计算机高级图形学复习（一）

第一部分：建模（第一章-第三章）

第一章

1.图形学和图像学的区别

2.走样的原因和反走样的概念

原因：用离散量表示连续量引起的实证。

反走样概念：为减少或消除走样带来的阶梯形式所采用的方法为反走样。方法：超采样，滤波

第二章

3.颜色模型定义

颜色模型分为设备相关和设备无关；

设备相关颜色模型：RGB,CMY,CMYK,HSL,HSB等,这些模型知识规定了一个取值范围，例如RGB每个分量取值是0-255，则该值是如何呈现出光来，是需要具体设备来解释的，这样的颜色模型不会关联到人眼的刺激值的具体值，他们之间转换相对简单。

设备不相关颜色模型：如XYZ，Lab,这些模型时需要反映真实的可见颜色的，与设备无关，但转换时相对麻烦。

为了在设备相关、设备不相关的颜色模型间互相转换，一般是以RGB和CIEXYZ作为桥梁进行的。左边都是设备相关，右边设备无关。

第三章

4.什么是建模坐标系，和世界坐标系有什么区别

选择空间坐标系，使得几何物体的表示最简单，该坐标系被称为建模坐标系，优点是便于进行几何操作。

5.OBJ数据结构

拥有顶点坐标表，纹理坐标表，法向表（法向是为了处理光照），面表（由指向顶点，纹理坐标，以及法向的指针组成）

6.半边结构

拥有顶点表，面表，边表（起点，相邻半边，面，下一条半边，前一条半边）

优势：查询时间O(1)，操作时间（通常）O(1)

缺点：只能表示可定向流形，信息冗余

7.参数曲线

优点：用数学方程绘制，是显式的

缺点：必须用数学曲线控制

介绍三种参数曲线：

1.Bézier曲线

特点：端点（开始点和结束点）与曲线相切；凸包性：曲线位于控制多边形的凸包内（如下图）；结合不变性：曲线的形状之与控制多边形有关，与坐标系无关

缺点：一个点控制整个曲线，一个曲线无法表示出复杂图形

2.B-样条曲线

引入原因：解决上一个的缺点

直观理解就是分段函数

优点：允许局部控制曲线

缺点：比Bézier曲线更复杂；无法绘制相切的面

3.NURBS曲线

引入原因：B-样条情形不能精确表示二次曲面与平面的交线，如圆锥曲线(平面与圆锥的交线)

直观理解就是分段

直观理解是B-样条曲线加权归一化，让每个参考点对曲线的控制力不同。

8.细分曲面

模型曲面较少可以通过细分曲面的方法使得模型平滑。细分曲面会改变模型的几何规则和拓扑规则。

细分方法：Loop, Catmull-Clark, Butterfly, Kobbelt

9.CSG树

通过一系列几何操作将简单的基本体素组合起来。

10.分形

计算维度：

缩小为1/a的相似的b个 ,计算公式如下：

D = log^b/loga

上图中a=4,b=3。

11.L-系统

语法规则：根据语法规则对所给字符进行迭代生成新字符串，每次迭代结果称为一代
字符解释：将字符串中的字符解释为适当的几何体素，就可以得到一个基于语法规则生成的物体

举个例子：

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