《计算机图形学教学资料》第8讲-文本生成及反走样技术-精选文档

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走样与反走样

• 中心子像素的加权是角子像素的4倍，是其它像素的2倍；
• 对九个子像素的每个网格所计算出的亮度进行平均。这样的结果是
– 中心子像素的加权系数为1/4；
– 顶部和底部及两侧子像素的加权系数为1/8； 1 2 1
– 而角子像素的加权系数为1/16。
242
121
像素加权掩模
指定子像素的相对重要性的值数组有时称为子像素权的 “掩模”
过取样Supersampling
Full-Scene Anti-Aliasng (FSAA): 通过高分辨率绘制场景，然后把相邻的采样点进行加权平均得到一幅图像。
例子：若需绘制500X400的反走样图像，则可先绘制1000X800的图像，然后用2X2采样模板进行加权平均（每个象素用4个采样点）
• 走样会影响图形显示的视觉/真实感效果
走样现象
• 增加光栅系统取样率的一种简单方法：以较高分辨率显示－有两个核心问题难以解决 • 将帧缓冲器做成多大并仍保持刷新频率在每秒30～ 60帧? • 用连续参数精确地表示对象需要任意小的取样间隔 – 即使用当前技术能达到的最高分辨率，锯齿形仍会在一定范围内出现 – 除非硬件技术能处理任意大的帧缓冲器，增加屏幕分辨率还不能完全解决走样问题
– 在黑白显示下，一个像素如果被完全覆盖，则为黑色 – 部分覆盖的像素则为灰色，灰度值与该像素被线覆盖
的面积成正比 – 像素没有被覆盖，则为白色
非加权区域采样方法
每个像素面积为单位面积；相交区域面积是介于0、1之间的实数；用它乘以像素可设置的最大亮度值，即可得到该像素实际显示的亮度值。
非加权区域采样方法
亮度之间有一个平缓的过渡，淡化了锯齿现象 – 加权区域采样方法

计算机图形学第八章.pptx

方法
❖ Brep表示的缺点
数据结构复杂，需大量存储空间，维护程序复杂 Brep表示不一定对应一个有效形体，通常运用欧拉操作来保证Brep表示形体
的有效性、正则性等
2020/4/15
24
第八章：几何造型技术
❖ 形体的边界表示模型
边界模型=几何信息+拓扑信息
边界表示的基本拓扑实体
顶点
❖ 顶点(Vertex)的位置用(几何)点(Point)来表示。一维空间的点用一元组{t} 表示；二维空间中的的点用二元组{x,y}或{x(t),y(t)}表示；三维空间中的点用三元组{x,y,z}或{x(t),y(t),z(t)}表示。n维空间中的点在齐次坐标下用 n+1维表示
3
第八章：几何造型技术
早期的几何造型系统只支持正则形体造型。正则形体集(R-Set)的概念由罗切斯特大学Requicha引入造型系统，为几何造型奠定了初步的理论基础
基于正则形体表示的实体造型只能表示正则三维体，低于三维的形体如线、面，都不能表示
集合运算(并、交、差)是构造形体的基本方法，正则形体经过集合运算后，可能会产生悬边、悬面等低于三维的形体 ( 图 8.1.2) 。 Requicha定义了正则集合运算的概念，保证集合运算的结果仍是一个正则形体，即丢弃悬边、悬面等(图8.1.3)
❖ 八十年代末出现了参数化、变量化的特征造型技术, 以Pro/Engineering 为代表，在几何造型领域产生了深远影响
❖ 产生背景
以CSG和Brep为代表的几何造型技术已较为成熟，实体造型系统在工业界得到广泛的应用
同时，用户对实体造型系统也提出了更高的要求。用户并不满足于用点、线、面等基本的几何和拓扑元素来设计形体，更希望用他们熟悉的设计特征来建模，传统的几何造型系统远不能提供这些信息

