2025年大学大一（数字媒体技术）计算机图形学阶段测试题及答案.doc

2025年大学大一（数字媒体技术）计算机图形学阶段测试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：本卷共6题，每题5分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确答案填涂在答题卡相应位置。

1. 计算机图形学中，以下哪种颜色模型常用于显示器显示？
A. RGB
B. CMYK
C. HSV
D. YUV
2. 在二维图形变换中，绕原点逆时针旋转90度的变换矩阵是？
A. [0 -1; 1 0]
B. [-1 0; 0 -1]
C. [0 1; -1 0]
D. [1 0; 0 1]
3. 以下哪种算法用于多边形填充？
A. 扫描线算法
B. 中点画线算法
C. 多边形裁剪算法
D. 光线跟踪算法
4. 计算机图形学中，纹理映射主要用于？
A. 提高图形的真实感
B. 减少图形的绘制时间
C. 实现图形的动画效果
D. 对图形进行几何变换
5. 贝塞尔曲线的阶数越高，曲线越？
A. 接近控制点
B. 远离控制点
C. 平滑
D. 尖锐
6. 在三维图形中，视图变换不包括以下哪种操作？
A. 平移
B. 旋转
C. 缩放
D. 投影变换

第II卷（非选择题 共70分）
7. （10分）简述计算机图形学的主要研究内容。
8. （15分）请说明二维图形几何变换中平移、旋转、缩放变换的矩阵表示及原理。
9. （15分）简述扫描线算法填充多边形的基本步骤。
10. （15分）材料：在数字媒体技术中，经常需要处理各种图形图像。现有一个简单的二维图形，包含若干个顶点。问题：请描述如何使用中点画线算法绘制该图形的直线段。
11. （15分）材料：随着虚拟现实技术的发展，计算机图形学在其中起着关键作用。在虚拟现实场景中，需要实时生成高质量的三维图形。问题：请阐述纹理映射在虚拟现实场景中的应用及优势。

答案：
1. A
2. A
3. A
4. A
5. C
6. D
7. 计算机图形学主要研究内容包括：图形的表示与处理，如图形的几何模型、图形的存储结构；图形的生成算法，如曲线曲面生成算法、图形填充算法；图形的变换，包括几何变换、投影变换等；图形的渲染，如光照模型、纹理映射等；以及图形的交互技术等。
8. 平移变换矩阵：[1 0 tx; 0 1 ty; 0 0 1]，原理是在x方向移动tx，y方向移动ty。旋转变换矩阵：[cosθ -sinθ 0; sinθ cosθ 0; 0 0 1]，以原点为中心逆时针旋转θ角度。缩放变换矩阵：[sx 0 0; 0 sy 0; 0 0 1]，在x方向缩放sx倍，y方向缩放sy倍。
9. 扫描线算法填充多边形基本步骤：首先对多边形顶点按y坐标排序；然后从最小y值开始，依次处理每条扫描线；对于每条扫描线，确定与多边形的交点；根据交点将扫描线分割成若干段；对每段进行颜色填充。
10. 中点画线算法绘制直线段步骤：首先计算直线起点和终点坐标。然后确定初始判别式d。在绘制过程中，根据d的值确定下一个像素点。若d<0，则下一个像素点取当前像素点右方像素，同时更新d值；若d>=0，则下一个像素点取当前像素点右上方像素，并更新d值。重复此过程直到到达直线终点。
11. 在虚拟现实场景中，纹理映射用于给三维物体表面添加细节和真实感。优势在于可以显著提升场景的视觉效果，让用户感觉身临其境。通过映射不同的纹理，如木材纹理、金属纹理等，可以使虚拟物体看起来更加逼真。同时，纹理映射可以在不增加过多几何复杂度的情况下，丰富物体的外观，提高渲染效率，减少计算量，保证虚拟现实场景的流畅运行。