本文档探讨了计算机图形学的基本原理和先进技术，涵盖渲染、建模以及图像处理等领域，旨在为读者提供全面的研究指南。
计算机图形学模拟试题一
1. 请举例说明计算机图形学的主要应用领域（至少五个）： 计算机辅助设计与制造、可视化技术、实时绘制与自然景物仿真、计算机动画制作以及用户界面设计等。
2. 分别解释直线生成算法DDA法、中点画线法和Bresenham法的基本原理。
- DDA（Digital Differential Analyzer）方法：假设一条过端点P0(x0, y0)与P1(x1, y1)的直线路段L(P0,P1)，其斜率为k。DDA算法通过将起点P0的横坐标x从x0向终点P1的横坐标递增，每次增加一个像素单位（即步长为1），利用直线方程y = kx + b计算出对应的纵坐标的值，并选取最接近该点的一个像素位置作为当前点。由于相邻两点之间的增量关系yi+1 = yi + k成立，因此当斜率k在0到1之间时，在横坐标增加一个单位的情况下，算法会根据是否需要向上移动一格来确定下一个像素的位置。
- 中点画线法：假设直线的斜率为正值且小于等于1。给定当前像素位置为(xp, yp)，则可能的选择包括向右下角或仅向右进行移动到新的位置。通过计算两个候选位置中点与理想直线上相应点之间的距离来决定下一步的方向，如果该中点位于理想的直线之下，则选择向上移动的方案。
- Bresenham算法：这是一种用于在屏幕像素上绘制线段的方法，它利用了整数运算的优势，在给定起点和终点坐标的情况下通过递增或减少x值并根据斜率k来决定是否需要调整y值以达到精确的位置。这种方法特别适用于计算机图形学中的快速直线生成需求。
以上是关于几种基本的直线生成算法及其工作原理介绍，它们在不同的场景下有着各自的优势与适用性。
5星
