圖元的屬性課件

1、第四章第四章 圖元的屬性圖元的屬性本章重點(diǎn)講解內(nèi)容：本章重點(diǎn)講解內(nèi)容：l線屬性線屬性l曲線屬性曲線屬性l顏色和亮度等級(jí)顏色和亮度等級(jí)l區(qū)域填充屬性區(qū)域填充屬性l字符屬性字符屬性l反走樣反走樣 屬性參數(shù)屬性參數(shù)l定義：任何影響圖元顯示方法的參數(shù)定義：任何影響圖元顯示方法的參數(shù)l屬性選擇設(shè)計(jì)屬性選擇設(shè)計(jì)為每個(gè)輸出圖元功能擴(kuò)充參數(shù)表為每個(gè)輸出圖元功能擴(kuò)充參數(shù)表系統(tǒng)當(dāng)前屬性值表系統(tǒng)當(dāng)前屬性值表4.1 線屬性線屬性l線型：實(shí)線、虛線、點(diǎn)線等線型：實(shí)線、虛線、點(diǎn)線等l線寬：線寬：l線色：線色：4.1.1 線型線型l線型線型繪制像素段繪制像素段像素掩碼像素掩碼例：例： 1111000 11110004.1.

2、1 線型線型l問(wèn)題：在不同的直線方向生成不等長(zhǎng)劃線問(wèn)題：在不同的直線方向生成不等長(zhǎng)劃線 解決：根據(jù)直線斜率調(diào)整實(shí)心段和空白段解決：根據(jù)直線斜率調(diào)整實(shí)心段和空白段的像素?cái)?shù)目的像素?cái)?shù)目調(diào)整前調(diào)整前調(diào)整后調(diào)整后4.1.2 線寬線寬l實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn) 顯示相鄰的平行線顯示相鄰的平行線|m|1 (x,y) & (x+1,y)& (x-1,y)&(x-2,y)線寬線寬4l通過(guò)添加通過(guò)添加“線帽線帽”來(lái)調(diào)整線端來(lái)調(diào)整線端的形狀以給出較好的外觀的形狀以給出較好的外觀l線帽有方帽、圓帽和突方帽。線帽有方帽、圓帽和突方帽。l生成粗折線需要一些額外的處理。通生成粗折線需要一些額外的處理。通常，顯示單

3、根折線段所用的方法不能常，顯示單根折線段所用的方法不能生成光滑連接的折線段。生成光滑連接的折線段。l通過(guò)在線段端點(diǎn)進(jìn)行額外處理來(lái)生成通過(guò)在線段端點(diǎn)進(jìn)行額外處理來(lái)生成光滑連接的粗折線。光滑連接的粗折線。l三種方法：三種方法：斜角連接斜角連接圓連接圓連接斜切連接斜切連接l將顯示線段看作填充長(zhǎng)方形將顯示線段看作填充長(zhǎng)方形l用選定的筆或刷樣式來(lái)生成線段。用選定的筆或刷樣式來(lái)生成線段。4.1.3 畫筆和筆刷的選擇畫筆和筆刷的選擇4.1.3 畫筆和筆刷的選擇畫筆和筆刷的選擇l畫筆和筆刷的方式畫筆和筆刷的方式形狀形狀尺寸尺寸樣式樣式l像素掩碼像素掩碼4.1.4 線色4.2 4.2 曲線屬性曲線屬性l像素掩碼

4、像素掩碼 eg.11100eg.11100l根據(jù)曲線斜率設(shè)置像素掩碼的實(shí)心段和根據(jù)曲線斜率設(shè)置像素掩碼的實(shí)心段和空白段像素?cái)?shù)目空白段像素?cái)?shù)目4.2 曲線屬性曲線屬性l水平水平(|m|1)或垂直或垂直 (|m|1)像素段像素段4.2曲線屬性曲線屬性l填充平行曲線路徑之間的區(qū)域填充平行曲線路徑之間的區(qū)域Eg. R=1617144.2曲線屬性曲線屬性l畫筆和筆刷畫筆和筆刷Eg. 矩形筆矩形筆 3x34.3 顏色和亮度屬性顏色和亮度屬性l顏色屬性顏色屬性直接存儲(chǔ)直接存儲(chǔ)顏色查找表顏色查找表l亮度屬性亮度屬性顏色表：采用直接存儲(chǔ)策略顏色表：采用直接存儲(chǔ)策略l在彩色光柵系統(tǒng)中，可選顏色的數(shù)量在彩色光柵系統(tǒng)

