计算机图形学：二维图形元素的扫描转换

"本资源是计算机图形学（第三版）第三章的内容，主要讨论二维基本图形元素的生成算法，包括直线段、圆弧、易画曲线的扫描转换以及线画图元的属性控制。" 在计算机图形学中，二维基本图形元素的生成算法是一个关键环节，它涉及到将用户指定的图元参数形式转换为光栅显示系统能够处理的点阵表示形式。这个过程通常被称为扫描转换。本章分为以下几个部分： 1. **简单的二维图形显示流程** - 图形在被显示之前，通常需要经过裁剪和扫描转换两个步骤。有三种方法可以实现这一流程：裁剪后扫描转换，扫描转换后裁剪，以及扫描转换到画布后进行位块拷贝。每种方法各有优缺点，适用于不同的场景。 2. **直线段的扫描转换** - 目标是找到与直线段足够接近的像素集合。直线段通常假设为宽度为1且斜率在整型坐标系中可表示。为了确保线段笔直、端点精确、亮度均匀，并且转换算法快速，使用了DDA（数字微分分析器）算法。DDA算法有两种形式：直接求交算法和增量算法。增量算法更为高效，仅需加法和取整操作，通过逐像素步进来绘制直线。 3. **圆弧的扫描转换** - 圆弧的生成通常涉及更复杂的算法，例如Bresenham算法或Midpoint Circle Algorithm，这些算法能有效地近似圆形轮廓。 4. **易画曲线的正负法** - 这部分可能涉及到贝塞尔曲线或其他平滑曲线的生成，通常利用数学公式和迭代方法来确保曲线的平滑性和精确性。 5. **线画图元的属性控制** - 在绘制图元时，还需要考虑颜色、线型、填充等属性，这部分内容可能涵盖如何设置和管理这些属性，以满足不同应用场景的需求。 本章内容深入浅出地介绍了计算机图形学中的基本概念和技术，对于理解和实现二维图形的显示至关重要。学习这些知识可以帮助开发者更有效地创建和优化图形用户界面，以及在游戏开发、图像处理、科学可视化等领域中应用图形技术。