计算机图形学：光栅化与直线生成算法

"字符的生成和计算机图形学的光栅化技术" 计算机图形学是信息技术领域的一个重要分支，它涉及到图像的生成、处理和显示。在这个主题中，字符的生成和光栅化是两个关键概念。 6.1 点阵式字符 点阵字符是一种常见的字符表示方式，它通过位图来呈现字符。每个字符由一系列1和0组成，其中1代表字符的笔画部分，0则代表非笔画部分。不同的字体（如宋体、楷体）和字号需要不同的位图，这导致字库占用大量存储空间。点阵字符的优点在于清晰度高，易于显示，但缺点是分辨率有限，不适合高质量的文本渲染。 1 概述 光栅图形显示器基于像素矩阵工作，显示的图形由像素集合构成。扫描转换或光栅化过程是将图形元素（如线条、曲线）转换为屏幕上特定像素颜色的过程。直线和曲线是基本元素，其生成算法的效率直接影响整个图形系统的表现。此外，区域填充，特别是多边形填充，对于图形的显示和消隐等技术至关重要。 3 像素逼近示意图 显示器上的每个可寻址点对应一个像素，它们共同构成了屏幕上的图像。在有限的像素点阵中，我们需要找到最能近似图形的像素集合。 4 直线生成算法 直线生成是光栅化的核心任务。由于屏幕上的点是离散的，我们需要找到最接近直线的像素点来绘制直线。这通常涉及到快速找出与直线距离最近的网格点并设置其像素值。 5 直线生成的基本思路 生成直线的算法主要是确定一系列像素点来逼近直线。当直线斜率小于1时，从起点开始逐个确定像素点，通过取整策略来决定每个点的坐标。然后，使用递推公式或判定式来确定下一个点的位置。 6 基本增量算法（DDA） DDA算法是一种简单的直线生成方法，它基于微分思想和舍入法。算法通过逐步改变x和y坐标，根据斜率的大小决定每次移动的像素数量，从而确定直线上的像素点。 这些知识点揭示了计算机图形学在字符显示和图像生成中的基础原理和技术。理解并掌握这些概念对于开发图形用户界面、游戏编程、图像处理软件以及其他与视觉呈现相关的应用至关重要。