子像素形态学反走样算法的改进

针对子像素形态学反走样（SMAA）算法提取图像轮廓信息少和存储空间较大的问题,提出一种改进的形态学反走样算法。该算法用一个像素的亮度与调整因子的乘积作为动态阈值,来判定该像素是否为轮廓条件。与SMAA利用固定阈值判定轮廓相比,动态阈值严格限制了轮廓的判断条件,因此改进算法可以提取出更多的轮廓信息。同时,在分析SMAA存储形态模式的基础上,合并了不同模式但是面积计算和混合方式相同的存储,能有效地减少面积纹理的存储面积。在Windows 7操作系统下,用Microsoft DirectX SDK和HLSL着色语言实现了所改进的算法。实验结果表明：相对于SMAA算法,改进后算法可以提取更多更清晰的轮廓线,存储减少了51.93%。     

Catmull算法中反走样技术的改进

在Catmull算法中，其各子曲面片在每一像素中覆盖面积的计算是在分割曲面片的过程中用解析的方法得到的，其计算复杂，时间耗费较大。对此本文提出了一种新的解决办法，该方法利用A缓冲器技术来进行面积的计算，有效地克服了边界像素中的图形走样现象，大大减少了原算法的计算耗费，具有非常实用的价值。     

基于灰度递推的反走样圆生成算法

随着图形显示技术的特殊应用,对图形的显示效果提出了较高的要求。为了提高圆的反走样效率,建立了像素灰度与坐标之间的递推关系实现圆的反走样算法。该算法将每次循环中离理想圆弧最近的像素灰度作为判断依据,通过省略二次项带来简化计算,再对省略二次项带来的灰度误差进行修正,每次像素灰度结果可以直接输出,不需要再进行计算或转换,比其他算法的执行速度更快。经过验证,该算法的反走样效果和执行效率都比较好。     

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.     

双步圆的反走样生成算法

首先介绍了圆生成算法的发展及现状,接着对绘制圆的Bresenham算法及Kuzmin单点生成算法进行了实验分析及总结,并指出了其存在的优缺点。基于Wu和Rokne双步圆算法提出了新的双步反走样生成算法,使其成为一种反走样效果更佳的方法。该算法的灰度级数是原来Wu和Rokne算法的3倍,且最大灰度误差也比原来的减少了1/4;另外该算法由于只用整数运算,避免了除法,因此便于硬件实现。     

基于未来帧的时间性反走样研究及实践

时间性反走样算法具有效率优势,是近年来被广泛应用的实时反走样算法之一。该算法通过将 采样点平摊至历史多帧及复用历史数据的方式来实现实时反走样。在时域信息采样充分且历史数据可复用的前 提下,该算法能取得和超采样反走样算法类似的效果。然而在实际应用中,时间性反走样算法会有几何边缘锯 齿、重影及子像素细节缺失等问题。本文以时间性反走样算法为研究基础,针对时间性反走样算法存在的问题, 提出了一种基于未来帧的时间性反走样算法。其基本思想是,在使用已有时域信息的基础上,将未经反走样处 理的未来一帧纳入时间性反走样,通过使用未来帧的样本,提升几何反走样效果,实现抗重影以及改善子像素 细节缺失情况。本文算法提出了可复用未来帧数据提取以及未来帧数据复用的解决方案。实验结果表明,与时 间性反走样算法相比,该算法的反走样效果更优。     

基于FPGA的座舱仪表图形反走样技术研究

随着现代战斗机座舱仪表向大屏化、综合化方向发展,对图形显示的质量和速度提出了更高的要求。该文从分析有源矩阵液晶显示器(AMLCD)图形走样现象的根本原因入手,分析并阐述了图形反走样技术的基本原理和常见方法。提出了利用二维圆锥滤波器实现座舱仪表图形反走样,并详细阐述了实现方法。最后,为了提高座舱仪表的图形生成速度,提出了一种基于FPGA的嵌入式硬件图形反走样方案,并成功应用于所研制的飞机座舱仪表显示系统中,提高了飞机座舱仪表图形显示的质量与速度。     

一种快速高效的反走样算法*

快速近似反走样是一种后处理式反走样技术,其效果好、效率高,但由于是根据亮度值检测边缘,导致模型纹理贴图上的条纹和高光部分也会被检测出来,从而造成不必要的反走样。针对这一问题,该算法提出了一种改进的反走样方法:根据物理和阴影信息检测出模型与阴影边缘,再以边缘周围状况计算确定混合朝向,最后结合亚像素覆盖率进行反走样运算。实验表明,该算法在保留了原快速近似反走样效率的同时,有效地消除了不必要的反走样。     

