光栅图形学：直线与圆弧的扫描转换算法

"本章小结涵盖了计算机图形学的基本概念，包括基本图形元素的生成算法，如直线、圆、椭圆以及区域填充方法。重点介绍了直线生成的DDA算法、中点法和Bresenham算法，同时也提到了圆和椭圆的中点法和Bresenham算法实现。此外，还讨论了区域填充技术，如扫描线填充和种子填充，以及字符显示的相关内容，区分了矢量型和点阵型字符库，并简述了轮廓字形技术。本章还涉及了光栅图形学中的重要概念，如直线的扫描转换，其中包含了数值微分法（DDA算法）的详细解释和应用实例。" 计算机图形学是计算机科学的一个分支，它研究如何在屏幕上生成和操纵图像。本章主要总结了几个关键概念和技术： 1. **基本图形元素生成**： - **直线生成**：直线生成算法有DDA（数值微分法）、中点法和Bresenham算法。DDA算法基于直线的斜率，通过逐像素推进来逼近直线。中点法和Bresenham算法则更优化，能更快地生成直线且减少锯齿效应。 - **圆的生成**：通常使用中点法或Bresenham算法，这两种方法也适用于生成椭圆。 - **区域填充**：多边形扫描线填充通过扫描屏幕并标记边界来填充区域，种子填充则从一个种子像素开始，向相邻未填充的像素扩展。 2. **字符显示**： - **字符库**：字符库分为矢量型和点阵型。矢量字符以数学描述存储，可以任意缩放而不失真；点阵字符是预先定义的像素数组，每个字符对应一个特定的像素布局。 - **轮廓字形技术**：用于生成高质量的矢量字体，通过描绘字符边缘来形成字形。 3. **光栅图形学**： - **扫描转换**：在光栅显示器上，图形需要转化为像素集。直线的扫描转换旨在找到最接近理论线的像素集合，如DDA算法所示，通过计算每个像素的位置并输出。 在实际应用中，这些技术不仅用于基本图形的生成，还广泛应用于游戏开发、图像处理、CAD系统、虚拟现实等领域。了解和掌握这些基础知识是理解和创建复杂图形系统的基础。例如，Bresenham算法因其效率高、硬件友好而常被用在嵌入式系统和实时图形处理中。而字符显示技术对于文本渲染和用户界面设计至关重要。