ch12 走樣與反走樣

1、走樣與反走樣1走樣與反走樣走樣：用離散量(像素)表示連續(xù)的量(圖形)而引起的失真，叫混淆或叫走樣(aliasing)。數(shù)學(xué)上的點(diǎn)、直線是無(wú)寬度、面積的。像素是有面積的。光柵圖形的走樣現(xiàn)象：階梯狀邊界；圖形細(xì)節(jié)失真；狹小圖形丟失；動(dòng)畫序列中時(shí)隱時(shí)現(xiàn)，產(chǎn)生閃爍。矛盾2不光滑(階梯狀）的圖形邊界多邊形邊界直線段走樣與反走樣3圖形細(xì)節(jié)失真需顯示的細(xì)小圖形顯示結(jié)果：象素：象素中心走樣與反走樣4狹小圖形的遺失：象素：象素中心待顯示的細(xì)小矩形顯示結(jié)果走樣與反走樣5動(dòng)態(tài)圖形的閃爍左圖：待顯示的運(yùn)動(dòng)的狹 小矩形右圖：顯示結(jié)果走樣與反走樣6用于減少或消除走樣現(xiàn)象的技術(shù)稱為反走樣(antialiasing)1. 提

2、高分辨率2. 區(qū)域采樣3. 半色調(diào)技術(shù)走樣與反走樣71. 提高分辨率把顯示器分辨率提高一倍。直線經(jīng)過(guò)兩倍的象素，鋸齒也增加一倍；但同時(shí)每個(gè)階梯的寬度也減小了一倍；所以顯示出的直線段看起來(lái)就平直光滑了一些。81. 提高分辨率方法簡(jiǎn)單，但代價(jià)非常大。受經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等因素限制。顯示器的水平、豎直分辯率各提高一倍，則顯示器的點(diǎn)距減小一倍，幀緩存容量增加到原來(lái)的4倍，而掃描轉(zhuǎn)換同樣大小的圖元要花4倍時(shí)間。只能減輕而不能消除鋸齒問(wèn)題。92. 區(qū)域采樣在較高的分辨率模式下計(jì)算，再對(duì)各象素求(非)加權(quán)平均的顏色值，然后在較低的分辨率模式下顯示。簡(jiǎn)單區(qū)域采樣：把每個(gè)像素分為n個(gè)子像素；用掃描轉(zhuǎn)換算法求得各子像素的

3、灰度值；然后對(duì)n個(gè)子像素的灰度值簡(jiǎn)單平均，作為該像素的灰度值。102. 區(qū)域采樣加權(quán)區(qū)域采樣：例：設(shè)分辨率為mn，把顯示窗口分為(2m+1)(2n+1)個(gè)子像素，對(duì)每個(gè)子像素進(jìn)行灰度值計(jì)算；然后根據(jù)權(quán)值表所規(guī)定的權(quán)值，對(duì)位于像素中心及四周的九個(gè)子像素加權(quán)平均，作為顯示像素的顏色。設(shè)m=4n=3d113. 半色調(diào)技術(shù)簡(jiǎn)單區(qū)域取樣和加權(quán)區(qū)域取樣技術(shù)的前提是多級(jí)灰度，利用多級(jí)灰度來(lái)提高視覺(jué)分辨率。若只有兩級(jí)灰度呢？能否使用上述技術(shù)呢？半色調(diào)技術(shù)：對(duì)于給定的分辨率，通過(guò)將幾個(gè)像素組合成一個(gè)單元來(lái)獲得多級(jí)灰度。報(bào)紙印刷。例：在一個(gè)顯示器中將四個(gè)像素組成一個(gè)單元，可產(chǎn)生5種光強(qiáng)。123. 半色調(diào)技術(shù)可用矩陣來(lái)表示：它表示黑色像素填入22個(gè)位置中的次序，每一級(jí)灰度再添上一個(gè)黑色像素就得到下一級(jí)灰度。注意：花樣是可以選擇的；要盡量避免連成一條直線的花樣。單元也可以是長(zhǎng)方形，如：133. 半色調(diào)技術(shù)它是以犧牲空間分辨率為代價(jià)的。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于兩級(jí)灰度顯示器可能構(gòu)成的灰度級(jí)數(shù)等于單元中像素個(gè)數(shù)加1；單元越大，灰度級(jí)別越高；也可推廣到多級(jí)灰度的場(chǎng)合。143. 半色調(diào)技術(shù)若每個(gè)象素有m級(jí)灰度，nn個(gè)像素組成一個(gè)單元，則單元的灰度級(jí)數(shù)為：nn(m-1)+1例如：象素灰度級(jí)別m=4，每個(gè)單元為2*2；則單元灰度級(jí)數(shù)為13。0000