工學(xué)計算機圖形學(xué)PPT課件

1、1概述圖形顯示前需要：圖形顯示前需要：第1頁/共93頁2概述 坐標(biāo)系 直線、圓、橢圓的掃描變換 多邊形的生成 圖形剪裁 走樣與反走樣第2頁/共93頁33.1 計算機圖形學(xué)坐標(biāo)系 用戶坐標(biāo)系(實數(shù)域) 設(shè)備坐標(biāo)系(整數(shù)域) 規(guī)范化設(shè)備坐標(biāo)系(01實數(shù)域)第3頁/共93頁43.2直線、圓、橢圓的掃描變換第4頁/共93頁53.2直線、圓、橢圓的掃描變換第5頁/共93頁63.2直線、圓、橢圓的掃描變換第6頁/共93頁73.2直線、圓、橢圓的掃描變換關(guān)鍵：如何判定關(guān)鍵：如何判定M M和和Q Q的關(guān)系的關(guān)系第7頁/共93頁83.2直線、圓、橢圓的掃描變換第8頁/共93頁93.2直線、圓、橢圓的掃描變換第9

2、頁/共93頁103.2直線、圓、橢圓的掃描變換P=(Xp, Yp)P1P2Q第10頁/共93頁113.2直線、圓、橢圓的掃描變換第11頁/共93頁123.2直線、圓、橢圓的掃描變換第12頁/共93頁133.2直線、圓、橢圓的掃描變換=,0.5,kyx edddk 由于由于xee 2可令可令第13頁/共93頁143.2直線、圓、橢圓的掃描變換v處理對象處理對象：圓心在原點的圓?。簣A心在原點的圓弧v圓的八對稱性圓的八對稱性圓的生成圓的生成第14頁/共93頁153.2直線、圓、橢圓的掃描變換中點畫圓中點畫圓第15頁/共93頁163.2直線、圓、橢圓的掃描變換中點畫圓中點畫圓第16頁/共93頁173.

3、2直線、圓、橢圓的掃描變換P=(Xp, Yp)P1P2M中點畫圓中點畫圓第17頁/共93頁183.2直線、圓、橢圓的掃描變換中點畫圓中點畫圓第18頁/共93頁193.2直線、圓、橢圓的掃描變換v橢圓方程橢圓方程:F(x,y)=b2x2+a2y2-a2b2=0v橢圓的對稱性橢圓的對稱性v橢圓上點橢圓上點(x,y)處的法向：處的法向：N(x,y) = (F)x i + (F)y j = 2b2 x i + 2a2 y j橢圓的生成橢圓的生成第19頁/共93頁203.2直線、圓、橢圓的掃描變換在上半部分,法向量的y分量大在下半部分,法向量的x分量大上半部分下半部分M1M2 在當(dāng)前中點處，法向量（ 2

4、b2 (Xp+1) ，2a2 (Yp-0.5)的y分量比x分量大,即： b2 (Xp+1) a2 (Yp-0.5), 而在下一中點，不等式改變方向，則說明橢圓弧從上部分轉(zhuǎn)入下部分.橢圓的生成橢圓的生成第20頁/共93頁213.2直線、圓、橢圓的掃描變換1.直線段: Line2.射線: Ray3.構(gòu)造線: XLineAUTOCAD畫線畫線第21頁/共93頁223.2直線、圓、橢圓的掃描變換AUTOCAD畫圓畫圓v 1.圓圓 v (1)執(zhí)行方式執(zhí)行方式v 命令行：命令行：CIRCLEv 菜單：繪圖菜單：繪圖圓圓v 工具欄：繪圖工具欄：繪圖圓圓v (2)操作步驟操作步驟v命令命令: CIRCLE v

5、指定圓的圓心或指定圓的圓心或 三點三點(3P)/兩點兩點(2P)/相切、相切、半徑相切、相切、半徑(T)：(指定圓心指定圓心)v指定圓的半徑或指定圓的半徑或 直徑直徑(D): (直接輸入半徑數(shù)值或用鼠標(biāo)指定半徑長度直接輸入半徑數(shù)值或用鼠標(biāo)指定半徑長度)v指定圓的直徑指定圓的直徑 : (輸入直徑數(shù)值或用鼠標(biāo)指定直徑長度輸入直徑數(shù)值或用鼠標(biāo)指定直徑長度)v (3)選項說明選項說明v 三點三點(3P):用指定圓周上三點的方法畫圓。用指定圓周上三點的方法畫圓。v 兩點兩點(2P):指定直徑的兩端點畫圓。指定直徑的兩端點畫圓。v 相切、相切、半徑相切、相切、半徑(T):按先指定兩個相切對象，后給出半徑的

6、方法畫圓。按先指定兩個相切對象，后給出半徑的方法畫圓。v 菜單還提供一種菜單還提供一種“相切、相切、相切相切、相切、相切”模式畫圓模式畫圓第22頁/共93頁233.2直線、圓、橢圓的掃描變換v 2.圓弧圓弧 v (1)執(zhí)行方式執(zhí)行方式v 命令行：命令行：ARC（縮寫名：（縮寫名：A）v 菜單：繪圖菜單：繪圖弧弧v 工具欄：繪圖工具欄：繪圖圓弧圓弧v (2)操作步驟操作步驟v命令命令: ARC v指定圓弧的起點或指定圓弧的起點或 圓心圓心(C):（指定起點）（指定起點）v指定圓弧的第二點或指定圓弧的第二點或 圓心圓心(C)/端點端點(E):（指定第二點）（指定第二點）v指定圓弧的端點指定圓弧的端

