方块队及其在小矩形区域连通检测中的应用

连通检测是计算机数字图象处理中一个重要的基本操作,它在模式识别、图象理解、图象特征提取等方面有着广泛的用途。为了提高连通检测的效率,在传统队数据结构的基础上,提出了一种新的数据结构,称其为方块队,同时提出了运用方块队进行小矩形区域连通检测的快速算法。该算法既可以检测目标象素在小正方形区域中的连通情况,也可以检测目标象素在小长矩形区域中的连通情况,还可直接用于图象中水平线和坚直线的初步检测。与已有的连通检测算法相比,此算法有着更高的效率。     

基于笔画分组的直线细化算法

本文介绍了一种基于边界象素偏差计算和分组的直线细化算法。与己有同类算法相比，本算法实现了既可保存每个笔画的形状，而图象特征又可无失真地获取。     

直线生成算法的改进

直线是图形的基本元素,研究其生成算法具有重要意义。由于经典的Bresenham直线生成算法一次计算只能生成一个像素点,效率较低。为了提高直线生成效率,通过对其进行改进,提出了一种利用直线前两行像素行的像素点数目来计算其余各像素行的像素点数目的算法。该算法在保持Bresenham算法不使用取整和小数运算的优点下,还提高了直线生成效率,一次计算可以生成一个像素行。     

Bresenham直线生成算法的改进

直线是图形的基本元素,研究其生成算法具有重要意义。由于经典的Bresenham直线生成算法一次计算只能生成一个像素点,效率较低。为了提高直线生成效率,通过对其进行改进,提出了一种利用直线前两行像素行的像素点数目来计算其余各像素行的像素点数目的算法。该算法在保持Bresenham算法不使用取整和小数运算的优点下,还提高了直线生成效率,一次计算可以生成一个像素行。     

直线发现中用于组合优化的模拟退火算法

直线是构成图形的重要组件,在图象理解过程中,通过发现直线,并将它们进行组合,就可能判别图象中的物体,而达到理解的目的。在象素平面上的直线绝大多数都是近似拟合得到的,理想直线很少,通过设计４个２象素长,朝向分别为０度、４５度、９０度和１３５度的模式基元,并应用改革的模拟退火算法,对这亲的组合进行优化。     

对称式八步直线生成算法

分析了直线生成模式与直线斜率之间的关系,提出了一种八步增量算法.该算法一次能画四个像素,结合直线的对称性,在一次循环中可以画八个像素.该算法只用到了整数加法运算、减法运算和左移位运算,大大降低了硬件实现的复杂度,同时有效地提高了速度,易于硬件实现.     

象素填充的算法及实现

主要介绍了ＣＩＧ象素处理中象素填充的算法及其ＦＰＧＡ实现技术。     

改进的Bresenham直线生成算法

提出一种新的直线生成算法,该算法通过预知每个像素行要选取的像素点个数,实现在一个像素行上同时处理多个像素,并对斜率k在（0．5,1）时的直线生成算法进行优化,使Bresenham算法的执行效率有很大提高。     

一个快速有效的直线反走样算法

直线f(x)=mx b，0≤m≤1；传统的生成算法是取样点(x，f(x))，其中x为整型，并将f(x)约束成整型，其实现过程有著名的DDA、Bresenham及Wu算法，本文针对直线的生成，分析了反走样技术，提出了直线的反走样生成算法，其取样点的光强由与之相邻的四个象素决定，且x和f(x)不必约束为整型，同时推导出点的光强与取样点数量无关而与直线的斜率有着直接的关系．并给出了具体的公式，实践证明，该算法具有更强的反走样效果．     

一个生成隐式曲面的整数型算法

隐式曲面易实现几何造型,但较难绘制。文章提出了一个隐式曲面的象素级生成算法,并针对隐式曲面的特点实现了隐藏线消隐。由于是象素级算法,所以该算法所绘制的曲面非常细致和平滑。该算法只使用整数运算,所以具有很快的速度。     

一种新的基于链码的填充算法

将计算机图形学的栅栏填充算法移植到链码的填充算法中，发展出了一种新的基于链码的填充算法。利用边界Freeman链码，定义了一种新的边界点分类方法，通过对边界上的左右端点到栅栏间的像素取补填充该区域，算法能填充任意复杂图像区域，不需要辅助内存空间和标记边界色。与现有的算法进行了对比实验，实验表明该文提供的算法对于图像具有填充速度快、效率高等优点。     

Approximate Line Scan-Conversion and Antialiasing

This paper presents an approximate multiple segment line scan-conversion method — the Slope Table Method. The statistics show that the new method can increase the percentage of multiple segment lines (i.e., lines with more than one segment) in an N×N raster area from about 39% to more than 99%. In software implementation for scan-conversion and antialiasing of randomly generated lines, this method is on average more than 6 times faster than Gupta's antialiasing line algorithm. Compared with other line scan-conversion methods, the method may choose pixels which are not the closest to the line (i.e., error pixels). Here the paper demonstrates that the visual effect is acceptable in most applications with the error pixels.     

