一种支持多线宽直线反走样算法

直线绘制中出现的锯齿现象称为走样,消除走样的方法称为反走样。文中通过对直线走样产生的原因进行理论上的分析,总结了现有的反走样技术。通过对经典的DDA直线绘制算法和Wu直线反走样绘制算法的研究,在二者结合的基础上,给出了一种任意宽度和复杂背景色下的直线反走样快速绘制算法：对于直线f（x）=mx＋b,0≤m≤1,x轴上每移动一个像素单位,根据直线所需绘制的宽度,在y轴上进行跨度像素着色,填充的色深值取决于该像素到对应直线边缘线的距离、原有背景色深和当前直线绘制色深。对算法进行了去浮点优化,给出了复杂度分析和实验结果,实践证明,该算法有很好的执行效率和反走样效果。     

一种快速的多线宽直线反走样算法

对于直线绘制中出现的锯齿现象称为走样,消除走样的方法称为反走样,通过对直线走样产生的原因进行理论上的分析,了现有的反走样技术。通过对经典的DDA直线绘制算法和Wu直线反走样绘制算法的研究,在二者结合的基础上,给出了一种任意宽度和复杂背景色下的直线反走样快速绘制算法：对于直线f（x）=mx+b,0≤m≤1,x轴上每移动一个像素单位,根据直线所需绘制的宽度,在y轴上进行跨度像素着色,填充的色深取决于该像素到对应直线边缘线的距离、原有背景色和当前直线绘制色。对算法进行了去浮点优化,给出了复杂度分析和实验结果。实践证明,该算法有很好的执行效率和反走样效果。     

基于屏幕背景色的彩色直线反走样算法

在真实感图形的绘制中,常需要在相机拍摄的自然背景上,对彩色直线进行反走样处理。彩色直线的反走样效果,不仅与前景色有关,而且受到背景色的影响。彩色直线上每一个像素点的反走样过程是由前景色向背景色的渐变融合,相邻像素的颜色分量的计算公式包含了背景色颜色分量。提出了彩色直线反走样算法将Wu反走样算法扩展到前景色和背景色的层面上去研究,深化了反走样理论。     

一种基于灰度的三角形反走样算法

结合多边形扫描线填充算法,将Wu直线反走样算法的基本思想推广到三角形反走样中。同时提出了一种三角形顶点处反走样的处理方法,实现了对三角形绘制和反走样的全过程。最后,给出了算法实验结果分析及实际应用。     

反走样技术在计算机图形仿真中的运用

阐述了反走样技术的基本原理和实现方法,重点描述了计算机图形中的直线反走样算法。该文采用的算法是基于三像素线宽的,通过调整像素的亮度来消除直线绘制中的锯齿现象。并把该算法推广到圆和椭圆的反走样。最后,采用改进的直线扫描转换算法与反走样算法相结合,进一步提高了反走样直线的绘制速度。该算法利用了直线的多段特性,以及空间对称特性。仿真表明,相比于Bresenham的算法,该算法的速度大为提高。     

基于亚像素精度的任意宽度直线反走样算法

针对地图可视化中地图及地图符号边界出现走样现象,提出了亚像素精度的任意宽度直线反走样算法,结合数值微分(DDA)算法和亚像素精度直线反走样算法,计算有宽度直线的边界像素点的整数坐标位置以及像素点的覆盖面积,从而计算边界像素点的绘制亮度,再结合直线的本来亮度值来确定边界像素点的最终亮度值,从而使边界像素变化平滑,减少边界的锯齿.仿真结果表明,改进算法的像素亮度等级能够达到较高等级,生成的地图符号边界比较细腻,反走样效果好,在地图可视化中得到较好的应用.     

彩色基本图元反走样算法

本文基于双像素扫描转换原理,研究了基本图元直线、圆和椭圆的反走样算法,特别是直线的动态反走样算法。针对彩色线条,本文应用了反走样颜色处理技术。通过绘制反走样“卫星图”对所提算法进行了验证。     

嵌入半球形滤波快速反走样画线方法

直线生成算法的优劣对计算机绘图及应用至关重要。Bresenham算法是最有效的直线生成算法,利用直线的两侧对称性可以进一步加快生成速度。但由于受到光栅扫描显示器的限制,用离散像素绘制的直线存在走样问题,实际应用中经常需要进行反走样处理。基于Bresenham算法,并依据直线的对称生成原理,与Hemisphere-filter反走样技术相结合,提出了一种新的快速反走样直线的生成算法。     

一种基于加权区域采样的直线反走样生成算法

直线反走样生成算法是光栅化图形算法中的重要内容.主要讨论了一种离散化的加权区域采样方法.将一个像素均匀分割成若干个子像素,根据每个子像素在像素中的位置赋予它们一定的权值.讨论了如何计算一个像素对线段的贡献(也即是该像素的灰度).对Bresenham画线算法进行了改进,给出了一种反走样算法.从实验的结果看,该算法具有比较明显的反走样效果;和传统的反走样算法相比,文中算法效率更优.     

反走样直线的灰度循环生成算法

灰度转换是整数反走样直线和曲线绘制算法中较为耗时的操作.为了提高反走样直线的绘制效率,提出了一种直接利用灰度循环控制生成反走样直线的纯整数算法.该算法采用两点反走样模式,根据对灰度值的分解、每次步进时的像素及其灰度值直接利用灰度增量控制产生,从而避免了候选点与真实直线之间的距离计算,以及由距离到灰度的转换.分析表明,该算法每次步进仅需要4～5次整数基本运算,其效率较现有整数反走样直线生成算法有大幅度提高,且具有与基本直线生成算法相似的简单性.     

