计算机图形学

1. (单选题) Which operation is typically the most computationally expensive part of the scanline algorithm?

• 翻译: 扫描线算法中，通常计算成本最高的部分是哪一项操作？
• 选项:
  • A. Filling the pixels between edges.
  • B. Calculating the inverse slope for each edge.
  • C. Updating the AET.
  • D. Sorting the edges in the ET.
• 正确答案: D. Sorting the edges in the ET.
• 解析: $m\log m$ 的。

2. (单选题) In the context of frame buffers, "color depth" refers to:

• 翻译: 在帧缓冲器的上下文中，“颜色深度”指的是：
• 选项:
  • A. The number of bits used to represent the color of a single pixel.
  • B. The distance between pixels.
  • C. The number of frames stored in the buffer.
  • D. The physical depth of the monitor.
• 正确答案: A. The number of bits used to represent the color of a single pixel.
• 解析: 颜色深度指每个像素颜色信息所占的位数，如8位（256色）、24位（真彩色）。

3. (单选题) Which of the following is a key difference between the DDA and Bresenham's line algorithms?

• 翻译: 以下哪项是DDA算法和Bresenham直线算法的一个关键区别？
• 选项:
  • A. DDA uses integers, Bresenham uses floats.
  • B. DDA can draw circles, Bresenham cannot.
  • C. Bresenham is only for lines with positive slope.
  • D. DDA uses floats, Bresenham uses integers.
• 正确答案: D. DDA uses floats, Bresenham uses integers.
• 解析: DDA算法使用浮点数运算，而Bresenham算法使用整数运算，效率更高。

4. (单选题) The primary purpose of a virtual camera in computer graphics is to:

• 翻译: 计算机图形学中，虚拟相机的主要目的是：
• 选项:
  • A. Apply textures to 3D models.
  • B. Calculate the color of light sources.
  • C. Store the final rendered image.
  • D. Define the viewpoint and viewing direction for a 3D scene.
• 正确答案: D. Define the viewpoint and viewing direction for a 3D scene.
• 解析: 虚拟相机用于定义观察3D场景的视点、视线方向和视角等参数。

5. (单选题) The purpose of the "active" in Active Edge Table (AET) is that it contains: ( )

• 翻译: 活性边表（AET）中的“活性”指的是它包含：（ ）
• 选项:
  • A. Edges that have already been processed.
  • B. Edges that are currently intersecting the current scanline.
  • C. All edges of the polygon.
  • D. Edges that will be used for the next few scanlines.
• 正确答案: B. Edges that are currently intersecting the current scanline.
• 解析: 活性边表存储的是与当前扫描线相交的多边形的边。

6. (单选题) A significant memory-related risk of using a stack-based seed fill algorithm for a large area is:

• 翻译: 对于大面积区域，使用基于栈的种子填充算法的一个显著内存相关风险是：
• 选项:
  • A. Heap corruption.
  • B. Memory fragmentation.
  • C. Stack overflow.
  • D. Cache miss.
• 正确答案: C. Stack overflow.
• 解析: 基于栈的算法在填充大区域时可能递归深度过大，导致栈溢出。

7. (单选题) Vertex representation of a polygon stores:

• 翻译: 多边形的顶点表示法存储：
• 选项:
  • A. The color of every pixel inside.
  • B. The mathematical equation of its edges.
  • C. The coordinates of its vertices in order.
  • D. The center and radius.
• 正确答案: C. The coordinates of its vertices in order.
• 解析: 顶点表示法按顺序存储多边形各个顶点的坐标。

8. (单选题) The initial decision parameter for the Midpoint Circle Algorithm with radius r is:

• 翻译: 对于半径为r的圆，其中点圆算法的初始决策参数是：
• 选项:
  • A. r
  • B. 0
  • C. 2 - r
  • D. 1 - r
• 正确答案: D. 1 - r
• 解析: 中点圆算法通常从(0, r)开始，初始决策参数为p0 = 1 - r。