计算机图形学课后习题答案

计算机图形学课后习题答案计算机图形学课后习题答案计算机图形学是一门研究计算机生成和处理图像的学科，它在现代科技和娱乐领域扮演着重要的角色。

在学习这门课程时，我们通常会遇到一些习题，用以巩固所学知识。

本文将提供一些计算机图形学课后习题的答案，希望能对大家的学习有所帮助。

1. 什么是光栅化？如何实现光栅化？光栅化是将连续的几何图形转换为离散的像素表示的过程。

它是计算机图形学中最基本的操作之一。

实现光栅化的方法有多种，其中最常见的是扫描线算法。

该算法通过扫描图形的每一条扫描线，确定每个像素的颜色值，从而实现光栅化。

2. 什么是反走样？为什么需要反走样？反走样是一种减少图像锯齿状边缘的技术。

在计算机图形学中，由于像素是离散的，当几何图形的边缘与像素格子不完全对齐时，会产生锯齿状边缘。

反走样技术通过在边缘周围使用不同颜色的像素来模拟平滑边缘，从而减少锯齿状边缘的出现。

3. 什么是光照模型？请简要介绍一下常见的光照模型。

光照模型是用来模拟光照对物体表面的影响的数学模型。

常见的光照模型有以下几种：- 环境光照模型：模拟环境中的整体光照效果，通常用来表示物体表面的基本颜色。

- 漫反射光照模型：模拟光线在物体表面上的扩散效果，根据物体表面法线和光线方向计算光照强度。

- 镜面反射光照模型：模拟光线在物体表面上的镜面反射效果，根据光线方向、物体表面法线和观察者方向计算光照强度。

- 高光反射光照模型：模拟光线在物体表面上的高光反射效果，通常用来表示物体表面的亮点。

4. 什么是纹理映射？如何实现纹理映射？纹理映射是将二维图像（纹理）映射到三维物体表面的过程。

它可以为物体表面增加细节和真实感。

实现纹理映射的方法有多种，其中最常见的是将纹理坐标与物体表面的顶点坐标关联起来，然后通过插值等技术将纹理映射到物体表面的每个像素上。

5. 什么是投影变换？请简要介绍一下常见的投影变换方法。

投影变换是将三维物体投影到二维平面上的过程。

常见的投影变换方法有以下几种：- 正交投影：将物体投影到一个平行于观察平面的平面上，保持物体在不同深度上的大小不变。

计算机图形学电子教案

计算机图形学电子教案第一章：计算机图形学概述1.1 计算机图形学的定义与目的1.2 计算机图形学的发展历程1.3 计算机图形学的主要应用领域1.4 计算机图形学的基本概念第二章：图形表示与模型2.1 图形的基本元素与属性2.2 点、线、面的表示方法2.3 向量与矩阵在图形表示中的应用2.4 图形变换与模型第三章：二维图形绘制3.1 基本图形绘制算法3.2 直线、圆的绘制方法3.3 反走样技术3.4 图像的采样与重建第四章：三维图形绘制4.1 三维图形的基本表示方法4.2 三维图形的绘制算法4.3 光照模型与材质属性4.4 纹理映射与三维效果增强第五章：图形用户界面设计5.1 图形用户界面的基本概念5.2 常用的图形用户界面组件5.3 事件处理与用户交互5.4 界面布局与美观设计第六章：计算机动画基础6.1 动画的基本概念与分类6.2 帧动画与精灵动画6.3 关键帧动画技术与中间帧6.4 动画的运动学原理与插值算法第七章：虚拟现实与增强现实7.1 虚拟现实与增强现实的基本概念7.2 虚拟现实技术的关键组成部分7.3 增强现实技术的工作原理与实现7.4 虚拟现实与增强现实的应用场景第八章：计算机图形学的数学基础8.1 计算机图形学中常用的数学知识8.2 向量与矩阵运算在图形学中的应用8.3 几何变换与坐标系统8.4 曲线与曲面的表示与绘制第九章：图像处理与计算机视觉9.1 图像处理的基本概念与技术9.2 图像滤波与边缘检测9.3 图像的特征提取与匹配9.4 计算机视觉的基本算法与应用第十章：计算机图形学项目实践10.1 项目实践的意义与目的10.2 项目实践的流程与方法10.3 常见图形学项目的案例分析10.4 学生项目实践的指导与评价重点和难点解析一、计算机图形学的定义与目的重点：图形学的基本概念，图形学与其他学科的关系，图形学的应用领域。

难点：图形学的核心问题，图形学的发展趋势。

二、图形表示与模型重点：图形的基本元素与属性，点、线、面的表示方法。

计算机图形学8(陈永强)

