线刷子缺口解决与矢量图形处理

本文主要讨论了计算机图形学中二维图元的光栅化生成，特别是关于字符和矢量图形的显示以及线型和线宽的处理，重点在于解决对线刷子产生缺口的问题。 在计算机图形学中，光栅化是将几何图形转化为像素的过程，这在屏幕显示和打印中至关重要。在这一章节中，我们关注的是多边形的扫描转换、区域填充、字符和矢量图形的显示以及反走样基础。其中，字符和矢量图形的显示部分尤为关键。 字符处理涉及到ASCII码和国标码，它们是信息交换的标准编码。字库中存储了字符的图形信息，分为点阵字库和矢量字库。点阵字符通过位图表示，而矢量字符则由直线和曲线段描述，如TrueType字体，其在显示时会根据笔划信息生成像素信息。 在矢量图形的处理中，线型和线宽的控制是一个重要环节。线型处理包括实心段和中间空白段的长度，通常使用像素模板来指定。然而，不同斜率的线在相等像素数目下显示长度可能会不一致，这个问题可以通过根据线的斜率动态调整实心段和空心段的像素数目来解决。 线刷子是处理线宽的一种方法，分为垂直刷子和水平刷子。虽然简单高效，但线刷子可能会导致线的宽度在斜向时变化，且线的始末端显示效果不佳。为了解决这些问题，引入了线帽，如斜角连接、圆连接和斜切连接，以改善线条交汇处的视觉效果。 方刷子在绘制线条时自带“方线帽”，但同样存在斜线与水平或垂直线粗细不一的问题。当接近水平和垂直的线交汇时，外角可能会出现缺口。针对这一问题，提出了多种解决方案，例如使用区域填充将线视为多边形进行填充，或者利用像素模板来控制线宽，如图所示，通过特定的模板可以均匀地处理线宽。 本章节深入探讨了计算机图形学中如何有效地光栅化显示字符和矢量图形，以及如何处理线型和线宽，特别是解决了线刷子在处理线宽时可能出现的缺口问题，以确保图形的高质量显示。这些技术对于图形用户界面设计、游戏开发、图像处理软件等领域具有重要意义。