9. (单选题) Ray tracing handles shadows by:

• 翻译: 光线追踪通过以下方式处理阴影：
• 选项:
  • A. Using a shadow map rendered from the light's perspective.
  • B. Applying a depth buffer test.
  • C. Sending a shadow ray from the intersection point towards the light source.
  • D. Darkening the ambient term for surfaces facing away from the light.
• 正确答案: C. Sending a shadow ray from the intersection point towards the light source.
• 解析: 光线追踪从可见点向光源发射一条阴影射线（或探测射线），若被遮挡则产生阴影。

10. (单选题) A polygon is a closed 2D figure formed by a sequence of:

• 翻译: 多边形是由一系列____构成的封闭二维图形。
• 选项:
  • A. Pixels
  • B. Line segments
  • C. Circles
  • D. Curves
• 正确答案: B. Line segments
• 解析: 多边形是由若干直线段首尾顺次连接而成的封闭二维图形。

11. (单选题) The main purpose of the "odd-even rule" in scanline filling is to:

• 翻译: 在扫描线填充中，“奇偶规则”的主要目的是：
• 选项:
  • A. Determine the fill color. (确定填充颜色。)
  • B. Calculate the slope of an edge. (计算边的斜率。)
  • C. Correctly identify interior pixels by counting edge crossings. (通过计数边交叉来正确识别内部像素。)
  • D. Sort the edges in the ET. (对边表中的边进行排序。)
• 正确答案: C
• 解析: 奇偶规则是扫描线填充的核心原理。它通过计算扫描线与多边形边的交点数量来判断像素内外：从扫描线左侧开始，每经过一个交点，内外状态就改变一次（奇入偶出），从而正确识别需要填充的内部像素段。

12. (单选题) Which color model is primarily used for color printing?

• 翻译: 哪种颜色模型主要用于彩色打印？
• 选项:
  • A. RGB
  • B. HSV
  • C. YIQ
  • D. CMY
• 正确答案: D
• 解析: CMY（青、品红、黄）是一种减色模型，通过从白光中吸收（减去）特定颜色的光来呈现色彩，这符合印刷行业使用油墨在纸张上混色的物理过程。而RGB是一种加色模型，适用于屏幕等自发光的设备。

13. (单选题) How is a vertex that is a local minimum or maximum (a "tangent" point) typically handled in the scanline algorithm?

• 翻译: 在扫描线算法中，通常如何处理作为局部最小值或最大值（“相切”点）的顶点？
• 选项:
  • A. It is ignored. (忽略它。)
  • B. It is counted as two intersections. (将其计为两次交点。)
  • C. It is counted as zero intersections. (将其计为零次交点。)
  • D. It is counted as one intersection. (将其计为一次交点。)
• 正确答案: B
• 解析: 为了避免在局部极值点（即扫描线与多边形相切的顶点）处错误地判断内外状态，标准处理方法是将其计为两次交点。这通常通过缩短多边形的一条边或在边表中进行特殊标记来实现，以确保奇偶计数的正确性。

14. (单选题) Which color model is often considered more intuitive for artists to use?

• 翻译: 哪种颜色模型通常被认为对艺术家来说更直观？
• 选项:
  • A. HSV
  • B. CMY
  • C. YIQ
  • D. RGB
• 正确答案: A
• 解析: HSV（色相、饱和度、明度）模型将颜色分解为人眼更易感知的属性，类似于艺术家调色的思维方式（先选颜色，再调整深浅和亮度），因此比基于光原色的RGB或用于印刷的CMY更直观。

15. (单选题) A "span" in the context of scanline filling is a:

• 翻译: 在扫描线填充的上下文中，一个“跨度”指的是：
• 选项:
  • A. Horizontal run of consecutive pixels between two edges. (两条边之间的连续水平像素序列。)
  • B. Single pixel on a scanline. (扫描线上的单个像素。)
  • C. List of edges in the AET. (活性边表中的边列表。)
  • D. Vertical line of pixels. (垂直的像素线。)
• 正确答案: A
• 解析: “跨度”是扫描线填充算法中的一个关键概念。它指的是在当前扫描线上，由活性边表（AET）中排序后的交点对所定义的、需要被填充的一段连续水平像素。

