計算機高級圖形學復習(一)
第一部分:建模(第一章-第三章)
第一章
1.圖形學和圖像學的區別
2.走樣的原因和反走樣的概念
原因:用離散量表示連續量引起的實證。
反走樣概念:為減少或消除走樣帶來的階梯形式所采用的方法為反走樣。方法:超采樣,濾波
第二章
3.顏色模型定義
顏色模型分為設備相關和設備無關;
設備相關顏色模型:RGB,CMY,CMYK,HSL,HSB等,這些模型知識規定了一個取值范圍,例如RGB每個分量取值是0-255,則該值是如何呈現出光來,是需要具體設備來解釋的,這樣的顏色模型不會關聯到人眼的刺激值的具體值,他們之間轉換相對簡單。
設備不相關顏色模型:如XYZ,Lab,這些模型時需要反映真實的可見顏色的,與設備無關,但轉換時相對麻煩。
為了在設備相關、設備不相關的顏色模型間互相轉換,一般是以RGB和CIEXYZ作為橋梁進行的。左邊都是設備相關,右邊設備無關。
第三章
4.什么是建模坐標系,和世界坐標系有什么區別
選擇空間坐標系,使得幾何物體的表示最簡單,該坐標系被稱為建模坐標系,優點是便於進行幾何操作。
5.OBJ數據結構
擁有頂點坐標表,紋理坐標表,法向表(法向是為了處理光照),面表(由指向頂點,紋理坐標,以及法向的指針組成)
6.半邊結構
擁有頂點表,面表,邊表(起點,相鄰半邊,面,下一條半邊,前一條半邊)
優勢:查詢時間O(1),操作時間(通常)O(1)
缺點:只能表示可定向流形,信息冗余
7.參數曲線
優點:用數學方程繪制,是顯式的
缺點:必須用數學曲線控制
介紹三種參數曲線:
1.Bézier曲線
特點:端點(開始點和結束點)與曲線相切;凸包性:曲線位於控制多邊形的凸包內(如下圖);結合不變性:曲線的形狀之與控制多邊形有關,與坐標系無關
缺點:一個點控制整個曲線,一個曲線無法表示出復雜圖形
2.B-樣條曲線
引入原因:解決上一個的缺點
直觀理解就是分段函數
優點:允許局部控制曲線
缺點:比Bézier曲線更復雜;無法繪制相切的面
3.NURBS曲線
引入原因:B-樣條情形不能精確表示二次曲面與平面的交線,如圓錐曲線(平面與圓錐的交線)
直觀理解就是分段
直觀理解是B-樣條曲線加權歸一化,讓每個參考點對曲線的控制力不同。
8.細分曲面
模型曲面較少可以通過細分曲面的方法使得模型平滑。細分曲面會改變模型的幾何規則和拓撲規則。
細分方法:Loop, Catmull-Clark, Butterfly, Kobbelt
9.CSG樹
通過一系列幾何操作將簡單的基本體素組合起來。
10.分形
計算維度:
縮小為1/a的相似的b個 ,計算公式如下:
D = logb/loga

上圖中a=4,b=3。
11.L-系統
語法規則:根據語法規則對所給字符進行迭代生成新字符串,每次迭代結果稱為一代
字符解釋:將字符串中的字符解釋為適當的幾何體素,就可以得到一個基於語法規則生成的物體
舉個例子: