Вопросы и задачи

  1. Какими недостатками обладают графические программы, написанные непосредственно с использованием команд драйвера устройства?
  2. Объясните, почему графическая программа, основанная на какой-либо графической библиотеке, может выполняться лишь на ограниченном числе графических устройств.
  3. Какова главная причина, по которой для задания положения на графическом устройстве используется виртуальная, а не обычная система координат устройства?
  4. Почему для задания формы объекта используется модельная система координат этого объекта?
  5. Объясните, каким образом задаются положение и ориентация каждого объекта сцены.
  6. Кратко опишите процедуру преобразования координат точки объекта из модельной системы в экранную.
  7. Объясните значение термина «окно» в компьютерной графике.
  8. Объясните значение термина «окно просмотра».
  9. Объясните различие между режимами выбора и опроса.
  10. Какие операции могут выполняться с экранным файлом?
  11. Точка зрения и точка наблюдения имеют мировые координаты (1, 1, 2) и (0, 1, 2). Вектор вертикали имеет координаты (0, 0, 1).
  • Нарисуйте эскиз, показывающий взаимное расположение экрана, наблюдательской системы координат, точки зрения и точки наблюдения.
  • Напишите матрицу преобразования Tw-v, осуществляющую перевод мировых координат в наблюдательские.
  • С помощью матрицы преобразования определите наблюдательские координаты точки с мировыми координатами (5, 1, 2).

 

    12. Какие матрицы преобразования и в каком порядке должны быть применены для поворота точки (2, 2) на плоскости ху на 30° против часовой стрелки относительно точки (3, 4)? Вычислите координаты                 точки после поворота, применив матрицы преобразования к точке (2, 2).

    13. Взаимное положение систем координат показано на рисунке. Ответьте на приведенные ниже вопросы.

 
Вопросы и задачи
 
 
  1. Точка объекта имеет координаты (-3, 0, 3) в модельной системе. Координаты этой точки в мировой системе координат (Хw, Уw Zw) могут быть получены по приведенной ниже формуле, если имеется матрица преобразования Тm.
Вопросы и задачи
 

Вычислите матрицу преобразования Тт и определите мировые координаты точки по приведенной формуле. В этой задаче модельная система координат совпадает с мировой, если мировая система координат транслируется на вектор (0. 2,-1).

2. Наблюдательская система координат на рисунке характеризуется координатами точки зрения (-10, 7, 2), точки наблюдения (-3, 7, 2) и вектора вертикали (0, 0, 1), которые заданы в мировой системе координат. Вычислите матрицу преобразования Тт переводяющую мировые координаты точки (Xw, Уw, Zw) в наблюдательские (Xv, Yv, Zv).

Вопросы и задачи

3. Вычислите наблюдательские координаты точки с модельными координатами (-3. О, 3), применив полученные ранее матрицы Т,„ и Tv.

     14. Вычислите матрицу преобразования Tw-v, выполняющую переход от мировых координат к наблюдательским при условии, что координаты точки зрения и точки наблюдения равны (4, 5, 6) и (0, 0, 0)                  соответственно (в мировой системе). Ось z мировой системы координат совпадает с вектором вертикали.
     15. Представьте треугольную грань выпуклого объекта, вершины которой имеют координаты A(0, 0, 0), B( 1, 1, 0) и С(0, 1, 2). Определите, видима ли эта грань из точки зрения V(0, 1, 5), используя алгоритм            удаления невидимых граней. Предположите, что точка D(2,2,2) является одной из вершин данного объекта.

     16. Точки А и В двумерного объекта перемешаются в точки С и D, что приводит к преобразованию исходной формы. Перечислите все матрицы преобразования, которые должны быть применены ко всем                точкам тела, в правильном порядке. Координаты точек имеют следующие значения: А(2, 2), В(5, 5), С(5. 2). D (7, 2 + √З).

     17. Плоскость, перпендикулярная плоскости хz, расположена так, как показано на приведенном ниже рисунке.

Вопросы и задачи
 
 

18.   Зеркальное отражение Р точки Р относительно этой плоскости может быть вычислено по приведенной ниже формуле. Выразить Тр_р. через матрицы элементарных преобразований, к которым относятся Trans(a,b,c), Rot(x,а), Rot(y, β). Rot(z, γ), а также матрицы отражения относительно плоскостей ху, y2 и xz.

Вопросы и задачи
       19. Объясните отличия методов затушевывания Фонга и Гуро.

       20. Используя любую доступную графическую библиотеку, напишите графическую программу, которая будет выполнять следующие действия.

  1. Отобразите систему координат и куб в ее центре. Положение точек зрения и наблюдения, направление вектора вертикали и размер куба задайте самостоятельно.
  2. Куб транслируется на +5 единиц в направлении у при нажатии левой кнопки мыши и на +5 единиц в направлении z при нажатии правой кнопки мыши. При нажатии средней кнопки куб возвращается в исходное положение (в центре системы координат).

 

       21. Напишите двумерный графический редактор, работающий с приведенным ниже всплывающим меню.

       22. Напишите графическую программу, которая будет рисовать траекторию точки D (средней точки шатуна ВС) при вращении кривошипно-шатунного механизма под воздействием ведущего шатуна АВ                 (см. приведенный ниже рисунок). По построенной траектории определите угол ведущего шатуна θ, при котором касательная к траектории становится горизонтальной.

 
Вопросы и задачи
 

Опишите преимущества, которые дает написание графического интерфейса приложения в системе X window.

Смотрите также