Методы и алгоритмы ЗD-графики. Часть 1

С помощью проволочной модели всегда можно получить

• правильные изображения любых поверхностей объекта
• проекции объекта на чертеже
• возможность автоматизации анализа получения различных сечений
• возможность автоматизации анализа процессов удаления невидимых линий

Для определения нормалей используются методы векторной алгебры в случае описания поверхности _ моделью

• векторно-матричной
• воксельной
• каркасной
• векторно-полигональной

Согласно закону Снеллиуса, при переходе светового луча из одной среды в другую с показателями преломления n1 и n2, соответственно, угол между падающим лучем и нормалью α1 связан с углом между нормалью и преломленным лучем α2 следующим соотношением

Распределение световой энергии по возможным направлениям световых лучей можно отобразить при помощи векторных диаграмм, в которых длина векторов соответствует

• направленности
• длине волны
• интенсивности
• спектральному составу

У идеально зеркальной поверхности собственный цвет

• зависит от угла падающего луча
• не наблюдается
• зависит от источника света
• зависит от положения наблюдателя

При удалении невидимых граней использует многократное разбиение областей на четыре части и анализе отношения проекции грани и части картинной плоскости алгоритм

• двоичного разбиения
• Вейлера-Эйзертона
• Варнака
• сортировки по глубине

При зеркальном отражении векторная форма определения вектора отраженного луча R с помощью вектора падающего луча S и нормали N имеет вид

Изображение объекта, которое содержит только прямые линии, представляет собой модель

• полигональную
• поверхностную
• каркасную
• твердотельную

Элемент объемного растра представляет собой

• пиксел
• точку
• воксел
• вектор

Разбиение картинной плоскости производится по границам проекций граней в алгоритме

• Варнака
• Вейлера-Эйзертона
• активных ребер
• двоичного разбиения

Отклонение светового луча при преломлении

• тем больше, чем больше длина волны
• не зависит от длины волны
• зависит от цвета среды
• тем больше, чем меньше длина волны

При удалении невидимых линий и поверхностей чаще всего используются

• правильные пирамиды
• цилиндры
• кубы
• прямоугольные параллелепипеды

При проектировании гладких поверхностей возникают два основных типа особенностей

• линии сборки
• линии складки
• изолированные точки складки
• изолированные точки сборки

___________ — это начальный уровень имитации материалов, представляет собой достаточно простой способ изображения сложных поверхностей

Метод _ — это способ закрашивания граней трехмерных объектов, который использует интерполяцию интенсивностей отражения света в вершинах граней

При удалении невидимых линий и поверхностей упрощает необходимое сравнение граней и объектов друг с другом использование

• нормалей к направлению проектирования
• замкнутых многоугольников
• линий горизонта
• ограничивающих объемов

Повышение реалистичности изображения поверхности может быть достигнуто путем

• воспроизведения свойств поверхности
• нанесения текстуры на поверхность
• воспроизведения естественного света
• воспроизведения теней

Достаточно простым и эффективным алгоритмом отсечения отрезков по границе произвольного прямоугольника является алгоритм

• Сазерленда-Кохена
• Сазерленда-Ходжмана
• Вейлера-Сазерленда
• Вейлера-Эйзертона

К характеристикам излучения света относятся

• направленность
• спектр
• интенсивность
• преломление

К характеристикам метода обратной трассировки относятся

• применимость для синтеза сложных пространственных схем
• отсутствие универсальности
• невозможность использования многих законов геометрической оптики
• большое количество вычислительных операций, выполняемых для каждой точки изображения

К положительным чертам модели равномерная сетка относятся

• простота моделирования поверхностей с неоднозначной функцией высоты в узлах сетки
• простота описания поверхностей
• быстрое определение высоты любой точки поверхности
• удобство масштабирования объектов

Изображение объекта, которое содержит точки, линии и поверхности, представляет собой модель

• твердотельную
• каркасную
• объемную
• полигональную

К положительным чертам воксельной модели относятся

• сохранение качества изображения при его уменьшении или увеличении
• простота выполнения топологических операций над объектами и сценой
• простота процедуры отображения объемных сцен
• небольшое количество информации, необходимой для представления объемных данных

При практической реализации метода обратной трассировки вводят следующие ограничения на зеркальность

• учитываются световые блики от источников света
• зеркало не имеет собственного цвета поверхности
• учитывается отражение от других объектов, не являющихся источниками света
• цвет точки поверхности определяется цветом того, что отражает