5、中，可選顏色的數(shù)量取決于幀緩沖器中為每個(gè)像素提供的取決于幀緩沖器中為每個(gè)像素提供的存儲(chǔ)器數(shù)量存儲(chǔ)器數(shù)量l幀緩沖區(qū)中像素信息直接控制幀緩沖區(qū)中像素信息直接控制RGB三三槍強(qiáng)度槍強(qiáng)度l如何增大系統(tǒng)支持色彩數(shù)？如何增大系統(tǒng)支持色彩數(shù)？顏色表：采用直接存儲(chǔ)策略顏色表：采用直接存儲(chǔ)策略l已知分辨率已知分辨率10241024l假如：假如：每個(gè)像素使用每個(gè)像素使用6位表示顏色，位表示顏色， 幀緩沖區(qū)容量幀緩沖區(qū)容量102410246/8每個(gè)像素使用每個(gè)像素使用24位表示顏色，位表示顏色， 幀緩沖區(qū)容量幀緩沖區(qū)容量1024102424/8=3MB顏色查找表顏色查找表l幀緩沖區(qū)中的值作為顏色查找表幀緩沖區(qū)中的值

6、作為顏色查找表的索引的索引l存儲(chǔ)在顏色查找表中的信息控制存儲(chǔ)在顏色查找表中的信息控制RGB三槍強(qiáng)度三槍強(qiáng)度示例：示例：l每個(gè)像素在幀緩沖器中占每個(gè)像素在幀緩沖器中占8位，可位，可引用表中引用表中256個(gè)表位置的任何一個(gè)個(gè)表位置的任何一個(gè)l表中的每個(gè)表項(xiàng)可用表中的每個(gè)表項(xiàng)可用24位來(lái)指定位來(lái)指定RGB顏色。顏色。l允許從近允許從近1億億7千萬(wàn)種顏色的調(diào)色千萬(wàn)種顏色的調(diào)色表中選擇表中選擇256種顏色同時(shí)顯示。種顏色同時(shí)顯示。l減少了同時(shí)顯示的顏色數(shù)目，但減少了同時(shí)顯示的顏色數(shù)目，但將緩沖器的容量需要減少到將緩沖器的容量需要減少到1M。顏色查找表顏色查找表彩色查找表中存儲(chǔ)彩色碼有許多優(yōu)點(diǎn)：彩色查找表

7、中存儲(chǔ)彩色碼有許多優(yōu)點(diǎn)：l使用彩色表可提供合理的同時(shí)顯示的顏色使用彩色表可提供合理的同時(shí)顯示的顏色數(shù)量，而無(wú)需大容量幀緩沖器。數(shù)量，而無(wú)需大容量幀緩沖器。l256或或512種不同顏色足以顯示單個(gè)圖像。種不同顏色足以顯示單個(gè)圖像。l表項(xiàng)可隨時(shí)改變，容易試驗(yàn)在設(shè)計(jì)、場(chǎng)景表項(xiàng)可隨時(shí)改變，容易試驗(yàn)在設(shè)計(jì)、場(chǎng)景或圖形中使用不同的顏色組合，而無(wú)需改或圖形中使用不同的顏色組合，而無(wú)需改變對(duì)圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的屬性設(shè)置。變對(duì)圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的屬性設(shè)置。l有些圖形系統(tǒng)提供兩種能力，方便用戶選有些圖形系統(tǒng)提供兩種能力，方便用戶選擇擇l光柵系統(tǒng)中采用與彩色編碼類似的方光柵系統(tǒng)中采用與彩色編碼類似的方式存儲(chǔ)灰度級(jí)別式存儲(chǔ)灰度級(jí)