注意：当k=0，t=0时，tk=1，k!=1。
31
8.3.1Bezier曲线的定义
一次Bezier曲线（n=1）
p(t ) Pk BENk ,1 (t ) (1 t ) P0 tP 1
k 0 1
t [0, 1]
32
8.3.1Bezier曲线的定义
二次Bezier曲线（n=2）
2
8.1 基本概念
曲线曲面数学描述的发展
曲线曲面的表示要求
曲线曲面的表示
插值与逼近连续性条件样条描述
3
8.1.1曲线曲面数学描述的发展
弗格森双三次曲面片
孔斯双三次曲面片
样条方法
Bezier方法
B样条方法
有理Bezier 非均匀有理B样条方法
22
推导
p(t ) [t
3
t
2
ax b x t 1] cx d x
ay by cy dy
az bz cz dz
[t 3 t 2
a b t 1] T C c d
23
a 0 b 1 C c 0 d 3 2 2 3 3 0 0 0 1
n 2 1
t [0,1]
17
8.1.6样条描述
an x(t ) n p (t ) y (t ) t t 1 a1 z (t ) a0 T C T M S G t [0,1] bn cn b1 c1 b0 c0
0 0 1 Pk 1 1 1 Pk 1 0 1 0 Rk 2 1 0 Rk 1 1 1 Pk 2 1 Pk 1 M h Gh 1 0 Rk 0 0 Rk 1

计算机图形学电子教案

计算机图形学电子教案第一章：计算机图形学概述1.1 课程介绍了解计算机图形学的定义、发展和应用领域理解图形学与图像学的区别1.2 图形学基本概念掌握点、线、面的基本概念理解坐标系统和变换1.3 图形处理技术掌握光栅图形学的基本原理了解矢量图形学的基本概念第二章：图形表示与变换2.1 图形表示学习图形的数学模型掌握图形的基本属性和参数2.2 图形变换学习齐次坐标和矩阵变换掌握平移、旋转、缩放和剪裁等变换方法2.3 投影变换学习正交投影和透视投影掌握投影变换的原理和应用第三章：基本图形算法3.1 直线算法学习Bresenham算法和DDA算法掌握不同情况下直线的方法3.2 圆弧算法学习圆弧算法的基本原理掌握圆弧的参数方程和方法3.3 曲面算法学习参数曲面的表示和方法掌握曲面填充和裁剪技术第四章：图形渲染4.1 颜色模型与材质表示学习颜色模型和颜色变换掌握材质的属性和表示方法4.2 光照模型学习朗伯模型和基于物理的渲染掌握光照计算的基本方法4.3 纹理映射学习纹理映射的原理和方法掌握纹理坐标和纹理映射技术第五章：计算机动画基础5.1 动画基本概念理解动画的分类和特点掌握动画的基本原理和制作流程5.2 关键帧动画学习关键帧动画的原理和制作方法掌握插值算法和动画的平滑处理5.3 角色动画与仿真学习角色动画的基本原理和方法掌握仿真动画的原理和应用场景第六章：虚拟现实与增强现实6.1 虚拟现实技术理解虚拟现实（VR）的定义、分类和应用领域掌握虚拟现实技术的关键组件和交互方式6.2 增强现实技术学习增强现实（AR）的原理和系统组成掌握增强现实技术的应用和前景6.3 现实捕捉与场景重建学习现实捕捉技术如3D扫描和摄像头捕捉掌握从现实数据中重建三维场景的方法第七章：计算机图形学编程基础7.1 图形编程环境了解常用的图形编程接口如OpenGL和DirectX 掌握图形编程的基本步骤和环境配置7.2 图形编程语言学习图形编程语言的基本语法和结构掌握图形编程中的常见技术和算法7.3 实例分析与编程实践通过实例分析掌握图形编程的流程完成简单的图形编程实践项目第八章：图形用户界面设计8.1 GUI基本概念理解GUI的设计原则和用户交互方式掌握GUI组件和布局管理8.2 图形界面设计工具学习常用的GUI设计工具和框架掌握界面设计和原型制作的基本技巧8.3 界面动画与交云动效果学习界面动画的设计和实现方法掌握交云动效果的创建和优化技巧第九章：计算机图形学应用案例分析9.1 游戏开发理解游戏开发中图形学的应用分析游戏中的图形效果和技术挑战9.2 影视特效学习影视特效制作中图形学的角色分析影视作品中图形技术的应用9.3 工业设计与医学可视化了解工业设计中图形学的应用掌握医学可视化中的图形学和图像处理技术第十章：未来计算机图形学发展趋势10.1 新兴图形技术学习正在发展中的图形技术如实时全局光照了解图形学领域的最新研究动态10.2 跨领域融合理解图形学与其他学科的交叉融合掌握跨领域研究的方法和应用案例10.3 教育与职业规划分析计算机图形学在教育中的应用为学生提供职业规划和建议重点和难点解析重点环节1：图形学基本概念图形学与图像学的区别点、线、面的基本概念坐标系统和变换重点环节2：图形表示与变换图形的基本属性和参数齐次坐标和矩阵变换投影变换的原理和应用重点环节3：基本图形算法Bresenham算法和DDA算法圆弧算法和参数方程曲面算法和裁剪技术重点环节4：图形渲染颜色模型和颜色变换光照模型和光照计算纹理映射的原理和方法重点环节5：计算机动画基础动画的分类和特点关键帧动画的原理和制作角色动画和仿真动画的方法重点环节6：虚拟现实与增强现实虚拟现实（VR）的定义和应用增强现实（AR）的原理和系统现实捕捉与场景重建的技术重点环节7：计算机图形学编程基础图形编程环境和配置图形编程语言的基本语法图形编程实践项目的分析重点环节8：图形用户界面设计GUI的设计原则和用户交互GUI设计工具和界面布局界面动画和交云动效果的创建重点环节9：计算机图形学应用案例分析游戏开发中的图形学应用影视特效中的图形技术工业设计和医学可视化的应用重点环节10：未来计算机图形学发展趋势新兴图形技术和研究动态图形学与其他学科的交叉融合教育与职业规划的建议本教案涵盖了计算机图形学的基本概念、图形表示与变换、图形算法、图形渲染、计算机动画基础、虚拟现实与增强现实、图形用户界面设计、应用案例分析和未来发展趋势等十个章节。

