计算机图形学是一门涵盖图像处理、几何建模、渲染、动画等多个领域的学科。在这个习题课件中,我们看到了几个关键知识点的讨论:
1. **图像分辨率**:图像的分辨率是指在水平和垂直方向上每单位长度(如英寸)所包含的像素点的数目。例如,一个512*512像素的2*2英寸图像的分辨率是256像素/英寸(因为512像素除以2英寸等于256像素/英寸)。分辨率直接影响图像的清晰度和细节表现。
2. **颜色编码与像素表示**:在直接编码方法中,不同颜色通道(如红、绿、蓝)可以使用不同数量的比特来表示。如果每个像素的红色和蓝色用5比特表示,绿色用6比特表示,那么总共使用16比特。每个像素可以表示的颜色数是2^(5+5+6)=2^16=65,536种。
3. **颜色查找表(Color Look-Up Table, LUT)**:颜色查找表用于存储和管理颜色值。在伪代码中,为24比特、256个元素的颜色查找表设置初始的灰度值意味着每个元素都设置为其索引值,即灰度级。交换查找表中的红色和绿色元素则通过获取每个元素的颜色值,交换红绿分量,然后重新设置回查找表。
4. **中点画圆算法**:这是一种用于在离散的像素网格上绘制圆形的方法。中点画圆算法根据当前像素的位置和半径增量决定是否绘制该像素。在习题中,给出了半径为11的圆在第一象限的部分像素坐标。
5. **Bresenham算法**:Bresenham算法用于扫描转换直线。在给定起点和终点后,算法确定出从起点到终点的像素路径。在示例中,从像素点(1,1)到(8,5)的线段,通过计算斜率范围、初始值、递增量和判断规则,得出相应的像素位置。
6. **重击现象**:在使用对称方法绘制曲线(如圆或椭圆)时,某些像素可能会被绘制两次,导致“重击”。在8路对称方法绘制45度角的八分圆时,圆心的正上方和正下方会遇到重击。对于椭圆,重击发生在主轴上的四个端点。重击可能影响像素值的正确存储和显示,尤其是在直接控制输出设备(如曝光控制)时。
7. **多边形填充**:多边形填充通常使用活性边表(Active Edge List, AEL)算法。在这个问题中,多边形由九个顶点定义,我们需要建立一个初始边表来跟踪多边形的边界,然后根据填充规则和边的比较来填充内部像素。这个问题需要具体计算每个边的起点、终点坐标,并依据算法构建边表。
以上内容涉及了计算机图形学的基础概念和算法,包括图像的基本属性、颜色表示、几何形状的描绘和填充等,这些都是图形学中的核心知识点。