(走样和反走样).ppt.ppt

2.6 反走样 用离散量表示连续量引起的失真现象称之为走样(aliasing) 。 光栅图形的走样现象 阶梯状边界； 图形细节失真； 狭小图形遗失：动画序列中时隐时现，产生闪烁。 走样现象举例 不光滑（阶梯状）的图形边界 走样现象举例 图形细节失真 走样现象举例 狭小图形的遗失与动态图形的闪烁 反走样概念及方法 用于减少或消除走样现象的技术称为反走样(antialiasing) 提高分辨率 简单区域取样 加权区域取样 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 提高分辨率 方法简单，但代价非常大。 显示器的水平、竖直分辩率各提高一倍，帧缓存容量则增加到原来的4倍，且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 另一种方法（软件方法）：用较高的分辨率的显示模式下计算，（对各自像属下计算，再求（非）加权平均的颜色值），在较低的分辨率模式下显示。只能减轻而不能消除锯齿问题。 简单区域采样 解决方法：改变直线段模型 方法步骤： 将直线段看作具有一定宽度的狭长矩形； 当直线段与某象素有交时，求出两者相交区域的面积； 根据相交区域的面积，确定该象素的亮度值 简单区域采样的离散计算方法 求相交区域的近似面积的离散计算方法 将屏幕象素分割成n个更小的子象素； 计算中心点落在直线段内的子象素的个数k； k/n为线段与象素相交区域面积的近似值 简单区域取样 非加权区域采样方法有两个缺点： 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。 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，特别是当直线是一条接近水平或接近垂直的直线时，这种现象就会比较突出 。 加权区域取样 采用圆锥形滤波器，圆锥的底圆中心在当前像素，底圆半径为一个像素，锥高为1。当直线条经过该像素时，该像素的灰度值是在二者相交区域上对滤波器（函数w）进行积分的积分值。 加权区域取样 可采用离散计算方法 如：我们将屏幕划分为n=3×3个子象素，加权表可以取作： 权函数w（x,y）为微面元dA与象素中心距离d的函数 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 乘以象素的最大灰度值作为该象素的显示灰度值 加权区域取样 这种区域采样法的反走样效果较好 接近理想直线的像素将被分配更多的灰度值。 相邻的两个像素的滤波器相交，有利于缩小直线条上相邻像素的灰度差。 * * 例子：PaintBrush 目的：简化计算 n = 16, k = 3 近似面积 = 3/16 n=9,k=3近似面积为1/3