16. (单选题) The core idea of "adaptive sampling" in anti-aliasing is to:

• 翻译: 反走样中“自适应采样”的核心思想是：
• 选项:
  • A. Use a fixed number of samples per pixel. (每个像素使用固定数量的采样点。)
  • B. Always sample at twice the Nyquist rate. (总是以两倍于奈奎斯特率的频率进行采样。)
  • C. Blur the image based on object velocity. (基于物体速度对图像进行模糊。)
  • D. Take more samples in areas of high frequency (e.g., edges) and fewer in areas of low frequency. (在高频区域（如边缘）进行更多采样，在低频区域进行较少采样。)
• 正确答案: D
• 解析: 自适应采样是一种优化策略。其核心思想是将计算资源集中在最需要的地方，即颜色或几何变化剧烈的高频区域（如物体边缘），通过在这些区域增加采样密度来更好地抗锯齿，同时在变化平缓的低频区域减少采样以节省计算量。

17. (单选题) In global illumination, the phenomenon where light passes through a transparent object and brightens a surface is a:

• 翻译: 在全局光照中，光线穿过透明物体并使表面变亮的现象是：
• 选项:
  • A. Caustic. (焦散。)
  • B. Specular reflection. (镜面反射。)
  • C. Diffuse reflection. (漫反射。)
  • D. Ambient light. (环境光。)
• 正确答案: A
• 解析: 焦散是指光线经过透明或反射物体的折射或聚焦后，在另一个表面上形成的光亮图案（如游泳池底的光纹）。这种现象是全局光照模拟的一种典型效果。

18. (单选题) A key rule in scanline filling is that the number of intersections between the scanline and the polygon edges should be:

• 翻译: 扫描线填充中的一个关键规则是：扫描线与多边形边的交点数应该是：
• 选项:
  • A. It can be any number. (可以是任意数量。)
  • B. Zero (零)
  • C. Always odd (总是奇数)
  • D. Always even (总是偶数)
• 正确答案: D
• 解析: 由于多边形是封闭的，且扫描线是无限长的直线，根据几何原理，它与封闭多边形的交点数量必须为偶数（0, 2, 4, ...）。0个交点表示扫描线完全在外部；每2个交点界定一个需要填充的内部区间。这是奇偶填充规则的基础。

19. (单选题) In the RGB color model, (255, 255, 255) represents:

• 翻译: 在RGB颜色模型中，(255, 255, 255) 表示：
• 选项:
  • A. Green (绿色)
  • B. White (白色)
  • C. Red (红色)
  • D. Black (黑色)
• 正确答案: B
• 解析: 在8位RGB模型中，每个颜色分量的取值范围是0到255。(255, 255, 255) 表示红、绿、蓝三色光都处于最大强度，当所有色光混合时，产生白色。

20. (单选题) A major disadvantage of recursive ray tracing is its:

• 翻译: 递归光线追踪的一个主要缺点是它的：
• 选项:
  • A. Inability to produce shadows. (无法产生阴影。)
  • B. High computational cost. (高昂的计算成本。)
  • C. Lack of support for colors. (不支持颜色。)
  • D. Inability to handle perspective projection. (无法处理透视投影。)
• 正确答案: B
• 解析: 递归光线追踪为了模拟光线反射、折射等效果，需要从每个像素发射多条光线并递归追踪，这会导致计算量呈指数级增长，因此其最大的缺点就是计算成本非常高，渲染速度慢。

21. (单选题) In the context of line drawing, "aliasing" causes which of the following visual artifacts? ( )