基于OpenGL纹理映射反走样技术的研究

在计算机图形学中,引人注目的是图像的真实感问题。图像的真实感来源于建模软件中渲染效果的好坏,渲染用时越少,质量越高,渲染出来的图像就越逼真。利用纹理映射技术,即贴墙纸的方法将反映物体表面细节的图案贴到物体表面上。现有的纹理映射技术存在诸多方面的缺陷,用时长,清晰度低,走样等使得渲染出来的图像不能满足实时的需求。在原有纹理映射反走样技术的基础上,利用OpenGL图像库,改进原有纹理映射技术中存在的问题,能得到高度真实感的图像。     

一种自适应随机反走样算法

分析了光线追踪中造成物体锯齿状边缘的原因，讨论了几种反走样方法，在此基础上设计了一个自适应随机反走样算法。实践证明该算法能有效地消除物体的锯齿状边缘。     

浅析《计算机图形学》中扫描线填充算法的讲授方法

针对<计算机图形学>中扫描线填充算法要点多、从思想到具体算法跨度大和数据结构较复杂等特点,用教育心理学理论指导实践,提供了一个从简单到复杂,逐步展开各个知识点,然后通过引导学生参与到授课中来的教学方法,顺利地达到了教学目的.     

一种实用的计算机图形自动评判方法

依据实际应用的需求提出了一种中间语言制导的计算机图形自动评判方法。该方法首先根据对图形的要求得出用中间语言描述的计算机评判过程，然后由中间语言解释器针对待评判的图形按此过程计算得出评判结果。     

多通道高速同步数据采集及其快速图形显示技术

介绍了用于某型号产品的多通道高速同步数据采集及快速图形显示技术。该技术的核心是以一块卡的内触发信号为基准,启动其余卡的触发信号,在设计中每一个通道均配置了独立并行的前置处理、A/D转换及大容量的RAM。而图形显示的优化算法确保了显示效果和显示速度均可达到令人满意的程度。     

一种实用的计算机图形自动评判方法

依据实际应用的需求提出了一种中间语言制导的计算机图形自动评判方法。该方法首先根据对图形的要求得出用中间语言描述的计算机评判过程,然后由中间语言解释器针对待评判的图形按此过程计算得出评判结果。     

Interactive Simulation of Rigid Body Dynamics in Computer Graphics

Interactive rigid body simulation is an important part of many modern computer tools, which no authoring tool nor game engine can do without. Such high‐performance computer tools open up new possibilities for changing how designers, engineers, modelers and animators work with their design problems. This paper is a self contained state‐of‐the‐art report on the physics, the models, the numerical methods and the algorithms used in interactive rigid body simulation all of which have evolved and matured over the past 20 years. Furthermore, the paper communicates the mathematical and theoretical details in a pedagogical manner. This paper is not only a stake in the sand on what has been done, it also seeks to give the reader deeper insights to help guide their future research.     

计算机仿真技术在车辆监控系统研究中的应用

车辆监控系统是目前交通领域研究的热点问题之一.该文在典型的车辆监控系统的基础上,提出了将计算机仿真技术应用于车辆监控系统研究的新思路,重点分析了一种实用的车辆监控仿真系统的结构,及系统构造过程中使用的路径寻优、速度曲线生成、离散时间事件模拟等重要的仿真算法.这一仿真系统具有结构清晰、算法合理、系统参数易于修改的特点,对车辆监控系统的研究有很大帮助,对加快车辆监控系统的设计和实施具有重要意义.     

基于OpenGL的真实感图形绘制技术及应用

科学计算可视化, 计算机动画和虚拟现实是现代计算机图形学的三个热点, 而这三个热点的核心都是三维真实感图形的绘制。通过VC + + 环境下的编程实践, 系统地总结了基于OpenGL 技术实现真实感图形绘制( 包括反走样、消隐以及光照模型等) 的基本步骤和方法, 并结合具体实例, 介绍了真实感图形绘制技术在地矿工程三维实体构模中的应用。     

计算机绘图软件在园林绘图中的应用

本文介绍园林绘图方面的三种常用绘图软件,论述这三种绘图软件的互联性,并详细讲述了三种绘图软件在园林绘图中应用。     

A Survey of Ocean Simulation and Rendering Techniques in Computer Graphics

This paper presents a survey of ocean simulation and rendering methods in computer graphics. To model and animate the ocean’s surface, these methods mainly rely on two main approaches: on the one hand, those which approximate ocean dynamics with parametric, spectral or hybrid models and use empirical laws from oceanographic research. We will see that this type of methods essentially allows the simulation of ocean scenes in the deep water domain, without breaking waves. On the other hand, physically‐based methods use Navier–Stokes equations to represent breaking waves and more generally ocean surface near the shore. We also describe ocean rendering methods in computer graphics, with a special interest in the simulation of phenomena such as foam and spray, and light’s interaction with the ocean surface.