第四章：计算机图形学线宽与线型实现及其问题与解决方案

第四章是计算机图形学第三版蔡士杰教材中的关键部分，主要探讨了两个核心概念：线宽实现和线型实现，以及它们在实际应用中的问题与解决方案。 首先，关于线宽的实现，作者介绍了"线刷子"方法，用于描述线宽。当线的长度|M|小于或等于1.0时，采用垂直刷子（图4-2），可以保持线段垂直于路径；而当|M|大于1.0时，则使用水平刷子。然而，这种方法存在一个问题：对于斜率较大的线条，显示的线会比垂直或水平线细，这在非常粗的线条中尤为明显。为了解决这个问题，引入了线帽的概念，即调整线端形状。线帽包括但不限于三种类型：但丁帽（方帽）具有两端垂直于线路径的方形端点，圆帽（半圆帽）在但丁帽基础上填充半圆，使线端平滑；还有投影方帽，它是但丁帽向外扩展线宽的一半，增强了视觉效果。 接下来是线型的实现，这里主要通过像素模板来操作。绘制过程中，沿着路径逐个输出相邻像素，但会跳过一些像素以形成实线和空隙的交替模式，如11100这样的二进制代码表示一段实线接着一段空隙。这种方式导致不同线型（如虚线、点线等）的等间距不均匀，影响图形的精确性。为解决这一问题，需要更精细地控制像素模板，确保线型的连续性和一致性。 本章深入剖析了这两个技术在计算机图形学中的重要性，以及如何通过优化线帽设计和像素模板控制来提升图形质量和视觉效果。对于学习者来说，理解这些细节有助于更好地掌握计算机图形渲染的基础原理，并能在实践中灵活运用。