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ChapterTwo光栅图形学

作者:互联网

2光栅图形学

计算机图形学 光栅图形学笔记notion
光栅图形显示器可以看做一个像素的矩阵。在光栅显示器上显示的任何一种图形,实际上都是一些具有一种或多种颜色的像素集合。本章介绍光栅图形学中几个重要的概念及基相应算法。


光栅图形学研究的主要内容

直线段的扫描转换算法

本节的算法仅适用于 ∣ k ∣ ⩽ 1 |k|\leqslant1 ∣k∣⩽1的情形。在这种情况下, x x x每增加 1 1 1, y y y最多增加 1 1 1。当 ∣ k ∣ > 1 |k|\gt1 ∣k∣>1时,必须把 x , y x,y x,y的地位互换, y y y每增加 1 1 1, x x x相应增加 1 k 1 \over k k1​。 y y y与 k k k必须用浮点数表示,而且每一步都要对 y y y进行四舍五入后取整,这使得该算法不利于硬件实现。

有限的点逼近无线的点

求出过 P 0 P 1 P_0P_1 P0​P1​的直线段方程,像素的坐标都是整数,要进行取整处理

y = k x + b y=kx+b y=kx+b

k = y 1 − y 0 x 1 − x 0 ( x 1 ≠ x 0 ) k=\dfrac{y_1-y_0}{x_1-x_0}(x_1 {\not=}x_0) k=x1​−x0​y1​−y0​​(x1​​=x0​)

取消乘法提高效率?

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MidPointCircle(int r,int color)
{
	inx x,y;
	float d;
	x=;y=r;d=1.25-r;
	circliepoints(x,y,color);
	while(x<=y)
	{
		if(d<0) d += 2*x+3;
		else
		{
			d += 2*(x-y)+5;y--;
		}
		x++;
		circlepoints(x,y,color);
	}
}

多边形的扫描转换

多边形

表示方法:顶点表示、点阵表示

分类:凸、凹、含内环

区域填充算法

区域:已经表示成点阵形式的填充图形,它是像素的集合。

可采用,内点表示(区域内的所有像素着同一颜色)和边界表示(边界点着同一颜色)。

区域填充:区域的一点赋予指定颜色,然后扩展到整个区域的过程。

要求:区域是连通的

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字符

数字、字母、汉字等符号

字符属性


裁剪


反走样

在光栅显示器上显示图形时,直线段或图形边界或多或少会呈现锯齿状,原因时图形信号时连续的,而在光栅显示系统,用来表示图形的基本单位却是一个个离散的像素。这种用离散量来表示连续两引起的失真现象称为走样。

反走样方法

  1. 采用分辨率更高的显示设备

  2. 非加权区域采样

    根据物体的覆盖率(coverage) 计算像素的颜色。覆盖率是指某个像素区域被物体覆盖的比例

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    非加权区域采样方法有两个缺点:

    1. 象素的亮度与相交区域的面积成正比,而与相交区域落在象素内的位置无关,这仍然会导致锯齿效应
    2. 直线条上沿理想直线方向的相邻两个象素有时会有较大的灰度差
  3. 加权区域采样

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    然后求出所有中心落于直线段内的子象素。
    最后计算所有这些子象素对原象素亮度贡献之和


消隐

由于投影变换失去了深度信息,往往导致图形的二义性。要消除这种二义性,就必须在绘制时消除被遮挡的不可见的线或面,习惯上称之为消除隐藏线和隐藏面,或简称为消隐

消隐与消隐对象和观察者的位置有关。

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消隐的分类

消除隐藏线

消除隐藏面

图像空间的消隐算法

标签:E5%,图形学,E6%,85%,ChapterTwo,BE%,光栅,防盗链,图片
来源: https://blog.csdn.net/Leesnwen/article/details/117574271