«национальный исследовательский томский политехнический университет»

4.2.Методы устранения ступенчатости

Основная причина появления лестничного эффекта заключается в том, что отрезки, ребра многоугольника, цветовые границы и пр. имеют непрерывную природу, тогда как растровые устройства дискретны.

Лестничный эффект проявляется:

1. 
   при визуализации мелких деталей;
   
2. 
   при прорисовке ребер и границ;
   
3. 
   при анимации мелких деталей.
   

Опишем основные методы устранения ступенчатости.

4.2.1.Метод увеличения частоты выборки

Первый метод устранения ступенчатости связан с увеличением частоты выборки. Увеличение частоты выборки достигается с помощью увеличения разрешения растра. Таким образом учитываются более мелкие детали. Каждый пиксель делится на подпиксели в процессе формирования растра более высокого разрешения. Для получения атрибутов дисплейного пикселя определяются атрибуты в центре каждого подпикселя, которые потом усредняются. Подпиксели в этом случае распределяются равномерно и их атрибуты учитываются одинаково.

+ + + + Увеличение разрешения в два раза

+ + + + + + + + + + + + + + + + Увеличение разрешения в четыре раза

В некоторой степени можно получить лучшие результаты, если рассматривать больше подпикселей и учитывать их влияние с помощью весов при определении атрибутов.

1 2 1 2 4 2 1 2 1

1 2 3 4 3 2 1 2 4 6 8 6 4 2 3 6 9 12 9 6 3 4 8 12 16 12 8 4 3 6 9 12 9 6 3 2 4 6 8 6 4 2 1 2 3 4 3 2 1

Числа обозначают относительные веса каждого подпикселя.

4.2.2.Метод, основанный на использовании полутонов

В этом эвристическом методе интенсивность пикселя на ребре устанавливается пропорционально площади части пикселя, находящегося внутри многоугольника.



Рис. 4.. Закраска ребра

На Рис. 4. приводится многоугольник, ребро которого сгенерировано основным алгоритмом Брезенхейма. Пиксели в этом ребре и внутренние пиксели многоугольника полностью закрашены. Пиксели, находящиеся выше ребра, закрашиваются с различной интенсивностью, которая пропорциональна площади пикселя, попадающего внутрь многоугольника.