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，是由于使用离散量（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

         如图所示：

         由于像素点是一块一块的，存在锯齿状。

2.       图形细节失真

         由于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. 如果显示的线段宽度比像素宽度小一点，将被保留；b. 如果线段很细，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

         这个是由于图形细节失真造成的。如果显示线段比较细，如果落在像素中心上，就显示；如果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，用于减少或消除走样现象方法。

         反走样方法：

1.      提高分辨率：

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

2.      非加权区域采样方法

         走样原因：由于在实际中，像素是由实际面积大小不为0，同时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，同时线段宽度为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.      根据相交区域面积大小，设置该像素的亮度值。

         关键：

         是如何计算相交区域面积大小。由于像素是个正方形，相交面积计算还可以。有个简便方法，就是将正方形划分成n个区域，判断每个区域（当成点）是否在线段内即可。如图所示：

         则这个像素的相交面积为3/9;

3.      加权区域采用方法

         对于非加权区域采样方法中，面积的计算时，由于每个区域的权重是一样的，而实际上对于中心的区域，其贡献值比较大。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，一般我们可以用一个矩阵表示：

         那么对于上图的相交面积即为5/16。