• 翻译: 在直线绘制的上下文中，“走样”会导致以下哪种视觉瑕疵？
• 选项:
  • A. Jagged edges (the "jaggies"). (锯齿状边缘（“锯齿”）。)
  • B. Moiré patterns. (摩尔纹。)
  • C. Flickering of small objects. (小物体的闪烁。)
  • D. Smooth, continuous lines. (平滑、连续的线条。)
• 正确答案: A
• 解析: 走样在直线绘制中最典型的表现就是因像素网格的离散性而产生的阶梯状或锯齿状边缘，即“锯齿”（Jaggies）。

22. (单选题) A "true color" system typically uses a color depth of:

• 翻译: 一个“真彩色”系统通常使用的颜色深度是：
• 选项:
  • A. 16 bits per pixel (16位每像素)
  • B. 8 bits per pixel (8位每像素)
  • C. 24 bits per pixel (24位每像素)
  • D. 32 bits per pixel (32位每像素)
• 正确答案: C
• 解析: “真彩色”通常指24位色深，其中红、绿、蓝通道各占8位，能够产生约1670万种颜色，足以逼真地再现自然图像。

23. (单选题) In computer graphics, which of the following is NOT considered a basic primitive?

• 翻译: 在计算机图形学中，下列哪项不被认为是基本图元？
• 选项:
  • A. Circle (圆)
  • B. Point (点)
  • C. Texture (纹理)
  • D. Line (线)
• 正确答案: C
• 解析: 点、线、多边形（有时包括圆/曲线）是构成图形的基本几何图元。纹理是一种应用于图元表面的图像数据或属性，其本身不是基本图元。

24. (单选题) Which component in the YIQ model carries the black-and-white picture information?

• 翻译: 在YIQ模型中，哪个分量承载了黑白图像信息？
• 选项:
  • A. Q
  • B. Y
  • C. Both I and Q (I和Q两者)
  • D. I
• 正确答案: B
• 解析: YIQ颜色模型用于NTSC电视制式。其中Y分量代表亮度（Luminance），包含了所有的黑白图像信息。I和Q是色度分量，承载颜色信息。

25. (单选题) For a horizontal edge in a polygon, how is it typically handled in the scanline algorithm?

• 翻译: 对于多边形中的水平边，在扫描线算法中通常如何处理？
• 选项:
  • A. It is drawn separately. (单独绘制。)
  • B. It is treated like any other edge. (像其他边一样处理。)
  • C. It is ignored and not included in the ET. (忽略且不放入边表（ET）。)
  • D. It is included in the ET with a special flag. (用一个特殊标志放入边表（ET）。)
• 正确答案: C
• 解析: 水平边与扫描线平行，不会产生一个唯一的交点来确定填充范围，反而可能造成奇偶计数规则的混乱。因此，在构建边表（ET）时通常直接忽略水平边。

26. (单选题) A visual artifact that appears as false patterns when a detailed texture is mapped onto a screen with insufficient resolution is called:

• 翻译: 当将一个细节丰富的纹理映射到分辨率不足的屏幕上时，出现的虚假图案被称为：
• 选项:
  • A. A Moiré pattern. (摩尔纹。)
  • B. Specular aliasing. (镜面反射走样。)
  • C. Aliasing. (走样。)
  • D. Persistence of vision. (视觉暂留。)
• 正确答案: A
• 解析: 摩尔纹是一种特殊的走样现象，当两个规律图案（如纹理和像素网格）的频率接近时，会产生一种新的、低频率的虚假干涉图案。

27. (单选题) The "jaggies" or stair-step patterns on diagonal lines in a rasterized image are a symptom of:

• 翻译: 在光栅化图像中，对角线上的“锯齿”或阶梯状图案是以下哪种现象的症状？
• 选项:
  • A. Aliasing. (走样。)
  • B. Tristimulus theory. (三色理论。)
  • C. Moiré patterns. (摩尔纹。)
  • D. The wagon-wheel effect. (车轮效应。)
• 正确答案: A
• 解析: “锯齿”是空间域中走样最直接和常见的表现形式，它源于用离散的像素来近似连续的图形时，采样率不足所导致的信息失真。