计算机图形学完整ppt课件

工业设计
利用计算机图形学进行产品设计、仿真和可视化，提高设计效率和质量。
建筑设计
建筑师使用计算机图形学技术创建三维模型，进行建筑设计和规划。
计算机图形学的相关学科
计算机科学
计算机图形学是计算机科学的一个重要分支，涉及计算机算法、数据结构、操作系统等方面的知识。
物理学
计算机图形学中的很多技术都借鉴了物理学的原理，如光学、力学等，用于实现逼真的渲染效果和物理模拟。
02
03
显示器
LCD、LED、OLED等，用于呈现图形图像。
投影仪
将计算机生成的图像投影到大屏幕上，用于会议、教学等场合。
虚拟现实设备
如VR头盔，提供沉浸式的 3D图形体验。
图形输入设备
键盘和鼠标
最基本的图形输入设备，用于操作图形界面和输入命令。
触摸屏
通过触摸操作输入图形指令，常见于智能手机和平板电脑。
多边形裁剪算法
文字裁剪算法
判断一个多边形是否与另一个多边形相交，如果相交则求出交集部分并保留。
针对文字的特殊性质，采用特殊的裁剪算法进行处理，以保证文字的完整性和可读性。
05
光照模型与表面绘制
光照模型概述
光照模型是计算机图形学中用于模拟光线与物体表面交互的数学模型。
光照模型能够模拟光线在物体表面的反射、折射、阴影等效果，从而增强图形的真实感。
二维纹理映射原理
根据物体表面的顶点坐标和纹理坐标，计算出每个像素点对应的纹理坐标，从而确定像素点的颜色值。
二维纹理映射实现方法
使用OpenGL中的纹理映射函数，将纹理图像映射到物体表面。
三维纹理映射技术
三维纹理坐标
定义在三维空间中的坐标，表示纹理图像上的位置。