8、別l如果每個(gè)像素有如果每個(gè)像素有3位，則可以實(shí)現(xiàn)位，則可以實(shí)現(xiàn)8個(gè)個(gè)灰度等級(jí)，而如果每個(gè)像素有灰度等級(jí)，而如果每個(gè)像素有8位就位就可給出可給出256種灰度效果。種灰度效果。二、灰度等級(jí)二、灰度等級(jí)4.4 區(qū)域填充屬性區(qū)域填充屬性空空實(shí)實(shí)圖案圖案4.5 字符屬性字符屬性=字體：宋體字體：宋體 仿宋體仿宋體 楷體楷體 黑體黑體 隸書隸書=字高：字高：宋體宋體 宋體宋體 宋體宋體 宋體宋體 宋體宋體=字寬字寬 =字傾斜角：傾斜字傾斜角：傾斜 傾斜傾斜=對(duì)齊對(duì)齊 ( (左對(duì)齊、中心對(duì)齊、右對(duì)齊左對(duì)齊、中心對(duì)齊、右對(duì)齊) )=字色字色=.l走樣概念走樣概念l反走樣技術(shù)反走樣技術(shù)4.8 反走樣反走樣l光柵

9、算法生成的圖元顯示具有階梯效果光柵算法生成的圖元顯示具有階梯效果走樣問(wèn)題的提出走樣問(wèn)題的提出l走樣的定義：走樣的定義： 由于低頻取樣而造成的信息失真由于低頻取樣而造成的信息失真 圖形數(shù)字化過(guò)程中，圖形映射到光柵系統(tǒng)圖形數(shù)字化過(guò)程中，圖形映射到光柵系統(tǒng)的的 整數(shù)位置而產(chǎn)生的圖形畸變。整數(shù)位置而產(chǎn)生的圖形畸變。l增加光柵系統(tǒng)取樣頻率的簡(jiǎn)單方法：增加光柵系統(tǒng)取樣頻率的簡(jiǎn)單方法： 提高分辨率提高分辨率 走樣概念走樣概念l思想思想 通過(guò)修改沿圖元邊界的各像素的亮度通過(guò)修改沿圖元邊界的各像素的亮度來(lái)平滑邊界減小鋸齒現(xiàn)象來(lái)平滑邊界減小鋸齒現(xiàn)象l類型：類型：過(guò)取樣過(guò)取樣區(qū)域取樣區(qū)域取樣像素移相像素移相反走樣技

10、術(shù)反走樣技術(shù)l過(guò)取樣過(guò)取樣（或后濾波）：在高分辨率下對(duì)（或后濾波）：在高分辨率下對(duì)對(duì)象特性取樣并在較低分辨率上顯示其對(duì)象特性取樣并在較低分辨率上顯示其結(jié)果的技術(shù)結(jié)果的技術(shù)把屏幕看成比實(shí)際所具有的更細(xì)的網(wǎng)把屏幕看成比實(shí)際所具有的更細(xì)的網(wǎng)格來(lái)增加取樣率格來(lái)增加取樣率沿這種更細(xì)網(wǎng)格使用取樣點(diǎn)來(lái)確定每沿這種更細(xì)網(wǎng)格使用取樣點(diǎn)來(lái)確定每個(gè)屏幕像素的合適亮度等級(jí)個(gè)屏幕像素的合適亮度等級(jí)l區(qū)域取樣區(qū)域取樣(或前濾波或前濾波)：通過(guò)計(jì)算待顯示每個(gè)通過(guò)計(jì)算待顯示每個(gè)像素被物體覆蓋區(qū)域的多少來(lái)確定像素亮度像素被物體覆蓋區(qū)域的多少來(lái)確定像素亮度像素覆蓋區(qū)域通過(guò)確定對(duì)象邊界與單個(gè)像素邊像素覆蓋區(qū)域通過(guò)確定對(duì)象邊界與單個(gè)

