会诱发马赫带效应。√
四、简答题
1.（第1章）简述计算机图形学的主要应用领域。
答：计算机辅助设计与制造、地理信息系统、科学计算可视化、计算机动画、计算机艺术、计算机模拟和仿真、虚拟现实
2．（第2章）简述单色液晶显示器的工作原理？
答：单色液晶显示器主要由玻璃板、偏光板、电极、背光板几部分组成。 在液晶显示器中，液晶是灌入两个列有沟槽的上下夹层之间的。这两个夹层上的槽互相垂直（相交成90度）。接近上部夹层的液晶分子按照上部沟槽的方向来排列，而接近下部夹层的液晶分子按照下部沟槽的方向来排列，因此位于两个夹层之间的液晶分子被强迫处入一种90°扭转的状态。由于光线顺着分子的排列方向传播，所以光线经过液晶时最终也被扭转90°, 从而可以形成一条完整的光线穿透路径。但当液晶上加一个电压时，分子不再按照正常的方式排列，而变成竖立的状态，使光线不发生任何扭转而无法通过。
玻璃板和液晶材料之间是透明电极，电极分为行电极和列电极，在行和列的交叉点上，通过改变电压而改变液晶的旋光状态，从而改变屏幕上相应像素的亮度。 背光板发出的光线穿过第一层偏振过滤层后进入液晶层。液晶层中的水晶液滴都被包含在细小的单元格结构中，一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。通过电极上电压的改变，改变液晶的扭转状态，相应改变光线的行进方向，从而决定相应像素的亮度。液晶材料在这里作用类似一个小的光阀。
3.（第2章）简述激光打印机的工作原理？
答：激光打印机主要由感光鼓、粉盒、打底电晕丝和转移电晕丝等组成。 1) 激光打印机开始工作时，感光鼓旋转通过打底电晕丝，使整个感光鼓的表面
带上电荷。
2) 打印数据从计算机传至打印机，打印机先将接收到的数据暂时存放在缓存中，
当接收到一段完整的数据后再发送到打印机处理器。
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3) 打印机处理器将打印数据转换成可以驱动打印引擎动作的类似数据表的信
号组（对于激光打印机来说，这些信号组就是驱动激光头工作的一组脉冲信号），然后将其发送至激光发射器。发射器发射的激光照射在多棱反射镜上，反射镜的旋转和激光的发射同时进行，依照打印数据来决定激光的发射或停止。每个光点打在反射镜上，随着反射镜的转动，不断变换角度，将激光点反射到感光鼓上。
4) 感光鼓上被激光照到的点将失去电荷，在感光鼓表面形成一幅肉眼看不到的
磁化现象。感光鼓旋转到上粉盒，其表面被磁化的点将吸附碳粉，从而在感光鼓上形成将要打印的碳粉图像。
打印纸从感光鼓和转移电晕丝之间通过，转移电晕丝将产生比感光鼓上更强的磁场，碳粉受吸引从感光鼓上脱离，向转移电晕丝方向移动，结果是在不断向前运动的打印纸上形成碳粉图像。打印纸继续向前运动，通过高温的溶凝部件，定型在打印纸上，产生永久图。同时，感光鼓旋转至清洁器，将所有剩余在感光鼓上的碳粉清除干净，开始下一轮工作
4.（第3章）简述扫描线种子填充算法的基本思想和基本步骤；
答：从给定的种子点开始，先填充当前扫描线上种子点所在的区间，然后确定与这一区间相邻的上下两条扫描线上需要填充的区间，从这些区间上各取一个种子点并依次把它们保存起来，作为下次填充的种子点。反复进行这一过程，直到所保存的各区间都填充完毕。 算法步骤：
步骤1：（初始化）将算法设置的堆栈置为空。将给定的种子点（x,y）压入堆栈； 步骤2：（出栈）如果堆栈为空，算法结束；否则取栈顶元素（x,y）作为种子点； 步骤3：（区段填充）从种子点（x,y）开始，沿纵坐标为y的当前扫描线向左右两个方向逐个像素用新的颜色值进行填充，直到边界为止即像素颜色等于边界色。设区间两边界的横坐标分别为xleft和xright；
步骤4：在与当前扫描线相邻的上下两条扫描线上，以区间[xleft,xright]为搜索范围，求出需要填充的各小区间，把各小区间中最右边的点并作为种子点压入堆栈，转到步骤2。
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5.（第6章）请叙述三种人机交互输入模式的流程。
答：请求模式下，用户在接收到应用程序请求后才输入数据；应用程序等待用户输入数据，输入结束，才进行处理。程序与输入串行运行。
样本模式下，应用程序与输入设备将各自独立运行，信息的输入和程序中的输入命令无关。设置为取样模式的设备将源源不断地把信息送入数据缓存区，取代原有数据，而不必等待应用程序的输入语句。当应用程序执行到输入指令时，就会把相应物理设备当前的输入值作为取样值加以处理。
事件模式下，输入过程和应用程序并发运作。所有输入数据（或事件）都被存放在一个事件队列中，该队列以事件发生的时间排序。用户在输入设备上完成一个输入动作（如按一下按钮等）便产生一个事件，输入数据及该设备的编号等信息便被存放到事件队列的节点中。应用程序可到队列中来查询和提取与其相关的事件。
6.（第7章）简述扫描线z缓冲器算法的算法步骤； 答：（1）基本思想：
z缓冲器的单元数可以取成和一行上的象素数目相同。