计算机图形学教程电子版

计算机图形学已成为计算机技术中发展最快的领域，计算机图形软件也相应得到快速发展。

计算机绘图显示有屏幕显示、打印机打印图样和绘图机输出图样等方式，其中用屏幕显示图样是计算机绘图的重要内容。

计算机上常见的显示器为光栅图形显示器，光栅图形显示器可以看作像素的矩阵。

像素是组成图形的基本元素，一般称为“点”。

通过点亮一些像素，灭掉另一些像素，即在屏幕上产生图形。

在光栅显示器上显示任何一种图形必须在显示器的相应像素点上画上所需颜色，即具有一种或多种颜色的像素集合构成图形。

确定最佳接近图形的像素集合，并用指定属性写像素的过程称为图形的扫描转换或光栅化。

对于一维图形，在不考虑线宽时，用一个像素宽的直、曲线来显示图形。

二维图形的光栅化必须确定区域对应的像素集，并用指定的属性或图案进行显示，即区域填充。

复杂的图形系统，都是由一些最基本的图形元素组成的。

利用计算机编制图形软件时，编制基本图形元素是相当重要的，也是必需的。

点是基本图形，本章主要讲述如何在指定的输出设备（如光栅图形显示器）上利用点构造其他基本二维几何图形（如点、直线、圆、椭圆、多边形域及字符串等）的算法与原理，并利用Visual C++编程实现这些算法。

1.1 直线数学上，理想的直线是由无数个点构成的集合，没有宽度。

计算机绘制直线是在显示器所给定的有限个像素组成的矩阵中，确定最佳逼近该直线的一组像素，并且按扫描线顺序，对这些像素进行写操作，实现显示器绘制直线，即通常所说的直线的扫描转换，或称直线光栅化。

由于一图形中可能包含成千上万条直线，所以要求绘制直线的算法应尽可能地快。

本节介绍一个像素宽直线的常用算法：数值微分法（DDA）、中点画线法、Bresenham 算法。

计算机图形学原理及算法教程 (Visual C++版) 21.1.1 DDA （数值微分）算法DDA 算法原理：如图1-1所示，已知过端点000111(, ), (, )p x y p x y 的直线段01p p ；直线斜率为1010y y k x x -=-，从x 的左端点0x 开始，向x 右端点步进画线，步长=1（个像素），计算相应的y 坐标y kx B =+；取像素点 [x , round （y ）] 作为当前点的坐标。

计算机图形学课件-eighth

计算机图形学的应用领域
01
02
03
04
计算机游戏
游戏中的场景、角色、特效等都需要用到计算机图形学技术
。
影视特效
电影、电视剧中的特效制作离不开计算机图形学的支持。
虚拟现实
虚拟现实技术需要计算机图形学来生成逼真的三维场景。
工业设计
汽车、飞机、家电等产品的设计都需要用到计算机图形学技
术。
计算机图形学的相关学科
06
计算机动画技术
计算机动画的基本原理
01 02
视觉暂留原理
人眼在观察物体时，当物体消失后，其形象在视网膜上会停留一段时间，这种现象称为视觉暂留。计算机动画利用这一原理，通过快速连续地显示静态图像，从而产生动态效果。
动画帧与时间
计算机动画由一系列静态图像帧组成，每一帧代表动画中的一个瞬间。帧的播放速度决定了动画的流畅度，通常以每秒帧数（fps）来衡量。
计算机科学
计算机图形学是计算机科学的一个重要分支，与计算机科学的其他领域有着密切的联系。
数学
计算机图形学中涉及到大量的数学知识，如线性代数、微积分、数值分析等。
物理学
计算机图形学中的光照模型、物体表面的反射和折射等都需要用到物理学知识。
美学
计算机图形学不仅要求生成的图形逼真，还要求美观，因此
03
关键帧与中间帧
关键帧是动画中定义物体运动状态的重要帧，而中间帧则是由计算机根
据关键帧自动生成，用于平滑过渡动画效果。
计算机动画的生成方法
1 2
基于物理模型的动画
通过建立物体的物理模型，模拟物体在现实世界中的运动规律，如重力、碰撞、摩擦等，从而生成逼真的动画效果。

《计算机图形学》学习资料

《计算机图行学》学习包本课程为有关专业的必修课程（或选修课程）。

通过本课程的教学，学生可以学习、了解和掌握计算机图形学中有关的基本原理、概念、方法和技术，培养和提高交互式图形设计的能力。

计算机图形学与图象处理，计算机图形学的研究内容，计算机图形学的发展简史，计算机图形学的发展方向，本课程教学要求与学习方法。

本章无习题计算机图形系统的组成、功能与分类，计算机图形显示器，图形输入设备，图形输出设备，图形软件系统，图形软件标准。

课后习题1. 某光栅系统中，显示器的分辨率为1280×768，其中每个象素点的颜色深度为12 bit，则该系统需要多大的帧缓存（即多少KB）？2. 有甲乙两台光栅图形显示器，它们的产品说明书介绍均称可以显示4096种颜色，但甲机在显示一幅画面时却只有256种颜色，问其中究竟是什么原因？参考答案1．1280×768×12 / (8×1024) = 1440(KB)2．(1) 甲机：8个位平面，采用一张有256个单元，每个单元有12 bit的彩色查找表。

