5計算機圖形學考試簡答題復習

計算機圖形學考試簡答題復習

1、簡述計算機動畫的概念，它經歷了哪幾個階段的發展？(2分)

計算機動畫是指采用圖形與圖像的處理技術，借助于編程或動畫制作軟件生成一系列的景物畫面，其中當前幀是前一幀的部分修改。 計算機動畫是采用連續播放靜止圖像的方法產生物體運動的效果。

60年代: 二維計算機輔助動畫系統

70年代: 三維圖形與動畫的基本技術的開發;

80年代: 優化70年代出現的模型和陰影技術;

90年代: 動力學仿真技術、三維仿真演員系統

2、計算機圖形學、圖象處理、計算機視覺這三者之間有什么聯系和區別？(2分)

1. 數字圖像處理主要研究的內容

數字圖像處理(digital image processing)是用計算機對圖像信息進行處理的一門技術，使利用計算機對圖像進行各種處理的技術和方法。

數字圖像處理主要研究的內容有以下幾個方面： 1) 圖像變換由于圖像陣列很大，直接在空間域中進行處理，涉及計算量很大。因此，往往采用各種圖像變換的方法，如傅立葉變換、沃爾什變換、離散余弦變換等間接處理技術，將空間域的處理轉換為變換域處理，不僅可減少計算量，而且可獲得更有效的處理(如傅立葉變換可在頻域中進行數字濾波處理)。目前新興研究的小波變換在時域和頻域中都具有良好的局部化特性，它在圖像處理中也有著廣泛而有效的應用。 2) 圖像編碼壓縮圖像編碼壓縮技術可減少描述圖像的數據量(即比特數)，以便節省圖像傳輸、處理時間和減少所占用的存儲器容量。壓縮可以在不失真的前提下獲得，也可以在允許的失真條件下進行。編碼是壓縮技術中最重要的方法，它在圖像處理技術中是發展最早且比較成熟的技術。 3) 圖像增強和復原圖像增強和復原的目的是為了提高圖像的質量，如去除噪聲，提高圖像的清晰度等。圖像增強不考慮圖像降質的原因，突出圖像中所感興趣的部分。如強化圖像高頻分量，可使圖像中物體輪廓清晰，細節明顯；如強化低頻分量可減少圖像中噪聲影響。圖像復原要求對圖像降質的原因有一定的了解，一般講應根據降質過程建立"降質模型"，再采用某種濾波方法，恢復或重建原來的圖像。 4) 圖像分割圖像分割是數字圖像處理中的關鍵技術之一。圖像分割是將圖像中有意義的特征部分提取出來，其有意義的特征有圖像中的邊緣、區域等，這是進一步進行圖像識別、分析和理解的基礎。雖然目前已研究出不少邊緣提取、區域分割的方法，但還沒有一種普遍適用于各種圖像的有效方法。因此，對圖像分割的研究還在不斷深入之中，是目前圖像處理中研究的熱點之一。 5) 圖像描述圖像描述是圖像識別和理解的必要前提。作為最簡單的二值圖像可采用其幾何特性描述物體的特性，一般圖像的描述方法采用二維形狀描述，它有邊界描述和區域描述兩類方法。對于特殊的紋理圖像可采用二維紋理特征描述。隨著圖像處理研究的深入發展，已經開始進行三維物體描述的研究，提出了體積描述、表面描述、廣義圓柱體描述等方法。 6) 圖像分類(識別)圖像分類(識別)屬于模式識別的范疇，其主要內容是圖像經過某些預處理(增強、復原、壓縮)后，進行圖像分割和特征提取，從而進行判決分類。圖像分類常采用經典的模式識別方法，有統計模式分類和句法(結構)模式分類，近年來新發展起來的模糊模式識別和人工神經網絡模式分類在圖像識別中也越來越受到重視。

2. 計算機圖形學(Computer Graphics，簡稱CG)是一種使用數學算法將二維或三維圖形轉化為計算機顯示器的柵格形式的科學。

計算機圖形學的研究內容非常廣泛，如圖形硬件、圖形標準、圖形交互技術、光柵圖形生成算法、曲線曲面造型、實體造型、真實感圖形計算與顯示算法、非真實感繪制，以及科學計算可視化、計算機動畫、自然景物仿真、虛擬現實等。

3. 計算機視覺既是工程領域，也是科學領域中的一個富有挑戰性重要研究領域。計算機視覺是一門綜合性的學科，它已經吸引了來自各個學科的研究者參加到對它的研究之中。其中包括計算機科學和工程、信號處理、物理學、應用數學和統計學，神經生理學和認知科學等。

計算機視覺的挑戰是要為計算機和機器人開發具有與人類水平相當的視覺能力。機器視覺需要圖象信號，紋理和顏色建模，幾何處理和推理，以及物體建模。一個有能力的視覺系統應該把所有這些處理都緊密地集成在一起。[Neg91]作為一門學科，計算機視覺開始于60年代初，但在計算機視覺的基本研究中的許多重要進展是在80年代取得的。現在計算機視覺已成為一門不同于人工智能、圖象處理、模式識別等相關領域的成熟學科。計算機視覺與人類視覺密切相關，對人類視覺有一個正確的認識將對計算機視覺的研究非常有益。為此我們將先介紹人類視覺。

3、請簡述矢量圖形與點陣圖形相比，有那些不同？(2分)點陣圖形是由一個個像素來組成的圖形,局部放大圖形所看到馬賽克就是像素,點陣圖形能紀錄