TBR架构GPU中三角形高效光栅化

目的 在基于分块渲染(TBR)架构的GPU中,三角形光栅化的速度对芯片的性能影响很大,采用传统的光栅化方法会产生大量多余的像素,无法发挥TBR架构的优势.方法 提出了一种该架构下的高效三角形光栅化算法,该算法充分利用了分块渲染的特点,通过预处理计算出三角形在每一个块内的绘制参数,得出三角形与块边界的位置关系,并将其随三角形的分块信息一起写入存储器,在光栅化阶段采用了Bresenham算法,利用生成的三角形边得到在每一个块内的扫描水平线,进而生成水平线上的每一个像素.结果 经过理论分析,该算法的光栅化效率可以达到83%以上,甚至接近100%,在FPGA原型验证系统上对该算法进行了功能和性能的验证.结论 提出的三角形光栅化算法,能够适应TBR的架构,实际测试像素填充率与频率高一倍的ATI M9相当,因此该算法能够达到较高的光栅化效率.     

Patch-based variational image approximation

Vector graphic gives us a new solution to the representation of raster images. Among many types of vectorized representations, the most popular is mesh representation, which inherits the benefits of vector graphics. Inspired by mesh, we propose a novel patch-based representation for raster images, in which pixels are partitioned into regions, and pixels belonging to the same region are converted into a 3D point cloud and approximated by a 3D planar patch with proper boundaries in a variational way. The resulting patches are then encoded via a half-edge structure for storage. The key point is that the vertices of boundaries are not located on the very positions of sample points, i.e. converted pixels, but dependent on the optimal position of the patch, which theoretically reduces the fitting errors. Experiments show that our algorithm produces better results.     

基于FPGA的三角形光栅化模块

针对如何使用硬件实现三角形光栅化,提高三角形光栅化速度,提出一种集裁减与填充于一体的三角形光栅化算法。在算法中扫描与采样算法相互独立,可以根据不同应用替换相应的采样算法。使用基于Xilinx Virtex 2P XC2VP30的FPGA平台的硬件方法实现了该算法。实验结果表明,在FPGA板上实际运行时,约2 500 ns就可以光栅化一个边长为5像素的等边三角形。     

线目标缓冲区生成的矢栅混合算法研究

线目标的缓冲区生成是缓冲区分析的基础和关键。结合栅格算法与矢量算法的优势,提出矢栅混合算法解决线目标的缓冲区生成问题。采用Douglas-Peuker方法对线目标进行重采样以加快缓冲区建立速度,用扫描线方法将线目标矢量数据转化为栅格形式,再采用膨胀原理生成缓冲区,通过扫描缓冲区栅格边界,提取有效矢量数据,进行求交运算,对缓冲区生成中的自相交多边形进行处理。     

一种新直线算法的探索

对传统直线算法进行了详细的分析，然后从传统直线算法的另外一个角度对直线生成算法做出了新的探索，改变了传统算法中直线像素点的查找方式，提出了一种新的查找最佳像素点的方法，与传统方法相比，新算法节点的查找方式的突出特点是按段进行的，为了提高算法的性能，对算法进行了增量优化。文章最后对两种算法进行速度比较发现，本算法在速度上优于传统直线生成算法。     

Parallelization of Bresenham's line and circle algorithms

Parallel algorithm for line and circle drawing that are based on J.E. Bresenham's line and circle algorithms (see Commun. ACM, vol.20, no.2, p.100-6 (1977)) are presented. The new algorithms are applicable on raster scan CRTs, incremental pen plotters, and certain types of printers. The line algorithm approaches a perfect speedup of P as the line length approaches infinity, and the circle algorithm approaches a speedup greater than 0.9P as the circle radius approaches infinity. It is assumed that the algorithm are run in a multiple-instruction-multiple-data (MIMD) environment, that the raster memory is shared, and that the processors are dedicated and assigned to the task (of line or circle drawing)     

自适应多步位移码直线绘制算法

直线绘制是光栅图形学中一个最为基本的任务,加速传统直线绘制算法有着重要的实际意义.提出了一种新的直线绘制算法.与传统的直线绘制算法不同的是,该算法将直线直接表达成一串由0或1组成的位移码,并给出一个直线位移码的快速计算公式;在此基础上,通过对直线位移码周期性的分析,提出了一种新的自适应多步绘制算法.实验和理论分析表明,该算法能够大大减少生成直线的计算量,提高直线的绘制速度.