28. (单选题) According to the Fourier theory, a signal with sharp edges (like a black-white boundary) contains:

• 翻译: 根据傅里叶理论，具有尖锐边缘（如黑白边界）的信号包含：
• 选项:
  • A. Only low frequencies. (只有低频。)
  • B. Only high frequencies. (只有高频。)
  • C. A wide range of frequencies, including high ones. (广泛的频率范围，包括高频。)
  • D. No frequencies. (没有频率。)
• 正确答案: C
• 解析: 傅里叶分析表明，信号中变化越剧烈、边缘越尖锐的部分，其频率成分越丰富，包含的高频分量也越多。理想的黑白跳变边包含了无限高的频率成分。

29. (单选题) A major drawback of wireframe models is that they:

• 翻译: 线框模型的一个主要缺点是它们：
• 选项:
  • A. Cannot represent 3D objects. (不能表示3D物体。)
  • B. Have huge file sizes. (文件体积巨大。)
  • C. Are too realistic. (过于真实。)
  • D. Can be ambiguous, as they do not define surfaces. (可能产生歧义，因为它们不定义表面。)
• 正确答案: D
• 解析: 线框模型只存储物体的边（棱），而不定义其表面。这导致模型在显示时可能产生二义性，即同一个线框模型可以对应多种不同的三维形状解释。

30. (单选题) Which rendering technique is known for its ability to accurately simulate effects like shadows, reflections, and refractions by tracing the path of light?

• 翻译: 哪种渲染技术以通过追踪光线路径来精确模拟阴影、反射和折射等效果而闻名？
• 选项:
  • A. Ray Tracing. (光线追踪。)
  • B. Ray Marching. (光线步进。)
  • C. Ray Casting. (光线投射。)
  • D. Rasterization. (光栅化。)
• 正确答案: A
• 解析: 光线追踪（Ray Tracing）是一种全局光照算法，它通过从视点反向追踪光线路径，并模拟光线与物体表面的相互作用（如反射、折射）以及光线与光源的关系（产生阴影），从而能够非常物理准确地生成包含阴影、反射、折射等复杂光学效果的图像。

31. (单选题) When drawing a thick line, one common method is to:

• 翻译: 在绘制粗线条时，一种常见的方法是：
• 选项:
  • A. Draw a rectangle. (绘制一个矩形。)
  • B. Use a different color for each pixel. (为每个像素使用不同的颜色。)
  • C. Draw multiple parallel thin lines. (绘制多条平行的细线。)
  • D. Only use the DDA algorithm. (仅使用DDA算法。)
• 正确答案: C
• 解析: 绘制粗线的一种标准方法是沿着原始细线的轨迹，在其两侧绘制多条与之平行的细线，共同构成一个具有宽度的线条区域。

32. (单选题) A graphics standard like OpenGL or DirectX is primarily concerned with:

• 翻译: 像OpenGL或DirectX这样的图形标准主要关注于：
• 选项:
  • A. Providing a software interface for 2D/3D graphics rendering. (为2D/3D图形渲染提供一个软件接口。)
  • B. Specifying color models for printers. (规定打印机的颜色模型。)
  • C. Standardizing monitor resolutions. (标准化显示器分辨率。)
  • D. Defining file formats for images. (定义图像文件格式。)
• 正确答案: A
• 解析: OpenGL和DirectX是底层图形API，它们的主要目的是为开发者提供一套统一的、与硬件无关的编程接口，用于高效地渲染2D和3D计算机图形。

33. (单选题) The CMYK model is subtractive because:

• 翻译: CMYK模型是减色的，因为：
• 选项:
  • A. It adds colored light together. (它将有色光叠加在一起。)
  • B. It has a smaller color gamut than RGB. (它的色域比RGB小。)
  • C. Each ink subtracts brightness from the white paper. (每种油墨都从白纸中减去亮度。)
  • D. It is used for computer screens. (它用于计算机屏幕。)
• 正确答案: C
• 解析: CMYK是一种减色模型，应用于印刷。它假设背景是白色的（如纸张），通过覆盖青、品红、黄、黑四种油墨来吸收（减去）特定波长的白光，从而反射出我们看到的颜色。

