人機接口與圖形學作業(yè)集/理工類課程系列

內(nèi)容概要

　　《理工類課程系列：人機接口與圖形學作業(yè)集》是“人機接口與圖形學”課程的配套教材。作業(yè)集的章節(jié)與課程章節(jié)對應(yīng)、順序一致，包括各章節(jié)的重點、難點和習題內(nèi)容，每章節(jié)有相應(yīng)的練習題。另有兩套模擬試題，模擬試題與專業(yè)課考試題型一致，難度相當。所有的練習題和模擬試題都配有參考答案，以方便學生自學。本作業(yè)集適于學習“人機接口與圖形學”課程的學生作為輔導資料使用。

書籍目錄

第1章緒論 第2章圖形設(shè)備與系統(tǒng) 第3章基本圖形生成算法 第4章自由曲線與曲面 第5章圖形變換與裁剪 模擬試題一 模擬試題二 習題與模擬試題參考答案

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   4.答：世界坐標的范圍是無限大的。為了使規(guī)格化設(shè)備坐標上所顯示的世界坐標系中的物體有一個合適的范圍與大小，必須首先對世界坐標系指定顯示范圍，它通常是一個矩形，這個矩形被稱為窗口（Window）。 在規(guī)格化設(shè)備坐標系上也要指定一個矩形區(qū)域與窗口對應(yīng)，顯示窗口里的內(nèi)容，這個矩形被稱為視區(qū)（View Port）。 圖形軟件根據(jù)窗口與視區(qū)的一一對應(yīng)關(guān)系，自動實現(xiàn)從世界坐標到規(guī)格化設(shè)備坐標的轉(zhuǎn)換，這種從窗口到視區(qū)的變換，稱為規(guī)格化變換（Normalization Transformation）。 5.答：為了描述、分析、度量幾何物體的大小、形狀、位置、方向以及相互之間的各種關(guān)系使用的參考框架叫做坐標系統(tǒng)。 常用坐標系統(tǒng)有：從維數(shù)上看有一維、二維、三維坐標系統(tǒng)；從坐標軸之間的空間關(guān)系看有直角、圓柱、球坐標系統(tǒng)。 另外，在計算機圖形學中，為了通過顯示設(shè)備來考察幾何物體的特性，引人了世界坐標系、局部坐標系、觀察坐標系、成像面（視平面）坐標系統(tǒng)、屏幕坐標系統(tǒng)。 6.答：世界坐標系（worId Coordinate System），該坐標系統(tǒng)主要用于計算機圖形場景中的所有圖形對象的空間定位和定義，包括觀察者的位置、視線等等。計算機圖形系統(tǒng)中涉及的其他坐標系統(tǒng)都是參照它進行定義。 局部坐標系（Local Coordinate System），主要為考察物體方便起見，獨立于世界坐標系來定義物體幾何特性，通常是在不需要指定物體在世界坐標系中的方位的情況下，使用局部坐標系。一旦你定義“局部”物體，通過指定局部坐標系的原點在世界坐標系中的方位，然后通過幾何變換，就可很容易地將“局部”物體放人世界坐標系內(nèi)，使它由局部上升為全局。 觀察坐標系（Viewing Coordinate System），觀察坐標系通常是以視點的位置為原點，通過用戶指定的一個向上的觀察向量（view Up Vector）來定義整個坐標系統(tǒng)，缺省為左手坐標系，觀察坐標系主要用于從觀察者的角度對整個世界坐標系內(nèi)的對象進行重新定位和描述，從而簡化幾何物體在投影面的成像的數(shù)學推導和計算。 屏幕坐標系統(tǒng)，也稱設(shè)備坐標系統(tǒng)，它主要用于某一特殊的計算機圖形顯示設(shè)備（如光柵顯示器）的表面的點的定義，在多數(shù)情況下，對于每一個具體的顯示設(shè)備，都有一個單獨的坐標系統(tǒng)，在定義了成像窗口的情況下，可進一步在屏幕坐標系統(tǒng)中定義稱為視圖區(qū)（view port）的有界區(qū)域，視圖區(qū)中的成像即為實際所觀察到的圖形對象。 Cohen—SutherLand裁剪算法與中點分割算法在區(qū)碼測試階段能以位運算方式高效率地進行，因而當大多數(shù)線段能夠簡單地取舍時，效率較好。參數(shù)化裁剪算法（Cyru>Beck算法）在多數(shù)線段需要進行裁剪時，效率更高。這是因為運算只涉及參數(shù)，僅到必要時才進行坐標計算。

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