Game101现代计算机图形学入门学习笔记（四）
作者：互联网
光栅化
光栅化是将三维图元映射成二维像素并用于相应的设备输出的过程。
一、不同光栅化设备
数控精雕机
示波器
阴极射线管（ CRT ）
帧缓冲设备（调用内存里存储的图像）
液晶显示屏（LCD，通过液晶的排布影响光的偏振方向，从而控制光能否通过光栅）
发光二极管（LED）
电子墨水屏（如Kindle）
二、光栅化三角形
三角形是基础形状图元。
1、为什么是三角形？
1、三角形是最基础的多边形，任何多边形都可以拆成三角形。
2、一个三角形一定是一个平面。
3、三角形内外性比较容易判断。
4、内部插值方便。
2、采样
通过采样，来确定对应的像素区域。
如果像素的中心点在三角形内部，则在屏幕上显示出来。
1、检测点是否在三角形内
根据三条边按一定顺序叉积，根据符号判断是否在三角形内部。符号相同则是在内部，不同则在外部。
2、 加速三角形光栅化
- 根据顶点坐标确定bounding box，进而避免遍历一些无必要的像素
3、走样
1、采样伪影
因为采样频率过低，出现走样。
- 锯齿 空间上的采样不足
- 摩尔纹现象 采样不足的图片
- 马车轮效应 时间上采样不足
原因
信号改变太快（高频率），采样太慢。
更高频率需要更快的采样。
欠采样会造成频率走样。
高频率信号不充分地采样：频谱错误地表现为一个更低频率的信号。
在一个给定的采样中，两个频率无法分辨出来被称为走样
滤波是去掉一些频率的内容。卷积也是滤波的一种，在空间域上的卷积等于在频域上的卷积。
从频率的角度来看，采样就是在重复频率上的内容，走样是频率混叠。
频域：信号频率的坐标系。
三、反走样
1、提高采样的频率
- 增加傅里叶域上样本之间的距离。
- 更高的分辨率、感应器、帧缓存等等
- 成本高、可能需要更高的分辨率
2、反走样
- 过滤高频信息后采样。
超采样
- 4x MASS
1、在每个像素中对4个点进行采样
2、判断对于一个像素有多少个点在三角形内，然后根据比例对颜色进行采样 - 另外几种方法
FXAA ( Fast Approximate AA )、TAA ( Temporal AA )
四、可见性/遮挡
1、深度缓冲
确定物体与物体之间的遮挡关系。
1、画家算法
根据距离远近对不同物体进行排序
2、Z-Buffer
1、为每个像素存储一个最小深度值
2、当遍历到新的像素，如果它的深度更小，则用它对应的颜色值来替代当前需要显示的颜色值。
五、参考和引用
[1] bilibili：GAMES101-现代计算机图形学入门-闫令琪
[2] 光栅化（三角形的离散化）.pdf
[3] 光栅化（深度测试与抗锯齿）.pdf
[4] CSDN：GAMES101-现代计算机图形学学习笔记（05）
[5] 知乎：GAMES-101 Lecture 05 笔记
[6] 知乎：【GAMES101-现代计算机图形学课程笔记】Lecture 05 光栅化（三角形）
标签：采样,入门,图形学,Game101,频率,三角形,像素,光栅,走样 来源： https://blog.csdn.net/Genius_J/article/details/118268503