计算机图形学：线型控制与二维图元生成

本章节主要讨论了计算机图形学中的线型控制，着重于二维图元的生成过程。首先，光栅图形显示器被比喻为一个像素矩阵，图形显示实际上是通过颜色像素的集合来实现的。图形的扫描转换或光栅化是将图元的参数表示转换成适合光栅显示系统的点阵表示，这一过程对于图形的精确显示至关重要。 在具体的技术细节方面，章节分为几个部分展开讲解： 1. 简单二维图形显示流程：介绍图形显示的基本步骤，包括寻找与直线段最接近的像素集合，假设像素组成均匀网格且使用整型坐标系，直线段宽度默认为1（特殊情况通过其他算法处理），并且处理斜率以适应不同情况。 2. 直线段的扫描转换：重点讲解了两种常见的算法——DDA（数字微分分析器）算法和Bresenham算法。DDA算法适合初学者，而Bresenham算法则是更为高效的精确算法，它通过优化计算减少了误差。 3. 圆弧的扫描转换：强调了圆弧的八对称性，并介绍了中点算法的应用。此外，还提及了多边形迫近法，这是一种生成圆弧的近似方法。 4. 正负法：这是一种生成曲线的有效技术，特别适用于易画曲线，如圆弧。学习者需要理解如何利用正负法生成圆弧，并可能涉及椭圆弧的扫描转换中点算法。 5. 线画图元的属性控制：这部分关注线型（如实线、虚线等）和线宽的控制方法，这是图形渲染中的重要因素，能够影响最终图形的视觉效果。 裁剪顺序的选择是另一个关键环节，先裁剪再扫描转换通常计算量较小，而先扫描转换再裁剪则更适用于有快速测试方法或硬件支持的情况。 本章内容涵盖了从基础概念到具体算法的深入探讨，对于理解和应用计算机图形学中的线型控制以及二维图元生成具有重要意义。学习者应熟练掌握扫描转换技术，并能灵活运用到实际的图形绘制和处理中。