【无标题】第2章光栅图形学

最新推荐文章于 2025-05-17 20:54:51 发布

莫惊春

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分类专栏：计算机图形学基础教程文章标签：编辑器

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本文介绍了光栅化的基本概念，它是将图形转化为像素的过程，可能导致走样现象。为了减少这种畸变，提出了反走样技术。文章详细讲解了DDA算法，这是一种简单的直线绘制方法，尽管存在精度问题，但计算量较小。接着提到了中点画线法，通过计算中点坐标来选择正确的像素位置，以及Breshham算法，一种更优化的直线绘制策略，能有效避免走样。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、相关定义

光栅化（转换）：确定最佳逼近图形的像素集合，并指定属性写像素的过程。
走样：对图形进行光栅化的过程中，由于屏幕的空间分辨率有限，对于非水平，垂直，正45°的直线，因像素逼近误差，使所画的图形产生畸变的现象。
反走样：减少或者消除走样的技术。
对图形进行光栅化的过程中，只能在显示器所给定有限个的像素矩阵钟，确定最佳逼近于该直线的一组像素。

二、绘制直线的三个算法
5. 数值微分法（DDA）
（1）原理：知道直线的起点和终点以及斜率k，x向右端加1时，根据直线的斜截式公式y=kx+b计算出y，并四舍五入（round()函数)。
（2）计算量：一个乘法和一个加法，优化计算在这里插入图片描述（3）DDA算法程序

#x的步长是1
void DDALine(int x0, int y0. int x1. int y1, int color)
{ 
   int x;
   float dx, dy,y,k;
   dx = x1-x0;
   dy = y1-y0;
   k = dy/dx;
   for(x =x0; x<=x1; x++)
   {
      drawopixel(x, int(y+0.5), color)
      y = y+k;
      }
  }

优点：DDA算法本身是没有误差的，但是由于计算机硬件的原因，最后的y要四舍五入取整就有了偏差。
6. 中点画线法（计算了d值之后再去选取点）
原理：当x0移动一个步长，即x0+1时，计算出y0 和y0+1的终点，将中点坐标（（x0+1), (y0+1-y0)/2 ）带入直线的一般公式中计算出d值，d大于0选取y0, d小于0选取y0+1;
还可以采用增量算法来计算下个d值，当前的d>=0时，增量是a, 即下个d=d+a；当前的d<0时，增量是a+b,即d=a+b。