Вопросы к экзамену по Машинной Графике 1. Введение в МГ. 1.1

Вопросы к экзамену по Машинной Графике
1.
1.1.
1.2.
1.3.
2.
2.4.
2.5.
2.6.
Введение в МГ.
Векторная и растровая МГ, 2D и 3D графика.
Понятие пикселя и связности (4-, 8-связность) в 2D.
Виды растровых изображений (бинарные, полутоновые, цветные).
Отображение точки и линии.
Понятие точки и линии в растровой МГ. Отображение линии в векторной и
растровой 2D и 3D графике. Свойства линии.
Алгоритм дифференциального цифрового анализатора.
Целочисленный алгоритм Брезенхема построения отрезка в 2D. 4-связный
вариант алгоритма Брезенхема.
3.
3.7.
3.8.
Построение кривых второго порядка.
Целочисленный алгоритм Брезенхема построения окружности.
Понятие цепного кода, дифференциального цепного кода, их свойства.
4.
4.9.
4.10.
4.11.
4.12.
Заполнение области (Fill area).
Понятие заполненной области. Трудности заполнения области на растре.
Заполнение области с затравкой. Автоматический поиск точки затравки.
Алгоритм заполнения с упорядоченным списком рёбер.
Алгоритм заполнения с упорядоченным списком рёбер, использующий
список активных рёбер (САР).
Заполнение многоугольника путем последовательных инверсий.
4.13.
5.
5.14.
5.15.
5.16.
5.17.
5.18.
6.
6.19.
6.20.
6.21.
7.
7.22.
7.23.
7.24.
8.
8.25.
Отсечение отрезков
Алгоритм Сазерленда-Коэна для поиска частично невидимых отрезков.
Простое 2D отсечение отрезков.
Алгоритм отсечения средней точкой, его особенности, достоинства,
недостатки.
Алгоритм Сазерленда-Коэна отсечения отрезков.
Алгоритм отсечения Кируса-Бека для выпуклого многоугольника.
Отсечение многоугольника в 2D.
Отсечение многоугольников. Последовательное отсечение многоугольника
алгоритмом Сазерленда-Хогмана.
Алгоритм отсечения произвольным окном Вейлера-Азертона.
Разбиение невыпуклых многоугольников. Внешнее и внутренне отсечение.
Отсечение символов.
Геометрические преобразования в 2D.
Геометрические преобразования. Однородные координаты.
Матричное представление точек и отрезков в 2D. Матричное представление
преобразований (сдвиг, отражение, масштабирование). Композиция 2D
преобразований.
Матричное представление поворота вокруг оси координат (2D). Матричное
представление поворота вокруг произвольной точки (2D).
Построение кривых
Параметрическое и непараметрическое задание кривых. Интерполяция и
аппроксимация кривых.
8.26.
8.27.
8.28.
8.29.
8.30.
8.31.
8.32.
Интерполяция кривых с помощью многочлена, достоинства и недостатки.
Эрмитовы формы, их свойства и особенности.
Кривые Безье, их свойства и особенности.
Понятие сплайна, его физическая интерпретация, свойства. Типы сплайнов.
В-сплайны, идея, свойства, рациональные сплайны.
Нерациональные сплайны.
Аппроксимация поверхностей. Параметрическое задание поверхности.
Поверхности Эрмита.
9.
9.33.
Геометрические преобразования в 3D.
Матричное представление 3D преобразований (сдвиг, отражение/симметрия,
масштаб).
Композиция 3D преобразований, их коммутативность. Общий вид матрицы
3D преобразований.
9.34.
10.
10.35.
10.36.
10.37.
10.38.
10.39.
Проекции.
Понятие проекции, проектора, точки схода, плоскости проекции.
Центральная проекция.
Проективное преобразование. Теорема Польке.
Косоугольные проекции
Прямоугольные проекции.
11.
11.40.
11.41.
11.42.
11.43.
11.44.
11.45.
Удаление невидимых линий и поверхностей.
Понятие невидимой линии и поверхности.
Алгоритм Робертса.
Алгоритм художника.
Алгоритм плавающего горизонта.
Алгоритм Z-буфера.
Алгоритм А-буфера.
12.
12.46.
12.47.
12.48.
12.49.
12.50.
Построение реалистичных изображений.
Простая модель освещения.
Закраска методом Гуро.
Закраска методом Фонга.
Метод трассировки лучей.
Моделирование прозрачности. Построение теней.
Текстура. Понятие
вокселя.
Фракталы. Суть, применение в МГ. Фрактальные поверхности.
12.51.
13.
13.52.
13.53.
13.54.
14.
14.55.
14.56.
14.57.
Цвет в машинной графике.
Восприятие цвета человеком. Ахроматический и хроматический цвет.
Трехкомпонентная модель описания цвета. Псевдополутоновые
псевдоцветные изображения.
Цветовые модели HSV, HLS, RGB, CMYK.
и
Библиотека ОpenGL.
Понятие графического интерфейса “OpenGL”. Конвейер геометрических
преобразований (transformation pipeline).
Общая схема генерации изображения трехмерной сцены. Представления
трёхмерных объектов в OpenGL.
Стандартная последовательность преобразований в «OpenGL» (object space
=> world space => camera space => projection space => post-projection space =>
screen space).