(5分)
P0P1,P2P3为两端点的切线(4分)
C(0.5)为Bezier曲线上t=0.5的点(1分)
12. 已知一多边形如图,写出其新边表的数据结构。 答:
四、计算题
1. 放大正方形ABCD而不改变它的中心P(1.5, 1.5),放大系数为2。正方形放大后绕坐标原点旋转300,参见下图,正
方形ABCD的初始位置为A (1, 1), B (2, 1), C (2, 2), D (1, 2),变换操作的顺序是: (1)平移正方形ABCD,使它的几何中心P与坐标原点重合;
(2)关于坐标原点的放大,放大系数为2;
(3)将放大后的正方形ABCD平移回原来的位置;
(4)正方形ABCD绕坐标原点逆时针旋转300。
写出对应各步骤的变换矩阵及总的变换矩阵。
2. 正方形ABCD的初始位置为A (1, 1), B (2, 1), C (2, 2), D (1, 2),旋转中心P(1.5, 1.5)逆时针旋转正方形300。然后执行相对于坐标原点的放大操作,放大系数为2。参见下图,变换操作的顺序是: (1)平移正方形ABCD,使它的几何中心P与坐标原点重合;
(2)正方形ABCD绕坐标原点逆时针旋
转300。
(3)将旋转后的正方形ABCD平移回原来的位置;
(4)关于坐标原点的放大,放大系数为2;
写出对应各步骤的变换矩阵及总的变换矩阵。
3. 已知三次Bspline样条曲线的表达式为: P(u) = P0F0,3(u) + P1F1,3(u) + P2 F2,3 (u) + P3 F3,3 (u) u∈[0,1]
其中F0,3(u)= (-u3+3u2 – 3u+1)/6 F1,3(u)= (3u3-6u2 +4)/6
F2,3 (u)= (-3u3+3u2 + 3u+1)/6 F3,3 (u)= u3/6
试推导曲线在第1段的端点u=1和第二段的端点u=0处的一阶和二阶导数,证明三次Bspline样条曲线相邻曲线段在连接点处的一阶、二阶导数连续。 4. 已知三次Bzier样条曲线的表达式为:
P(u) = (1-u)3P0 +3u(1-u)2 P1 + 3u2
(1-u)P2 + u3 P3 u∈[0,1]
试推导曲线、曲线的一阶导数、曲线的二阶导数在端点u=0和u=1的表达式,并分析其特性。
5 已知三角形各顶点坐标为(10,10),(10,30),(30,15),试对其进行二维图形变换,变换为沿X正方向平移25,沿Y负方向平移15,再绕原点顺时针旋转90度。写出变换矩阵,计算变换后坐标值。
6现有才裁减窗口,其边界设为:Wxl=2; Wxr=4; Wyb=2; Wyt=4。被裁剪线段的两端点:(1,3),(4,0)。利用梁友栋线的裁剪算法对线段进行裁减,给出裁减过程,并说明直线段的裁减结果。
五、推导题
1. 设R是左下角为L(-3,1),右上角为R(2,6)的矩形窗口。请先给出矩形分割平面的区域编码,然后写出下图中线段端点的区位编码。
答: 点(x,y)的区域编码根据下面的模式设置。
Bit1=sign(y-ymax)=sign(y-6), Bit2= sign(ymin-y)=sign(1-y)
Bit3=sign(x-xmax)=sign(x-2), Bit4= sign(xmin-x)=sign(-3-x) 因此有:
A(-4,2)--?0001 B(-1,7)---?1000
C(-1,5)-----?0000 D(3,8)---?1010
E(-2,3)----?0000 F(1,2)---?0000
G(1,-2)-----?0100 H(3,3)----?0010
I(-4,7)-----?1001 J(-2,0)----?1000
六、作图题
1. 现有控制点p(4,4)、p(24,4)、p(36,3)、其各点处的一阶导数为P(8.832,5.547),D(8.832,-5.547),
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