11、像素邊界的相交處而得到界的相交處而得到l像素移相：像素移相：光柵顯示系統(tǒng)上顯示的物體可將光柵顯示系統(tǒng)上顯示的物體可將像素區(qū)域的顯示位置移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)反走樣像素區(qū)域的顯示位置移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)反走樣通過(guò)與對(duì)象幾何形狀相關(guān)的電子束的微定位而通過(guò)與對(duì)象幾何形狀相關(guān)的電子束的微定位而作用作用l思想思想每個(gè)像素分為若干子像素；每個(gè)像素分為若干子像素；統(tǒng)計(jì)沿直線路徑的子像素?cái)?shù)目；統(tǒng)計(jì)沿直線路徑的子像素?cái)?shù)目；每個(gè)像素的亮度等級(jí)正比于子像素?cái)?shù)目每個(gè)像素的亮度等級(jí)正比于子像素?cái)?shù)目直線段過(guò)取樣直線段過(guò)取樣202122101112過(guò)取樣過(guò)取樣_考慮有限尺寸的像素區(qū)域考慮有限尺寸的像素區(qū)域像素點(diǎn)位置像素點(diǎn)位置 亮度級(jí)別亮度級(jí)別(

12、10,20) 3(10,20) 3(11,21) 2(11,21) 2(12,21) 2(12,21) 2(11,20) 1(11,20) 1(12,22) 1(12,22) 1202122101112過(guò)取樣過(guò)取樣_考慮有限寬度的直線考慮有限寬度的直線l思想思想 賦給接近于像素區(qū)域中心的子像素更賦給接近于像素區(qū)域中心的子像素更大的權(quán)值大的權(quán)值加權(quán)像素掩碼加權(quán)像素掩碼12124212133子像素網(wǎng)格的相對(duì)權(quán)值子像素網(wǎng)格的相對(duì)權(quán)值l思想思想 設(shè)置每個(gè)像素亮度正比于像素與有限寬度直設(shè)置每個(gè)像素亮度正比于像素與有限寬度直線的重疊區(qū)域線的重疊區(qū)域直線段區(qū)域采樣直線段區(qū)域采樣直線段區(qū)域采樣直線段區(qū)域采樣2

13、02122101112例如：具有屏幕例如：具有屏幕網(wǎng)格坐標(biāo)網(wǎng)格坐標(biāo)(10,20)的像素的約的像素的約90%被線區(qū)域覆蓋，被線區(qū)域覆蓋，那么該像素的亮那么該像素的亮度就設(shè)置為最大度就設(shè)置為最大亮度的亮度的90%l過(guò)濾技術(shù)是一種更精確的反走樣方法。過(guò)濾技術(shù)是一種更精確的反走樣方法。l類似于應(yīng)用加權(quán)像素掩模，用一個(gè)連續(xù)的類似于應(yīng)用加權(quán)像素掩模，用一個(gè)連續(xù)的加權(quán)曲面加權(quán)曲面(或過(guò)濾函數(shù)或過(guò)濾函數(shù))覆蓋像素，而不是覆蓋像素，而不是一個(gè)離散的象素掩模。一個(gè)離散的象素掩模。l用正方形、圓錐和高斯函數(shù)作為過(guò)濾函數(shù)用正方形、圓錐和高斯函數(shù)作為過(guò)濾函數(shù)l應(yīng)用過(guò)濾函數(shù)的方法是將像素曲面集成來(lái)應(yīng)用過(guò)濾函數(shù)的方法是將像素曲面集成來(lái)得到加權(quán)的平均亮度得到加權(quán)的平均亮度l為減少計(jì)算，常用查找表來(lái)求整數(shù)值。為減少計(jì)算，常用查找表來(lái)求整數(shù)值。 過(guò)濾技術(shù)過(guò)濾技術(shù)像素移相像素移相l(xiāng)思想思想 微定位電子束到與實(shí)際位置更接近的近似位置微定位電子束到與實(shí)際位置更接近的近似位置 將電子束移動(dòng)象素點(diǎn)直徑的