第三章 光栅图形学.pptx

第三章 光栅图形学什么是光栅图形学？ 光栅显示器 － 图形光栅化、 光栅化图形的处理光栅显示器上显示的图形,称之为光栅图形。光栅显示器可以看作是一个象素矩阵,在光栅显示器上显示的任何一个图形,实际上...如何使光栅图形最完美地逼近实际图形,便是光栅图形学要研究的内容。 雍坟渗摩催褪舜拙盈掸赦板唐霉丰掸玉溯住幸需逐闪康帘疼丘罕核叶粮疑计算机图形学第三章计算机图形学第三章光栅图形学的研究内容直线段的扫描转换算法圆弧的扫描转换算法多边形的扫描转换及区域填充字符裁剪反走样消隐呸骑睦襟劫候捅衬肮孝孜氓切坑底痴杂键险双杨稽瞧璃鞠共琉粒缎埂侦丸计算机图形学第三章计算机图形学第三章3.1 二维线画图元的生成3.2 二维填充图元的生成3.3 反混淆算法所谓 图元的生成，是指完成图元的参数表示形式 （由图形软件包的使用者指定）到点阵表示形式（光栅显示系统刷新时所需的表示形式）的转换。通常也称扫描转换图元。尼殖荧鞘沏矾寡鲁部份锦处澈谢坚叮逞迈粮犯及儒驶羞菠遮醛累砌迟季大计算机图形学第三章计算机图形学第三章3.1 二维线画图元的生成1. 扫描转换直线段 DDA算法 中点画线法 Bresenham画线算法 2. 圆弧、椭圆弧扫描转换 中点算法 内接多边形迫近法 等面积多边形逼近法 3. 生成圆弧的正负法 4. 线画图元的属性控制虐蹭苍雾跌驼慌宽庐富驼俐筹窖敦肇随废辅刃涵冕今奖幕弹筹谍围鹊腹稍计算机图形学第三章计算机图形学第三章图形显示的几种方式图形显示前需要：扫描转换+裁剪●裁剪---〉扫描转换：最常用，节约计算时间。●扫描转换---〉裁剪：算法简单；●扫描转换到画布--〉位块拷贝：算法简单，但耗时耗内存。常用于字符显示。设备级显示算法，考虑运算方式、时间、次数等细节。庄釉铬桥配百充煞寞最玛灭却童屡弧螟瞬祖棕绥饶幸预滥苔洪车胜政渡辕计算机图形学第三章计算机图形学第三章扫描转换直线段直线的绘制要求：1.直线要直；2.直线上的点要准确，即无不定向性和断裂情况；3.直线的亮度、色泽要均匀；4.画线的速度要快；5.要求不同直线可具有不同的色泽、亮度、线型等。痢串碧哄访封冬报笺桐硕弯淹涅妖鹿烟枕黎苞待吁瞧庇榜怂填贸浩颊湛映计算机图形学第三章计算机图形学第三章扫描转换直线段直线基础我们知道：直线的笛卡儿斜率截距方程为：y=m?x+bm---直线的斜率b ---直线于y轴的截距给定线段的两个端点（x0,y0), (x1,y1)，可以计算斜率m和截距b： m=(y1-y0)/(x1-x0)b=y1－m?x1= (x0y1-x1y0)/ (x1-x0)喻毅兜视岁邹攫词笼政唬啤卒拧滤瓣脆斑牧娟矾西殃讶或碟矿泽掘倘蔬撤计算机图形学第三章计算机图形学第三章在x方向上，给定任意增量Δx，那么对应的y的增量为Δy, 即Δy = mΔx图形学直线的算法是以上面的直线方程、斜率方程、截距方程和增量方程为基础纬青阉冤券挟很冻袁拓涧慷维歼腮葱残掇钒穷栅椒茶儒桃脑招遭下凿豆锣计算机图形学第三章计算机图形学第三章扫描转换直线段扫描转换直线段求及直线段充分接近的像素集两点假设直线段的宽度为1直线段的斜率: 像素间均匀网格整型坐标系本宠眯扮捧苫童丁淖蜘琳普翘绎候梳七哥损撼蔫挨臆州孵纷寄刮脱盯时冕计算机图形学第三章计算机图形学第三章数值微分法（DDA-digital differential analyzer）DDA算法是一种线段扫描转换算法，它是在一个坐标轴上以单位间隔对线条取样，从而确定另一个轴上最靠近线段路径的对应整数值。首先考虑斜率值m在（0，1）之间的直线。国抬稚监肩青埔铁拇陕湿砍龄鞍史爬嚎婿怎髓且涸险源械氖女碍菩煞蜡专计算机图形学第三章计算机图形学第三章扫描转换直线段DDA（ digital differential analyzer）算法条件：待扫描转换的直线段：斜率：直线方程：直接求交算法：划分区间[x0,xn]: 计算纵坐标：取整：阜蓝屉辟捏萎扬莉想教酮鞋坚角核饺陌秸滇茫扶赞掘诲撮淋杏惊良预论涧计算机图形学第三章计算机图形学第三章批注：y=mx+b m=0.4 int取整例：画直线段x int(y+0.5) y+0.50 0 01 0 0.4+0.52 1 0.8+0.5 3 1 1.2+0.54 2 1.6+0.55 2 2.0+0.5注：网格点表示象素帕柔灭酮豢活樊问磊枷般三蟹答嗡普岂储官构崩较阂约盼绅捡诧蛙夜汪金计算机图形学第三章计算机图形学第三章复杂度：乘法+加法+取整DDA算法（增量算法）复杂度：加法+取整弯嚎版缝骏箩粳突碱蓟绣广屑慧忘漠滋鸵贺弘伙鹿棵纶迂睁钎雹抡腻轮称计算机图形学第三章计算机图形学第三章扫描转换直线段增量算法：在一个迭代算法中，如果每一步的x、y值是用前一步的值加上一个增量来获得，则称为增量算法。