计算机图形学1

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1、第二章光栅图形学2.1直线段的扫描转换算法2.2圆弧的扫描转换算法2.3多边形的扫描转换与区域填充2.4字符2.5裁剪2.6反走样2.7消隐清华大学计算机图形学2.4字符字符指数字、字母、汉字等符号。计算机中字符由一个数字编码唯一标识。国际上最流行的字符集：“美国信息交换用标准代码集”，简称ASCII码。它是用7位二进制数进行编码表示128个字符；包括字母、标点、运算符以及一些特殊符号。清华大学计算机图形学汉字编码的国家标准字符集：GB2312－80。该字符集分为94个区，94个位，每个符号由一个区码和一个位码共同标识。区码和位码各用一个字节表示。为

2、了能够区分ASCII码与汉字编码，采用字节的最高位来标识：最高位为0表示ASCII码；最高位为1表示表示汉字编码。清华大学计算机图形学字库：为了在显示器等输出设备上输出字符，系统中必须装备有相应的字库。字库中存储了每个字符的形状信息，字库分为矢量型和点阵型两种。清华大学计算机图形学点阵字符:每个字符由一个位图表示，该位为1表示字符的笔画经过此位，对应于此位的象素应置为字符颜色。该位为0表示字符的笔画不经过此位，对应于此位的象素应置为背景颜色。清华大学计算机图形学点阵字符点阵字库中的位图表示清华大学计算机图形学在实际应用中，有多种字体（如宋体、楷体等）

3、，每种字体又有多种大小型号，因此字库的存储空间是很庞大的。解决这个问题一般采用压缩技术。点阵字符的显示分为两步。首先从字库中将它的位图检索出来。然后将检索到的位图写到帧缓冲器中。清华大学计算机图形学矢量字符:记录字符的笔画信息，而不是整个位图，具有存储空间小，美观、变换方便等优点。对于字符的旋转、缩放等变换，点阵字符的变换需要对表示字符位图中的每一象素进行；矢量字符的变换只要对其笔画端点进行变换就可以了。矢量字符的显示也分为两步。清华大学计算机图形学显示：首先从字库中将它的字符信息。然后取出端点坐标，对其进行适当的几何变换，再根据各端点的标志显示出字

4、符。点阵字符点阵字库中的位图表示矢量轮廓字符清华大学计算机图形学特点：点阵字符：存储量大，易于显示矢量字符：存储量小，美观，变换方便;但需要光栅化后才能显示。清华大学计算机图形学字符属性字体宋体仿宋体楷体黑体隶书字高宋体宋体宋体宋体字宽字倾斜角倾斜倾斜对齐(左对齐、中心对齐、右对齐)字色红色、绿色、蓝色清华大学计算机图形学字符也是图形方正的启发：符合国情才有生命力。对软件的启发：ISO、CMM？中国特色？思考：CAD软件清华大学计算机图形学2.5裁剪裁剪：确定图形中哪些部分落在显示区之内，哪些落在显示区之外,以便只显示落在显示区内的那部分图形。这个选

5、择过程称为裁剪。在使用计算机处理图形信息时，计算机内部存储的图形往往比较大，而屏幕显示的只是图的一部分。清华大学计算机图形学问：为什么要裁减，直接处理呢？即：在绘制（写帧缓存时）再处理？清华大学计算机图形学最简单的裁剪方法是把各种图形扫描转换为点之后，再判断各点是否在窗内。但那样太费时，一般不可取。这是因为有些图形组成部分全部在窗口外，可以完全排除，不必进行扫描转换。所以一般采用先裁剪再扫描转换的方法。清华大学计算机图形学2.5.1直线段裁剪直线段裁剪算法是复杂图元裁剪的基础。复杂的曲线可以通过折线段来近似，从而裁剪问题也可以化为直线段的裁剪问题。2

6、.5.1.1Cohen-Sutherland2.5.1.2中点分割算法2.5.1.3梁友栋－barskey算法。清华大学计算机图形学2.5.1.1Cohen-Sutherland裁剪基本思想：对于每条线段P1P2分为三种情况处理分为三种情况处理:（1）若P1P2完全在窗口内，则显示该线段P1P2简称“取”之。（2）若P1P2明显在窗口外，则丢弃该线段，简称“弃”之。（3）若线段不满足“取”或“弃”的条件，则在交点处把线段分为两段。其中一段完全在窗口外，可弃之。然后对另一段重复上述处理。清华大学计算机图形学为快速判断，采用如下编码方法：每个区域赋予4位

7、编码清华大学计算机图形学编码线段裁剪清华大学计算机图形学若P1P2完全在窗口内code1=0,且code2=0,则“取”若P1P2明显在窗口外code1&code2≠0，则“弃”在交点处把线段分为两段。其中一段完全在窗口外，可弃之。然后对另一段重复上述处理。清华大学计算机图形学计算线段P1(x1,y1)P2(x2,y2)与窗口边界的交点if(LEFT&code!=0){x=XL;y=y1+(y2-y1)*(XL-x1)/(x2-x1);}elseif(RIGHT&code!=0){x=XR;y=y1+(y2-y1)*(XR-x1)/(x2-x1);}

8、elseif(BOTTOM&code!=0){y=YB;x=x1+(x2-x1)*(YB-y1)/(y2-y