При моделировании внешний вид поверхности зависит от

• свойств поверхности
• ориентации поверхности
• вида источника света
• длины волны светового луча

Линия, разбивающая поверхность выпуклого тела на две части — полностью видимую и полностью невидимую, называется

• контурной
• лицевой
• нерегулярной
• регулярной

При описании векторной полигональной модели куба методом, при котором сохраняются данные по всем граням в отдельности, необходимо описать ______ вершин(ы)

• 8
• 16
• 24
• 12

В аналитических моделях для описания сложных поверхностей используются

• вокселы
• сплайны
• фракталы
• вектора

Методы _ лучей — это методы создания реалистичных изображений, основанные на отслеживании распространения световых лучей

К недостаткам модели «неравномерная сетка» относятся

• сложность алгоритмов преобразования в другие формы описания поверхностей
• очень большой объем информации для описания формы поверхности
• невозможность или сложность выполнения многих операций над поверхностями
• невозможность показа рельефа поверхности на картах и планах

Процесс создания конструкции основан на использовании операций

• пересечения
• объединения
• наложения
• разности

В компьютерной графике преимуществами твердотельной модели являются

• полное определение объема и формы
• разнообразная палитра цветов
• простота реализации по сравнению с другими моделями
• автоматическое удаление невидимых линий

Чертеж куба распознается компьютерной двумерной системой как три полностью независимых рисунка, ограниченных _ точками

• 24
• 16
• 12
• 20

Использует принцип последовательного разбиения объектного пространства рядом плоскостей на кластеры до тех пор, пока в каждом кластере останется не более одной грани, метод

• построчного сканирования
• двоичного разбиения пространства
• исходного изображения
• сортировки по глубине

В многограннике сдвиг не меняет углов и то, является ли грань лицевой или нет, зависит только от угла между нормалью к грани и направлением проектирования при проектировании

• центральном
• перпендикулярном
• нормальном
• параллельном

В векторной полигональной модели главным элементом ее описания является

• полилиния
• полигон
• вершина
• вектор

К характеристикам метода обратной трассировки относятся

• сложность работы с текстурами
• сложность моделирования диффузного отражения
• все преобразования координат линейны
• все преобразования координат нелинейны

Создание моделей геометрических объектов, содержащих информацию о геометрии изделия, представляет собой геометрическое

• моделирование
• представление
• конструирование
• проектирование

Для листа бумаги характерно _ отражение света

• диффузное
• зеркальное
• идеальное
• фронтальное

Методы удаления невидимых линий и поверхностей различаются по следующим параметрам

• виду получаемого результата
• способу визуализации сцены
• способу представления объектов
• способу анализа видимости

__________ — это устранение ступенчатого эффекта растровых изображений, сглаживание путем задания цветов отдельных угловых пикселов

Количественная невидимость точки считается по числу закрывающих ее лицевых граней в алгоритме

• Аппеля
• Ходжмана
• Сазерленда
• Робертса

При зеркальном отражении света от поверхности соотношение между углами падающего и отраженного луча и нормалью

• не равны
• равны
• угол падения больше
• угол отражения больше

К системам автоматизированного проектирования и обработки графических данных на ЭВМ относятся

• КОМПАС
• AutoCAD
• Pro/ENGINEER
• MathLab

Конструктивными элементами проволочной модели являются

• точка
• ребро
• многоугольник
• прямоугольник

Массив списков отрезков для строк экрана, менеджер отрезков и процедура вставки являются ключевыми элементами метода

• s-буфера
• двоичного разбиения пространства
• сортировки по глубине
• Варнака

К положительным чертам модели «неравномерная сетка» относятся

• простота алгоритмов преобразования в другие формы описания поверхностей
• небольшой объем информации для описания формы поверхности
• наглядность показа рельефа поверхности на картах
• простота и реализуемость выполнения многих операций над поверхностями

К характеристикам прозрачности объекта относятся

• ослабление интенсивности
• отражение
• спектр
• преломление

Согласно алгоритму Варнака, изображение, получающееся в рассматриваемой области, определяется сразу, если проекция(и)

• только одной грани содержится в области
• двух и более граней содержатся в области
• ни одной грани не попадает в область
• только одной грани пересекает область

Обратная трассировка для светового луча заканчивается, когда луч

• пересекает какой-либо объект
• попадает в полупрозрачный объект
• попадает в зеркальный объект
• уходит в свободное пространство