(2) 乙机：12个位平面，没有采用查找表。

1点的生成，生成直线的DDA算法和Bresenham 算法，二次曲线，区域的简单种子填充算法和扫描线种子填充算法，多边形的扫描转换，字符的生成，反走样技术。

课后习题1. 用对称DDA算法画出A(0,0)到B(5,3)连线的各象素点的位置，并在表内填出相应的中间数据。

rx=5, ry=3,x=0,y=0,steps=5,dx=1,dy=0.6;2. 用Bresenham算法画出A(0,0)到B(5,3)连线的各象素点的位置，并在表内填出相应的中间数据。

dx=5, dy=3, d=2dy-dx=1, x=0, y=0, 2dy-2dx=-4, 3dy=6;23. 用Bresenham算法画出圆心为（0,0），半径为8的顺时针90至45的1/8圆弧上各象素点的位置。

计算机图形学第八章

深度相关性：物体的同一表面上的相邻部分深度是相近的。
2. 包围盒技术用于对物体间的某些关系进行比较和测试，从而可避免盲
目的求交运算，减少计算量，提高效率。二维图形 ----- 包围框（重叠测试）；三维物体 ----- 包围盒、包围球。
3. 背面剔除一个平面多面体的表面由若干个
平面多边形构成，若一个多边形表面的外法线方向与投影方向（观察方向）的夹角为钝角，则该面为前向面；若其夹角为锐角，则为后向面或背面。
后续各点的深度值。
jz
o
i i+1
x
③ 计算多边形边界上（对应于边的投影与扫描线交点处）的深
度值
设 L 为多边形 Fk的一条边，与扫描线 j 的交点为 Xj ，
则多边形 Fk 在交点( Xj ,j )处的深度为：
axj + bj + d
Zj =—
c
当扫描线向上移动一条，即 y=j+1 时，边 L 与扫描线的交
扫描线数相同。
4
3
根据各边两端点中较 2
Ⅰ
Ⅰ
∧
1
小的 y 坐标，将其放入
ⅡYmaxΔX X z
Ⅱ
∧
相应的桶内。
④ 有效边表 AET（边活化表）记录多边形边界与当前扫描线相交的各个边对的信息。 xl：左交点的x坐标值；
Δxl：左交点所在边和相邻扫描线交点的x坐标之差； ylmax：左侧边两端点中较大的 y 值； xr，Δxr， yrmax ：右交点对应的三个量； zl：左交点处多边形所在平面的深度值； Δzx：沿扫描线向右走过一个象素时，多边形所在平面深度的增
D
C
A
B
投影方向
4. 活化表技术 ( active list ) 设置活化表，用于存放与当前的处理相关的信息，从而可

《计算机图形学教学资料》第8讲-文本生成及反走样技术共37页文档

第五节字符的表示和输出
字符编码字库
字符表示--数字编码
❖ASCII
American Standard Code for Information Interchange
❖国标码
中华人民共和国国家标准信息交换编码 (GB2312-80)
两个七位编码（区码、位码）
2020/4/17
2
《GB2312-80》内容
2020/4/17
21
续：
❖加权平均
1/16 1/8 1/16 1/8 1/4 1/8 1/16 1/8 1/16
valu[em][n] 1 (colo[r3m][3n]colo[r3m2][3n] 16
colo[r3m][3n 2] colo[r3m 2][3n 2])
录每个子象素的颜色
❖ 原分辨率下象素所对应的颜色由其细分后的子象素颜色值的某种平均来定义
2020/4/17
20
计算子像素颜色的平均值
❖简单平均
1/4 1/4 1/4 1/4
va[m l]un []e 1(co[2 lm o ]2 [rn]co[2 lm o1 r]2 [n] 4 co[2 lm o ]2 [rn1 ]co[2 lm o1 r]2 [n1 ])
typedef struct {
canvasID cache;
int descenderHeight, totalHeight; /* Height is a constant; width varies */
int interCharacterSpacing;
/* Measured in pixels */
2020/4/17
10
矢量字符
❖ 利用字符的笔划信息表示字符

