光栅图形学：Weiler-Atherton算法与直线扫描转换

该资源是一份关于计算机图形学的课堂PPT，重点讲解了Weiler-Atherton算法，这是用于裁剪多边形的一种方法。此外，还提到了光栅图形学的一些基本概念，包括直线的扫描转换、圆弧的处理、多边形的扫描转换与填充、字符渲染、图形裁剪、反走样以及消隐技术。 在光栅图形学中，主要关注如何在数字设备如光栅显示器上精确地表示和绘制图形。对于直线的绘制，有几种常见的算法，如数值微分法（DDA算法）、中点画线法和Bresenham画线算法。DDA算法通过模拟数值微分器的工作原理，假设起点和终点为整数坐标，根据直线斜率计算每个像素点的y坐标，然后通过round()函数处理得到实际显示的光栅点。例如，从点P0(0,0)到点P1(5,2)的直线段，DDA算法会沿着x轴方向逐步移动，每次增加1个像素单位，同时y坐标根据斜率k递增。 在多边形的处理中，Weiler-Atherton算法是一种高级的多边形裁剪方法，主要用于处理多边形与裁剪窗口的交互。这个算法可以有效地处理复杂情况下的多边形裁剪，包括裁剪后的多边形保持连通性、处理相交多边形等。虽然具体的算法细节没有在摘要中详述，但可以理解它涉及到识别多边形的边界和交点，以及根据裁剪规则更新边界。 此外，PPT中还提到了其他图形学的重要概念，如圆弧的扫描转换，这通常涉及到将圆弧近似为一系列直线段，以便在像素级别上进行绘制。区域填充涉及识别属于多边形内部的像素，并对其进行着色。字符渲染涉及在屏幕上以特定字体和大小显示文本。裁剪操作用于根据设定的边界限制部分图形，反走样技术用于减少图像中的锯齿效果，提高视觉质量。最后，消隐技术用于在三维图形中隐藏被遮挡的物体部分，提供更真实的视觉效果。 这份PPT涵盖了计算机图形学的多个核心主题，是学习和理解图形处理基础算法的好资源，特别是对Weiler-Atherton算法感兴趣的读者。