Opengl研究4.0 走样与反走样

Opengl研究4.0 走样与反走样

DionysosLai(906391500@qq.com) 2014-06-25

         走样与反走样，也叫混淆与反混淆。所谓走样，是因为使用离散量（像素）表示连续量（图形）而引起的失真。

         走样现象：

1.      阶梯状的图形边界

         如图所看到的：

                                                                                                                           

         因为像素点是一块一块的，存在锯齿状。

2.       图形细节失真

         因为显示图形的最小单位为像素，像素是由宽度的。有时候，我们可能显示的线段比像素要窄。要小。那么可能出现两种情况：a. 假设显示的线段宽度比像素宽度小一点，将被保留；b. 假设线段非常细，就不会显示。

---->图形的细节失真。

3.       狭小图形的遗失与动态图形的闪烁

         这个是因为图形细节失真造成的。

假设显示线段比較细，假设落在像素中心上，就显示。假设线段正好落在两个像素之间就不显示。---->图形闪烁

 

         反走样，即在图形显示过程中，用于降低或消除走样现象方法。

         反走样方法：

1.      提高分辨率：

         通过硬件。添加像素。--->代价非常大，并且会引起扫描转换时间、帧缓存容量。

2.      非加权区域採样方法

         走样原因：因为在实际中，像素是由实际面积大小不为0，同一时候直线段的宽度是至少为1个像素。

而我们假设是像素面积为0，亮度有覆盖该点的亮度决定，同一时候线段宽度为0。

二者的矛盾是导致走样原因。

         解决方法：

         改变直线度模型，线上像素灰度（颜色）不等。

         方法步骤：

         A.     将直线段看做具有一定宽度的狭长矩形。

         B.      当直线度与某像素相交时，求出两者相交区域的面积。

         C.      依据相交区域面积大小。设置该像素的亮度值。

         关键：

         是怎样计算相交区域面积大小。

因为像素是个正方形。相交面积计算还能够。有个简便方法，就是将正方形划分成n个区域，推断每一个区域（当成点）是否在线段内就可以。

如图所看到的：

                                                                                                                              

         则这个像素的相交面积为3/9;

3.      加权区域採用方法

         对于非加权区域採样方法中，面积的计算时，因为每一个区域的权重是一样的，而实际上对于中心的区域，其贡献值比較大。因此。将像素点的各个区域权重是不一样的。越中央，权重越大。反之。权重越小。权重，一般我们能够用一个矩阵表示：

                                                                                                                             

         那么对于上图的相交面积即为5/16。