计算机图形学期末复习知识点总结

这篇文章是自己期末复习时候自己总结的，可能会存在一些错误，包括了一些基本的知识点，大部分都是一些简答题和代码题，有时间会更新一下具体的代码，便于期末复习

1. 计算机图形学：用计算机产生对象图形的输出的技术

2. 图像识别：用计算机来改善图像质量的数字技术

3. 模式识别：用计算机对输入图形就行识别的技术

4. 硬件：计算机，显示处理器，图形显示器，输入设备，硬拷贝设备

5. 像素：屏幕上可以点亮或者熄灭的最小单位

6. 分辨率：屏幕上像素的总数

7. 随即扫描：电子束的移动方式是随机的

8. 光栅扫描：电子束依照固定的扫描线和规定的扫描顺序进行扫描

9. 扫描转换：将图形描述转换成用像素矩阵表示的过程

10. 计算机几何学：研究几何模型和数据处理的学科

11. 视见变化：将用户坐标系窗口内的图形变换到显示屏幕设备坐标系的视见区以产生显示

12. 图形标准：是指图形系统及相关应用系统中各界面之间进行数据传送和通信的接口标准

13. 图形基元：图形系统能产生的最基本的图形

14. 区域填充：是指在一个确定的图像区域内着色的过程

15. 图形学的研究任务：

    • 图形的生成和表示技术
    • 图形的操作与处理方法
    • 图形输出设备与输出技术的研究
    • 图形输入设备，交互技术及用户接口技术的研究
    • 图形信息的数据结构及存储检索方法
    • 几何模型构造技术

16. 建立真实感图形的四个基本任务：

    • 建立三维场景的几何描述
    • 将三维几何描述转换为二维透视图
    • 确定场景中的所有可见面
    • 计算场景中可见面的颜色

17. 通常设计一个光照模型需要考虑：照明特性，表面特性，观察角度

18. Gouraud方法：

    • 计算各多边形表面的法向量
    • 计算各顶点的法向量
    • 计算各顶点的亮度
    • 计算各多边形表面上任意点处的亮度

19. Phong方法：

    • 计算多边形的单位法向量

    • 计算多边形顶点的单位法向量

    • 扫描线消隐算法中，对多边形顶点的法向量进行双线性插值，计算出多边形内部各点的法向量：

      1）当扫描线y递增一个单位，变成y+1时，Na，Nb的增量分别为^Na，Nb

      2）当x递增一个单位时Np增量为^Np

    • 利用光照模型计算P的值

20. 常数明暗法实施的前提条件：

    • 光源在无穷远处 N，L是常数
    • 观察者在无穷远处 R，V是常数
    • 该多边形表面代替了被模拟的真实表面，而不是对一个曲面的近似

21. $$I=I_a{k}_a+f(d)I_p[k_{d}cos\theta +k_{s}co{s}^n\alpha ]$$

    $$f(d)=min((1+c_0+c_{1}d+c_2{d}^2),1)$$

22. 点->边->环->面->外壳->形体

23. z方向深度剪裁->世界坐标系变化->投影T2->窗口至视窗变化T3->至物理设备变化T4->裁剪->显示

24. 直线裁剪算法：

    • Cohen-Sutherland：对区域进行编码

    • 中点分割算法：二分法，舍弃远离中点

    • 梁友栋-Barsky算法

25. 平面点集的凸壳算法：

    • Graham扫描：看左转右转，左转下一个点，右转删除
    • Jarvis行进算法：找向量最小角度

26. 消隐算法：

    • 深度排序算法
    • Z-Buffer算法

27. 真实感图形：

    • Phong模型
    • 均匀着色法（常数明暗法）
    • Gouraud着色法（亮度插值明暗法）
    • Phong着色法（法向量插值明暗法）