圖形光柵化3課件

第2章、光柵圖形學3線寬與線型的處理字符裁剪反走樣線寬與線型的處理一、直線的線寬與線型1.筆與刷子線刷子方形刷子圓形刷子棱形刷子問題：線寬與方向的關系偶數線寬時的位置誤差線寬與線型的處理2.線帽與線連接3.線型實線、虛線、點線、點劃線方帽 突方帽圓帽斜角連接圓連接

斜切連接線寬與線型的處理2.線寬的處理方法A.展寬算法曲線斜率小于1時垂直補像素曲線斜率大于1時水平補像素曲線的粗細是曲線斜率的函數，斜率絕對值接近1時曲線顯得較細B.同心圓法分別作向內或向外的同心圓對畫圓是精確的，但對其它粗曲線是近似的字符字符指數字、字母、漢字等符號。計算機中字符由一個數字編碼唯一標識。國際上最流行的字符集：“美國信息交換用標準代碼集”，簡稱ASCII碼。它是用7位二進制數進行編碼表示128個字符；包括字母、標點、運算符以及一些特殊符號。字符漢字編碼的國家標準字符集：GB2312－80。該字符集分為94個區(qū)，94個位，每個符號由一個區(qū)碼和一個位碼共同標識。區(qū)碼和位碼各用一個字節(jié)表示。為了能夠區(qū)分ASCII碼與漢字編碼，采用字節(jié)的最高位來標識：最高位為0表示ASCII碼；最高位為1表示表示漢字編碼。字符

點陣式字符將字符表示為一個矩形點陣，由點陣中點的不同值表達字符的形狀。常用的點陣大小有5*7、7*9、8*8、16*16等。字符在實際應用中，有多種字體（如宋體、楷體等），每種字體又有多種大小型號，因此字庫的存儲空間是很龐大的。解決這個問題一般采用壓縮技術。點陣字符的顯示分為兩步。首先從字庫中將它的位圖檢索出來。然后將檢索到的位圖寫到幀緩沖器中。字符

方向編碼式字符用有限的若干種方向編碼來表達一個字符，常用的如8方向編碼。下圖字母“B”就表示為8方向編碼：{66666}。方向編碼式字符很容易被填入幀緩存寄存器中予以顯示，方向編碼所占的空間比較小，它也能接受一些特定的變換操作。字符特點：點陣字符：存儲量大，易于顯示矢量字符：存儲量小，美觀，變換方便;但 需要光柵化后才能顯示。字符

當對輸出字符的要求較高時（如排版印刷），需要使用高質量的點陣字符。對于GB2312-80所規(guī)定的6763個基本漢字，假設每個漢字是72X72點陣，那么一個字庫就需要72X72X6763/8=4.4兆字節(jié)存儲空間；不但如此，在實際使用時，還需要多種字體（如基本體、宋體、仿宋體、黑體、楷體等），每種字體又需要多種字號?？梢姡苯邮褂命c陣字符方法將耗費巨大的存儲空間。字符

解決這個問題一般采用壓縮技術。對字型數據壓縮后再存儲，使用時，將壓縮的數據還原為字符位圖點陣。壓縮方法有多種，最簡單的有黑白段壓縮法，這種方法簡單，還原快，不失真，但壓縮較差，使用起來也不方便，一般用于低級的文字處理系統(tǒng)中。另一種方法是部件壓縮法。這種方法壓縮比大，缺點是字型質量不能保證。三是輪廓字型法，這種方法壓縮比大，且能保證字符質量，是當今國際上最流行的一種方法，基本上也被認為是符合工業(yè)標準化的方法。字符

由美國Apple和Microsoft公司聯合開發(fā)的TrueType字型技術就是一種輪廓字型技術，已被用于為Windows中文版生成漢字字庫。當前占領主要的電子印刷市場的我國北大方正和華光電子印刷系統(tǒng)，用的字型技術是漢字字型輪廓矢量法。字符字符的主要屬性：字體（黑體、楷體、仿宋）、字高、字寬因子（宋體、宋體、宋體）字傾斜角（傾斜）、對齊方式字色（紅色、綠色、黃色）、寫方式等。用離散量表示連續(xù)量引起的失真現象稱之為走樣(aliasing)用于減少或消除這種效果的技術稱為反走樣(antialiasing)提高分辨率區(qū)域采樣加權區(qū)域取樣反走樣(Anti-Aliasing)反走樣(Anti-Aliasing)圖形細節(jié)失真反走樣(Anti-Aliasing)狹小圖形的遺失與動態(tài)圖形的閃爍反走樣(Anti-Aliasing)1011121323222120理想幾何線的過取樣子像素位置反走樣(Anti-Aliasing)方法簡單，但代價非常大。顯示器的水平、豎直分辯率各提高一倍，則顯示器的點距減少一倍，幀緩存容量則增加到原來的4倍，而掃描轉換同樣大小的圖元卻要花4倍時間。而且它也只能減輕而不能消除鋸齒問題反走樣(Anti-Aliasing)高分辨率計算低分辨率顯示（軟件方法）用較高的分辨率的顯示模式下計算，（對各自像素下計算，再求加權平均的顏色值），在較低的分辨率模式下顯示。只能減輕而不能消除鋸齒問題。1111算術平均122142121加權平均mD反走樣(Anti-Aliasing)（1）（2）（3）設直線斜率為m，則(1)中三角形陰影面積為：(2)中梯形陰影面積為：(3)1-D2/m為了簡化計算可以采用離散的方法

n=9,k=3近似面積為1/3首先將屏幕象素均分成n個子象素，然后計算中心點落在直線段內的子象素的個數k。將屏幕該象素的亮度置為相交區(qū)域面積的近似值可k/n。反走樣(Anti-Aliasing)反走樣(Anti-Aliasing)簡單區(qū)域取樣缺點：象素的亮度與相交區(qū)域的面積成正比，而與相交區(qū)域落在象素內的位置無關，這仍然會導致鋸齒效應。直線條上沿理想直線方向的相鄰兩個象素有時會有較大的灰度差。反走樣(Anti-Aliasing)加權區(qū)域采樣（濾波）相交區(qū)域對像素亮度的貢獻依賴于該區(qū)域和像素中心的距離，通過計算相交區(qū)域A’上對濾波器的積分得到像素的亮度。常用的濾波器有圓錐形，高斯函數等?？刹捎秒x散計算方法 如：我們將屏幕劃分為n=3×3個子象素，加權表可以取作：