34. (单选题) Aliasing in line drawing appears as:

• 翻译: 直线绘制中的走样表现为：
• 选项:
  • A. Smooth curves. (平滑的曲线。)
  • B. Blurry edges. (模糊的边缘。)
  • C. Incorrect colors. (不正确的颜色。)
  • D. Jagged "stair-step" patterns. (锯齿状的“阶梯”图案。)
• 正确答案: D
• 解析: 走样在直线绘制中最典型的视觉瑕疵就是“锯齿”，这是由于用离散的像素网格来近似连续的斜线时，因采样不足而产生的阶梯状外观。

35. (单选题) A straight line segment in computer graphics is primarily defined by its:

• 翻译: 在计算机图形学中，一条直线段主要由其____定义。
• 选项:
  • A. Slope and y-intercept (斜率和y轴截距)
  • B. Color and intensity (颜色和强度)
  • C. Starting and ending points (起点和终点)
  • D. Center and radius (圆心和半径)
• 正确答案: C
• 解析: 在图形学中，线段最常用其两个端点坐标来定义。虽然通过端点可以计算出斜率和截距，但端点是最直接、最通用的定义方式。

36. (单选题) In the context of sampling, the Nyquist-Shannon theorem states that the sampling frequency must be at least:

• 翻译: 在采样的上下文中，奈奎斯特-香农定理指出采样频率必须至少：
• 选项:
  • A. Equal to the highest frequency present in the signal. (等于信号中的最高频率。)
  • B. Twice the highest frequency present in the signal. (两倍于信号中的最高频率。)
  • C. The same as the refresh rate of the monitor. (与显示器的刷新率相同。)
  • D. Half the highest frequency present in the signal. (信号中最高频率的一半。)
• 正确答案: B
• 解析: 奈奎斯特-香农采样定理是信号处理中的基本原理。它指出，为了无失真地还原一个连续信号，采样频率必须至少是原信号中最高频率分量的两倍。在图形学中，这为抗锯齿技术提供了理论基础。

37. (单选题) The "boundary" in a boundary-fill algorithm is defined by a specific:

• 翻译: 边界填充算法中的“边界”由特定的____定义。
• 选项:
  • A. Background color (背景色)
  • B. Gradient (渐变)
  • C. Fill color (填充色)
  • D. Boundary color (边界色)
• 正确答案: D
• 解析: 边界填充算法从种子点开始，在所有方向上扩散填充，直到遇到指定的“边界颜色”为止。这个边界颜色是算法停止填充的标记。

38. (单选题) In a 24-bit RGB system, how many bits are allocated to each color channel?

• 翻译: 在一个24位RGB系统中，每个颜色通道分配了多少位？
• 选项:
  • A. 8
  • B. 4
  • C. 16
  • D. 24
• 正确答案: A
• 解析: 24位RGB颜色中，红、绿、蓝三个颜色通道平均分配这24位，每个通道各占8位，因此每个通道可以有256种强度级别。

39. (单选题) The primary goal of a realistic graphics system is to produce images that are:

• 翻译: 一个逼真图形系统的主要目标是生成____的图像。
• 选项:
  • A. Composed of simple geometric primitives. (由简单几何图元组成的。)
  • B. Stored in a vector format. (以矢量格式存储的。)
  • C. Easy to compute and render quickly. (易于计算和快速渲染的。)
  • D. Indistinguishable from a real photograph. (与真实照片无法区分的。)
• 正确答案: D
• 解析: 逼真渲染的最终目标就是追求照片级的真实感，即生成的计算机图像在视觉上与真实世界拍摄的照片没有区别。这是计算机图形学领域的核心挑战和追求之一。