《计算机图形学课件Chpt5》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机图形学课件Chpt5（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五章第五章二维光栅图形的混淆与反混淆二维光栅图形的混淆与反混淆混淆现象混淆现象反混淆方法反混淆方法采样定理采样定理1北大计算机系多媒体与人机交互像素的表示像素的表示中心在中心在(x,y)，边长为，边长为1的正方形的正方形2北大计算机系多媒体与人机交互混淆现象（混淆现象（1/3）不光滑不光滑(阶梯状）的图形边界阶梯状）的图形边界例子：PaintBrush3北大计算机系多媒体与人机交互混淆现象（混淆现象（2/3）图形细节失真图形细节失真4北大计算机系多媒体与人机交互混淆现象（混淆现象（3/3）狭小图形的遗失与动态图形的闪烁狭小图形的遗失与动态图形的闪烁5北大计算机系多媒体与人机交互反混淆方法（反
2、混淆方法（1/10）什么是反混淆什么是反混淆在图形显示过程中，用于减少或消除混淆现在图形显示过程中，用于减少或消除混淆现象的方法象的方法提高分辨率的反混淆方法提高分辨率的反混淆方法6北大计算机系多媒体与人机交互反混淆方法（反混淆方法（2/10）非加权区域采样方法非加权区域采样方法两点假设两点假设1、象象素素是是数数学学上上抽抽象象的的点点，它它的的面面积积为为0，它它的的亮度由覆盖该点的图形的亮度所决定；亮度由覆盖该点的图形的亮度所决定；2、直线段是数学上抽象直线段，它的宽度为、直线段是数学上抽象直线段，它的宽度为0。现实现实像素的面积不为像素的面积不为0；直线段的宽度至少为直线段的宽度至少为
3、1个像素；个像素；假设与现实的矛盾是导致混淆出现的原因之假设与现实的矛盾是导致混淆出现的原因之一一7北大计算机系多媒体与人机交互反混淆方法（反混淆方法（3/10）解决方法：改变直线段模型解决方法：改变直线段模型实现步骤：实现步骤：1、将直线段看作具有一定宽度的狭长矩形；、将直线段看作具有一定宽度的狭长矩形；2、当直线段与某象素有交时，求出两者相交区域的面积；、当直线段与某象素有交时，求出两者相交区域的面积；3、根据相交区域的面积，确定该象素的亮度值、根据相交区域的面积，确定该象素的亮度值 8北大计算机系多媒体与人机交互反混淆方法（反混淆方法（4/10）计算相交区域的面积计算相交区域的面积例子：
4、PhotoShop9北大计算机系多媒体与人机交互反混淆方法（反混淆方法（5/10）求相交区域的近似面积的离散计算方法求相交区域的近似面积的离散计算方法1、将屏幕象素分割成、将屏幕象素分割成m个更小的子象素；个更小的子象素；2、计算中心点落在直线段内的子象素的个数，记为、计算中心点落在直线段内的子象素的个数，记为k，3、k/m为线段与象素相交区域面积的近似值为线段与象素相交区域面积的近似值10北大计算机系多媒体与人机交互反混淆方法（反混淆方法（6/10）加权区域采样方法加权区域采样方法非加权区域采样方法的性质非加权区域采样方法的性质1、直直线线段段对对一一个个象象素素亮亮度度的的贡贡献献与与两两
5、者者相相交交区区域域的面积成正比；的面积成正比；2、当当直直线线段段和和一一个个象象素素不不相相交交时时，它它对对该该象象素素的的亮度没有影响；亮度没有影响；3、相相同同面面积积的的相相交交区区域域对对象象素素的的亮亮度度贡贡献献相相同同，而与这个相交区域落在象素内什么位置无关而与这个相交区域落在象素内什么位置无关.改进第改进第3条性质条性质相相交交区区域域对对象象素素亮亮度度的的贡贡献献依依赖赖于于该该区区域域与与象象素素中心的距离中心的距离11北大计算机系多媒体与人机交互反混淆方法（反混淆方法（7/10）权函数权函数W(x,y)以象素以象素A的中心为原点建立二维坐标系的中心为原点建立二维坐
6、标系w(x,y)反应了微面积元反应了微面积元dA对整个象素亮度的贡献对整个象素亮度的贡献大小大小权性权性12北大计算机系多媒体与人机交互反混淆方法（反混淆方法（8/10）相交区域相交区域对该象素的亮度贡献对该象素的亮度贡献特例：特例：时，时，加权区域采样方法退化为非加权区域采样加权区域采样方法退化为非加权区域采样方法方法13北大计算机系多媒体与人机交互反混淆方法（反混淆方法（9/10）实现步骤实现步骤1求直线段与象素的相交区域求直线段与象素的相交区域；2计算的值计算的值；3上面所得到的值介于上面所得到的值介于0、1之间，用它乘象素的之间，用它乘象素的最大灰度值，即设该象素的显示灰度。最大灰度值
7、，即设该象素的显示灰度。问题：计算量大问题：计算量大14北大计算机系多媒体与人机交互反混淆方法（反混淆方法（10/10）离散计算方法离散计算方法1将将屏屏幕幕象象素素均均匀匀分分割割成成m个个子子象象素素，则则每每个个子子象象素素的的面面积积为为，计计算算每每个个子子象象素素对对原原象象素素亮亮度度的的贡贡献献，记为记为,将将保存在一张加权表中保存在一张加权表中;2求出所有中心落于直线段内的子象素，记为求出所有中心落于直线段内的子象素，记为，3计算所有这些子象素对原象素亮度贡献之和计算所有这些子象素对原象素亮度贡献之和该值该值乘以象素的最大灰度值即为象素的显示灰度值乘以象素的最大灰度值即为象素
8、的显示灰度值.加权表的取法加权表的取法15北大计算机系多媒体与人机交互采样定理（采样定理（1/4）问题：问题：1、什么是混淆，如何反混淆？、什么是混淆，如何反混淆？2、光栅图形为什么发生混淆？、光栅图形为什么发生混淆？3、光栅图形的混淆为什么有如此表现形式？、光栅图形的混淆为什么有如此表现形式？4、提高分辨率方法和区域采样方法为什么具、提高分辨率方法和区域采样方法为什么具有反混淆效果？有反混淆效果？16北大计算机系多媒体与人机交互采样定理（采样定理（2/4）基本概念基本概念连续信号（模拟信号）连续信号（模拟信号）离散信号离散信号数字信号数字信号采样采样量化量化信号重建信号重建17北大计算机系多媒体与人机交互采样定理（采样定理（3/4）18北大计算机系多媒体与人机交互采样定理（采样定理（4/4）采样定理采样定理略略19北大计算机系多媒体与人机交互