基于对称的反走样直线生成算法

在对常用直线生成算法Bresenham及直线反走样算法Wu的深入研究后,在这两种算法的基础上提出一种适用于嵌入式环境下的快速直线绘制算法。该算法根据直线段的对称性特点,使上述两种算法的执行效率有了较大的提高,并能支持多像素宽度及反走样。     

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．     

直线与典型曲线的统一反走样整数生成算法

针对目前尚不存在有效的圆和椭圆的整数反走样算法问题,利用修改的中点法,提出了完全利用整数运算实现的像素级反走样直线、圆和椭圆逐点绘制的统一算法.根据中点法中的误差控制参数和候选点与理想曲线间的位置关系计算出精确距离,舍弃作用微小的高阶小量,利用查表或区间二分检索法转换为像素的亮度.该算法仅在中点法基础上进行局部调整,结构简单,且因为仅使用整数基本运算来实现,具有快速的光滑直线、圆和椭圆生成速度,有利于硬件实现.文中算法不仅实现了纯整数高质量快速曲线反走样绘制,也使得基本图形与反走样图形可以在一个框架下容易地生成.     

面向延迟着色的统一反走样算法

近年来,面向延迟着色的后期处理反走样算法成为实时绘制研究和应用的热点,针对该算法往往只能处理单一类型的走样的问题,提出一种统一的后期处理反走样算法.该算法既能通过子像素级别的几何对几何边界进行高质量的反走样重建,又能根据着色信息对颜色纹理的走样进行形态学的反走样处理;由于使用2种屏幕空间反走样算法分类处理屏幕像素会导致2类像素之间过渡不平滑,在屏幕空间滤波的基础上使用重投影的反走样方法,能克服动态场景中可能出现的闪烁问题.实验结果表明,文中算法在延时绘制的框架下能较好地处理几何边界走样、纹理边缘走样和时间域走样等多种类型的走样,高效地获得高质量反走样绘制结果.     

任意波形的彩色反走样算法研究与实现

由于智能仪器的不断发展,使用反走样技术来提高显示效果已成为一种趋势,针对现有反走样算法处理的图形种类比较单一的局限,设计了一种基于彩色图形的任意波形反走样方法。根据任意波数据的特征,对wu直线反走样算法进行了改进,使用连线的方式实现了任意波形的反走样。采用RGB颜色空间,根据亮度大小分别对前景色和背景色的3个分量值做处理,达到了任意背景色显示的要求。实验结果表明,该方法灵活高效、通用性强,能有效消除图形锯齿,且没有色彩失真。     

通用手写笔迹存储和处理系统的设计与实现

本文介绍了一个基于ActiveX技术的手写笔迹存储处理系统，主要包括手写笔迹的采集、笔迹存储、绘制、反走样、笔迹的处理等模块。在反走样模块中我们在Wu反走样的基础上，实现了三像素宽度和四像素宽度直线的反走样算法。本系统界面与A4纸大小一致，用户在纸上进行书写和批注。的同时笔迹也实时显示在电子文档里，真正实现了纸质文档和电子文档的同步和准确定位。我们还实现了在word中嵌入手写笔迹，满足了用户的多种需求。     

基于点到直线距离的直线扫描转换算法

直线扫描转换算法是计算机图形学和计算机辅助设计等领域最基本、最重要的算法之一,直线反走样算法也是光栅化图形算法中的重要内容。文中提出了一种基于点到直线距离的直线扫描转换算法,给出了算法的推导过程及代码表示,并介绍了算法在直线反走样中的具体应用。该算法基于增量技术,采用点到直线的距离作为判别式,在扫描转换过程中,可方便地根据点到直线的距离,采用加权区域采样的方法进行直线的反走样,提高了反走样的效率;具有只使用整型变量、不涉及乘除运算的特点,适合硬件实现。     

基于稀疏超采样的时间性反走样算法

针对时间性反走样算法在处理帧间复用时,若场景中有较多高频颜色区域或精细模型会造成重 影、模糊、闪烁及子像素细节丢失的问题,提出了基于稀疏超采样的时间性反走样算法。基本思想是,在时间 性反走样算法的基础上,对于无法复用历史帧像素,重新引入空间域的超采样,利用剔除算法以避免不必要的 绘制开销,实现对场景的稀疏超采样。实验结果表明,该算法能够得到与超采样算法媲美的反走样效果,并具 有更高的渲染效率,有效避免重影、模糊、闪烁及子像素细节丢失的问题。      

利用自绘按钮进行彩色渐变反走样直线的绘制

直线的绘制对计算机绘图及应用至关重要。在一些真实感图形中颜色过渡比较平滑,颜色渐变直线的绘制是满足这种要求的基础。由于受到光栅扫描显示器的限制,用离散的像素点绘制直线存在走样问题。实际应用中经常需要进行反走样处理,本文使用滤波反走样技术,并根据RGB颜色模型原理,在VC环境下利用自绘按钮,实现出了颜色渐变反走样直线的生成。     

基于FPGA的直线反走样算法研究

反走样是计算机图形学的基本问题。为了提高直线反走样的效率,针对FPGA硬件实现的特点,结合经典的Wu反走样算法,提出一种新的直线反走样算法。该算法根据像素点中心到理想直线的距离来计算灰度值,在生成直线时预测直线相邻像素点之间的灰度值变化,并建立递推公式,使用整数移位、加法和比较来完成直线反走样,计算简单,便于硬件实现。经计算机和FPGA分别实现验证,新算法的反走样效果较好,运算速度快于Wu反走样算法并能通过FPGA进一步提高速度。