反走样技术的研究与实现

   摘  要：

    反走样技术是提高光栅图形显示质量的重要技术之一。研究如何消除或减缓走样现象，给人视觉上产生更舒适光滑的图形，在图形界面已成为人机交互主流方式的今天，具有一定的应用价值。

在查阅了大量文献资料的基础上，论文从现有的反走样技术（如普通区域取样、普通过取样、加权过取样）入手，对反走样的理论基础和实现技术进行了分析研究。普通区域取样是将直线看成具有一定宽度的狭小矩形，当直线与像素相交时，求出两者相交区域的面积，然后根据相交区域的面积来确定像素的亮度值，从而达到反走样效果。而过取样是在提高分辨率下用点取样方法计算，然后对几个像素的属性进行平均得到较低分辨率下的像素属性。由于需要对每个像素进行处理，因此速度比区域取样明显慢了很多。普通区域取样和过取样都是在整数坐标上进行的,而WU像素反走样算法采用了非整数坐标改进,视觉效果比前两者更好。

本文的研究重点在直线段反走样、曲线反走样和图像处理速度方面进行了研究和改进。为了提高过取样的速度，充分利用直线段像素可能存在的多段相似性，算法对其中的一段进行反走样处理后，其余各段只要简单地复制即可，比普通过取样算法明显具有优势，速度提高了很多，也为并行处理提供了可能。在现有的反走样文献中，对曲线反走样提及较少，本文对圆的反走样算法及实现进行了分析探讨，充分利用圆的八对称性，以加权过取样算法为基础在画圆的同时进行反走样。第三方面的工作是如何提高编程实现速度，常用的一种技术是利用Pixels[]方法，它通过对像素点逐个进行处理，分别对红色、绿色、蓝色分量进行处理来实现图形的反走样。这个方法虽然简单、直观，但处理速度缓慢。通过对Delphi图像处理机制的分析及实验，提出了利用Scnaline方法的改进方案，使处理速度提高到Pixels[]方法的50倍左右。

【关键词】: 反走样，区域取样，过取样

Abstract:

   略....

                                    目录

摘要......................................................................1

Abstract..................................................................2

第一章   引 言............................................................3

1.1研究背景...............................................................3

1.2 编程实验环境..........................................................5

1.2.1 TColor..............................................................5

1.2.2 TCanvas.............................................................5

第二章  反走样技术概述....................................................7

2.1 过取样技术............................................................7

2.1.1 提高分辨率方法......................................................7

2.1.2基于加权模板的过取样.................................................8

2.1.3过取样算法的实现.....................................................8

2.2区域取样...............................................................1

2.2.1简单的区域取样......................................................10

2.2.2 加权区域取样.......................................................11

2.2.3简单区域取样算法的实现..............................................12

2.3 WU像素反走样.........................................................14

2.3.1 WU反走样...........................................................14

2.3.2 WU反走样直线算法...................................................15

2.4 点取样...............................................................17

2.5 象素移相.............................................................17

第三章   反走样算法的改进................................................18

3.1 多段直线反走样算法...................................................18

3.1.1 概述...............................................................18

3.1.2算法的设计思想......................................................18

3.1.3 算法的实现.........................................................20

3.1.4 计算效率分析.......................................................21

3.2圆反走样算法..........................................................21

3.2.1算法思想............................................................21

3.2.2算法的实现..........................................................21

3.3 位图反走样...........................................................23

3.3.1实现原理............................................................23

3.3.2 程序实现...........................................................23

3.2.3 实现效果分析.......................................................26

第四章  总结与展望.......................................................27

4.1总结..................................................................27

4.2进一步改进设想........................................................27

4.2.1 WU反走样算法的改进.................................................27

4.2.2、椭圆反走样........................................................28

致谢.....................................................................29

参考文献.................................................................29

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