山东大学2018图形学考试回忆简单版1

【图形学基础】 图形学是计算机科学的一个重要分支，它主要研究如何在计算机中表示、创建、处理和显示图形。2018年山东大学的图形学期末考试中，涉及了多个关键概念和算法，包括： 1. **Bezier曲线** - Bezier曲线是一种在二维或三维空间中广泛应用的参数曲线，常用于计算机图形学中的造型设计。它的特点是可以通过控制点来灵活地调整曲线形状。图形学之父通常指的是Pierre Bézier，他在这一领域做出了重大贡献。 2. **颜色模型** - 在印刷行业中，CMYK颜色模型是常用的，代表青(Cyan)、洋红(Magenta)、黄(Yellow)和黑(Black)，这四种颜色可以组合出大部分视觉可见的颜色。而在屏幕上，RGB模型更常见，由红色(Red)、绿色(Green)和蓝色(Blue)组成。 3. **多边形光照反射** - 在计算机图形学中，多边形表面的光照效果是由反射、折射和漫反射等物理现象模拟的。基本的光照模型如Lambertian模型考虑了物体表面的漫反射，而更复杂的如Phong模型则包含了镜面反射和环境光等效果。 4. **Bresenham算法** - 这是一种用于在像素化设备上绘制直线的优化算法。它通过决定哪些像素应该被点亮，以尽可能接近理想直线。算法基于错误检测和修正机制，避免了浮点运算，提高了效率。 5. **坐标转换与旋转** - 在图形学中，坐标转换是将几何对象从一个坐标系移动到另一个坐标系的过程。旋转是坐标变换的一种，通常涉及矩阵运算，例如以某点为中心的旋转可以用旋转矩阵实现。 6. **Ray-casting** - 光线投射是一种用于三维图形渲染的技术，它从观察者的眼睛出发，沿着视线方向发射虚拟光线，与场景中的物体交互来计算最终的像素颜色。 7. **Phong光照模型** - Phong模型由Blinn-Phong模型改进而来，包括了直射光、环境光和镜面高光三个部分，分别对应L、N和V，用于模拟物体表面的光泽和深度感。 8. **双线性插值** - 在纹理映射中，双线性插值用于平滑地从纹理采样得到像素颜色，减少了图像的锯齿效应，但可能导致光照和法线的不连续性。 9. **光线扫描算法** - 这类算法在图形渲染中用于生成图像，通过对场景进行逐行扫描，追踪光线与物体的交点，计算其颜色并填充到图像上。 考试中还要求学生编写和理解与光线扫描相关的代码，这可能涉及到隐式方程的求解、代码的预处理分析等，这些都是实际编程和图形渲染中的重要步骤。 总体来看，这场考试覆盖了图形学的基础理论、算法以及实际应用，对学生的理解和实践能力都有较高要求。掌握这些知识不仅有助于理解和创建复杂的计算机图形，也是进一步深入学习图形学、游戏开发、影视特效等领域的重要基础。