有关于反走样的理解(学习笔记仅供参考)
一、定义
变形:在图形光栅化过程中,以离散像素呈现连续线条及区域边界所导致的图像失真现象
2、反走样:用于消除或减少走样的技术(一般只能做到减少)
二、走样形式
1、阶梯锯齿状边界

2、图像细节失真

3、因为分辨率低而导致部分细小点线的遗失或动态图片的闪烁

三、反走样技术
设备层面-------使用较高分辨率显示设备
高分辨率的光栅图形显示器的图形显示质量更高,锯齿化程度下降

其他解决方案--------
1、超采样方法
(1)将图形以高于物理光栅设备分辨率完成光栅化------伪光栅化
通过伪光栅化技术实现的图像分辨率较之实际分辨率提升了两倍,在该方法中,在每个实际像素对应的区域被划分为一个2x2的子像素块
(2)将每个子像素合并,得到要显示的像素灰度值。

2、简单区域采样
(1)背景:在传统的扫描变换算法中,在处理直线时将其视为一种无宽度的理想形态,并假设其像素点在整个赋值过程中作为一个整体参与计算;最终的结果要么会赋予图像的颜色信息要么保持原有色彩特性这会导致明显的阶梯边缘现象为此提出了一种称为简单区域取样的方法
(2)操作思路:
a.将直线看作一个具有一定宽度的矩形,在屏幕上覆盖了一部分像素点
b.假设屏幕上的一系列像素单元构成一个相互连接的二维矩阵结构,并以此形成一个完整的二维网格布局;其中每个像素单元的中心位置对应于该网格单元阵列中的定义点位置
c. 假设一条直线对某个像素的颜色值贡献与其被该直线覆盖的区域面积比例成正比。如果一个像素的小方格完全由对应的直线所包裹,则在黑白显示器上该像素应设置为纯黑色;如果只部分区域被对应的直线所覆盖,则该像素应设为灰色。
d.该方法可通过让图形边界渐变地过渡到黑白两色之间来实现,并能有效地减少明显的阶梯状边缘,从而使得整个图形呈现更为柔和的效果

ps:缺点:
e、因为大量的面积问题计算,计算量提升显著
f、像素亮度与其所覆盖的相交区域面积呈正比例关系,在不依赖于该区域中心点的位置时成立。
3、加权区域采样
相比传统的区域采样方法,在直线形成的矩形与某一像素的小方格相交时(即),对这一像素的小方格进行采样计算的过程中(即),不仅取决于该区域面积大小(即),而且还与其覆盖区域至像素中心的距离远近有关(即)。具体而言(即),距离中心点越近,则其贡献越大;反之则反之亦然。
该采样方法还可以在图形与像素点之间的距离足够近以至不相交时就开始对该像素点的颜色值产生影响,从而避免当图形移动时在屏幕上引起闪烁现象。
从采样理论的角度来看,在简单区域采样中一个像素被赋予了一个立方体形的滤波函数,在该像素的小正方形范围内该滤波函数具有相同的值;这个滤波函数决定了表示直线的矩形对像素点贡献的权值;只有当直线与小正方形相交时该滤波函数才会发挥作用;而对 pixels 值的贡献则取决于所覆盖的小正方形面积乘以滤波函数的值。由于该滤波函数在小正方形范围内并非恒定因此对 pixels 的贡献仅与其覆盖面积大小有关而与其覆盖位置无关。
另一方面由于圆锥形滤波器的作用域超出一个小正方形因此当直线与作用域相交但尚未与小正方形相交时就会对该 pixels 点的值产生贡献而且直线对 pixels 点的贡献取决于所覆盖的小正方形面积乘以滤波器的作用强度因为作用域在小正方形范围内并非均匀分布所以其作用位置不同导致的影响程度也不同。
eg:离散计算方法
将此图像此处像素划分为n个等面积的小区域,在每一区域中分别评估其对整体图像的影响并记录于对应的二维权重表格中;在此基础上确定位于某条线段内的特定区域;随后统计所有这些区域对原始图像亮度贡献之和的具体数值;最后取其乘积即确定显示灰度。
(此处所采用离散化算法参考Hydrion-Qlz处理反走样技术)

