFg.jpg

光栅扫描

随机扫描