计算机图形学-走样与反走样

12
3. 半色调技术

3 可用矩阵来表示： 2
1 4

它表示黑色像素填入22个位置中的次序，每一级灰度再添上一个黑色像素就得到下一级灰度。花样是可以选择的；要尽量避免连成一条直线的花样。

注意：

单元也可以是长方形，如： 4 1 5
6 3 2
13
3. 半色调技术

它是以牺牲空间分辨率为代价的。

一般来说，对于两级灰度显示器可能构成的灰度级数等于单元中像素个数加1；单元越大，灰度级别越高；
也可推广到多级灰度的场合。

14
3. 半色调技术
1 4 3 2
0 0 0 0
1 0 0 0
1 0 0 1
1 1 0 1
1 1 1 1
2 1 1 1
3 2 2 2
1. 提高分辨率
2. 区域采样 3. 半色调技术 ……
7
1. 提高分辨率

把显示器分辨率提高一倍。

直线经过两倍的象素，锯齿也增加一倍；但同时每个阶梯的宽度也减小了一倍；所以显示出的直线段看起来就平直光滑了一些。
8
1. 提高分辨率

方法简单，但代价非常大。受经济、技术等因素限制。

显示器的水平、竖直分辩率各提高一倍，则显示器的点距减小一倍，帧缓存容量增加到原来的4倍，而扫描转换同样大小的图元要花4倍时间。

只能减轻而不能消除锯齿问题。
9
2. 区域采样

在较高的分辨率模式下计算，再对各象素求(非)加权平均的颜色值，然后在较低的分辨率模式下显示。

简单区域采样：把每个像素分为n个子像素；用扫描转换算法求得各子像素的灰度值；然后对n个子像素的灰度值简单平均，作为该像素的灰度值。

计算机图形学-反走样设计与实现

反走样设计与实现学生董庆洋班级 2012级四班反走样设计与实现董庆洋摘要：图形图像技术是现代社会信息化的重要技术，而走样却是数字化表示图形图像的必然产物。

为了提高图形的显示质量，需要减少或消除走样现象，用于减少或消除这种效果的技术称为反走样。

消除或减缓走样现象，给人视觉上产生更舒适光滑的图形，在图形界面已成为人机交互主流方式的今天，具有一定的应用价值。

本文介绍了几种常用的反走样方法，主要有：提高分辨率来显示图形对象、区域采样、加权区域采样以及改进的反走样方法：Wu像素反走样。

关键词：走样;反走样;过取样;区域取样;加权区域取样;Wu像素反走样1.引入走样与反走样光栅图形显示器是目前使用最广泛的图形显示器，因为它具有以下优点：光栅扫描显示器具有固定的刷新顺序，扫描从屏幕的左上角开始，从左到右，从上到下的顺序进行刷新，从而刷新控制部件得以简化，节约了成本。

在光栅显示系统中，构成图形的最小图形元素是像素，这样只要计算屏幕上位于给定区域以内的所有像素，并且赋予一定的颜色，就完成了图形的绘制。

光栅显示器中的图形由像素构成，而每一个像素又可呈现出多级灰度或不同的颜色值，颜色丰富，显示出来的图形具有更好的视觉效果。

光栅扫描显示器是一个画点设备，与图形的复杂度无关，刷新频率固定,因此不会像随机扫描显示器那样出现闪烁现象，人眼看上去更舒服。

但光栅显示器也有它的缺陷，数学意义上的图形是由无线多个连续的、面积为零的点构成，而光栅显示系统中用来表示图形的却是一个个离散的，具有一定面积的像素。

用离散的像素来表示连续的图形时会出现失真，也就称为走样。

光栅显示系统为何会出现走样呢？光栅图形显示器上被显示的线段、字符、图形及背景色都按像素点一一存储在帧缓冲存储器中。

当我们要画一条直线时，它通常不可能完全精确地从一个可编址的像素点画一条直线到另一个可编址的像素点，只可能用尽可能靠近这条直线路径的像素点集来近似地表示这条直线。

显然只有画水平线、垂直线时，像素点集在直线路径上的位置才是准确的，其他情况下的直线均或多或少地存在阶梯状（锯齿状）的现象。