从最上面的一条扫描线开始工作，向下对每一条扫描线作处理。
对每一条扫描线来说，把相应的帧缓冲器单元置成底色，在z缓冲器中存放z的极小值。
对每个多边形检查它在oxy平面上的投影和当前的扫描是否相交：若不相交，则不考虑该多边形；如果相交，则扫描线和多边形边界的交点是成对的出现。 对每对交点中间的象素计算多边形所在平面对应点的深度（即z值），并和z缓冲器中相应单元存放的深度值作比较。若前者大于后者，则z缓冲器的相应单元内容要被求得的平面深度代替，帧缓冲器相应单元的内容也要换成该平面的属性。 对所有的多边形都作上述处理后，帧缓冲器中这一行的值便反应了消隐后的图形。 对帧缓冲器每一行的单元都填上相应内容后也就得到了整个消隐后的图。 （2）所用到的数据结构：
1.多边形y筒：记录的个数和扫描线的行数相同。根据多边形顶点y坐标最大值
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来决定放入多边形y筒的相应行数。多边形y筒要记录多边形所在平面方程ax+by+cz+d=0系数a，b，c和d。还要记录和该多边形在oxy平面上的投影相交的扫描线的条数Δy。以及多边形的属性colour和编号IP。
2.边y筒：记录的个数和扫描线的行数相同。根据边两端点较大的y坐标值为决定放入边y筒的相应行数。边y筒中记录的每一条边要保存下列信息：边的上端点x坐标的值；该边在oxy平面上的投影和相邻的两条扫描线交点的x坐标的差Δx (由上到下扫描)；和该边在oxy平面上的投影相交的扫描线条数Δy；该边所属多边形的编号IP
3.多边形活化表：记录在oxy平面上的投影和当前考虑的扫描线相交的多边形。 4.边活化表：边活化表中存放多边形边界和扫描线相交的边对。 xl：左边交点的x坐标值；
Δxl：左边和两相邻扫描线交点的x坐标之差；
Δyl：以和左交点所在边相交的扫描线条数为初值，以后每处理一条扫描线减1； xr：右边交点的x坐标值；
Δxr：右边和两相邻扫描线交点的x坐标之差；
Δyr：以和右交点所在边相交的扫描线条数为初值，以后每处理一条扫描线减1； zl：左交点处多边形所在平面的深度值；
Δzx：沿扫描线向右走过一个象素时，多边形所在平面深度的增量。对方程为ax+by+cz+d=0的平面来说Δzx=–a/c(c≠0)；
Δzy：沿y方向向下移过一根扫描线时，多边形所在平面深度的增量。对方程为ax+by+cz+d=0的平面来说Δzy=b/c(c≠0)； IP：所在多边形的编号。 （3）算法步骤
1.建立多边形y筒和边y筒，初始化多边形和边的活化表为空； 2.以最上面的扫描线为当前扫描线。
3.对当前扫描线y，把帧缓冲器相应行置成底色，z缓冲器的各单元放z的极小值。
4.检查多边形的y筒，如果有新的多边形涉及当前扫描线，则把它放入多边形活化表中；若有新的多边形加入多边形活化表，则要把该多边形在Oxy平面上的投
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影和扫描线相交的边对加入边活化表中。
5.对边活化表中的每个边对，令????=????,对每一个满足????≤??≤????的坐标为(x,y)的像素从左到右依次进行下列处理，先计算????=????+?????，这就是对应像素处多边形所在平面的深度。如果此值比z缓冲器中对应单元中存放的值大，则要用它代替z缓冲器对应单元中原来的值，并把帧缓冲中相应单元改成这个多边形的属性。这项工作完成后，帧缓冲器相应行便存放了消隐后的结果；
6.若所有扫描线都处理完成，则算法结束，否则选下一条扫描线为当前扫描线，转入步骤3，直到所有的扫描线都处理完。
每条扫描线处理完后，在处理下一条扫描线前，要对边活化表做如下处理： 修改边活化表，对每一边都要做如下计算：?????=??????1；?????=??????1。若?????或?????小于0，则相应的边要从该边对中去掉，并从边y筒中找合适的边来代替。若这两条边同时结束于某一点，则去掉这一边对。若?????和?????都不小于0，则修改xr，xl，zl为：????=????+?????；????=????+?????；????=????+??????????+?????。修改后的表便是新扫描线的边活化表。
修改多边形活化表。令???=????1，若???小于0，则将该多边形从多边形活化表中删除。
7.（第8章）简述Phong光照模型以及基于RGB三基色颜色系统的Phong光照模型。
答：物体表面上任一点射向视点的光亮度应为环境光、漫反射光和镜面发射光的总和，对于一特定的物体，这3种分量所占的比例具有一定的值。ka，kd和ks分别表示环境反射、漫发射和镜面反射分量的比例系数，则一个简单实用的光照明模型可表示为：
当光源有多个时，则上式可写为：
其中，符号∑表示对所有特定光源求和，kd+ks=1。该模型称为Phong模型。
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