7、點:（指定端點）（指定端點）AUTOCAD畫圓畫圓第23頁/共93頁243.2直線、圓、橢圓的掃描變換v 3.圓環(huán)圓環(huán)v (1)執(zhí)行方式執(zhí)行方式v 命令行：命令行：DONUTv 菜單：繪圖菜單：繪圖圓環(huán)圓環(huán)v (2)操作步驟操作步驟v命令命令: DONUT v指定圓環(huán)的內(nèi)徑指定圓環(huán)的內(nèi)徑 ： (指定圓環(huán)內(nèi)徑指定圓環(huán)內(nèi)徑)v指定圓環(huán)的外徑指定圓環(huán)的外徑 : (指定圓環(huán)外徑指定圓環(huán)外徑)v指定圓環(huán)的中心點或指定圓環(huán)的中心點或 :（指定圓環(huán)的中心點）（指定圓環(huán)的中心點）v指定圓環(huán)的中心點或指定圓環(huán)的中心點或 :（繼續(xù)指定圓環(huán)的中心點，則繼續(xù)繪制相同內(nèi)外徑的圓環(huán)（繼續(xù)指定圓環(huán)的中心點，則繼續(xù)繪制相同內(nèi)

8、外徑的圓環(huán)。用回車、空格鍵或鼠標(biāo)右鍵結(jié)束命令）。用回車、空格鍵或鼠標(biāo)右鍵結(jié)束命令）。v (3)選項說明選項說明v 若指定內(nèi)徑為零，則畫出實心填充圓。若指定內(nèi)徑為零，則畫出實心填充圓。v 用命令用命令FILL可以控制圓環(huán)是否填充?？梢钥刂茍A環(huán)是否填充。v命令命令: FILL v輸入模式輸入模式 開開(ON)/關(guān)關(guān)(OFF) : （選擇（選擇ON表示填充，選擇表示填充，選擇OFF表示不填充）表示不填充）AUTOCAD畫圓畫圓第24頁/共93頁253.3 多邊形的生成第25頁/共93頁263.3 多邊形的生成第26頁/共93頁273.3 多邊形的生成目標(biāo)：利用相鄰像素之間的連貫性，提高算法效率目標(biāo)：

9、利用相鄰像素之間的連貫性，提高算法效率處理對象：非自交多邊形處理對象：非自交多邊形 （邊與邊之間除了頂點外（邊與邊之間除了頂點外無其它交點）無其它交點）掃描線算法掃描線算法綜合利用了區(qū)域的連貫性、掃描線的連貫性和綜合利用了區(qū)域的連貫性、掃描線的連貫性和邊的連貫性，避免對象素逐點運算。邊的連貫性，避免對象素逐點運算。第27頁/共93頁283.3 多邊形的生成第28頁/共93頁293.3 多邊形的生成第29頁/共93頁303.3 多邊形的生成第30頁/共93頁313.3 多邊形的生成基本原理基本原理一條掃描線與多邊形的邊有偶數(shù)個交點一條掃描線與多邊形的邊有偶數(shù)個交點步驟步驟(對于每一條掃描線對于每

10、一條掃描線):(1)求交點求交點(2)交點排序交點排序(3)交點配對，填充區(qū)段交點配對，填充區(qū)段。掃描線算法掃描線算法第31頁/共93頁323.3 多邊形的生成交點的取整規(guī)則交點的取整規(guī)則 要求：使生成的像素全部位于多邊形之內(nèi)要求：使生成的像素全部位于多邊形之內(nèi) 用于線畫圖元掃描轉(zhuǎn)換的四舍五入原則導(dǎo)致部分像素位于多用于線畫圖元掃描轉(zhuǎn)換的四舍五入原則導(dǎo)致部分像素位于多邊形之外，從而不可用邊形之外，從而不可用 假定非水平變與掃描線假定非水平變與掃描線y=e相交，交點的橫坐標(biāo)為相交，交點的橫坐標(biāo)為x,規(guī)則如下規(guī)則如下掃描線算法掃描線算法第32頁/共93頁333.3 多邊形的生成規(guī)則規(guī)則1：X為小數(shù)，

11、即交點落于掃描線上兩個相鄰像素之間為小數(shù)，即交點落于掃描線上兩個相鄰像素之間 (a)交點位于左邊之上，向右取整交點位于左邊之上，向右取整 (b)交點位于右邊之上，向左取整交點位于右邊之上，向左取整第33頁/共93頁343.3 多邊形的生成規(guī)則規(guī)則2：邊界上象素的取舍問題，避免填充擴大化。邊界上象素的取舍問題，避免填充擴大化。解決方法：解決方法： 邊界象素：規(guī)定落在右上邊界的象素不予填充。邊界象素：規(guī)定落在右上邊界的象素不予填充。 具體實現(xiàn)時，只要對掃描線與多邊形的相交區(qū)間左閉右開具體實現(xiàn)時，只要對掃描線與多邊形的相交區(qū)間左閉右開第34頁/共93頁353.3 多邊形的生成規(guī)則規(guī)則3：掃描線與多邊

12、形的頂點相交時，交點的取舍，保證交點正掃描線與多邊形的頂點相交時，交點的取舍，保證交點正確配對。確配對。解決方法：解決方法：檢查兩相鄰邊在掃描線的哪一側(cè)。檢查兩相鄰邊在掃描線的哪一側(cè)。 只要檢查頂點的兩條邊的另外兩個端點的只要檢查頂點的兩條邊的另外兩個端點的Y值，兩個值，兩個Y值中大于交值中大于交點點Y值的個數(shù)是值的個數(shù)是0，1，2，來決定取，來決定取0，1，2個交點。個交點。 第35頁/共93頁363.3 多邊形的生成1）活性邊活性邊：與當(dāng)前掃描線相交的邊。按交點：與當(dāng)前掃描線相交的邊。按交點x的增量順序的增量順序存放在一個鏈表中；該鏈表稱作存放在一個鏈表中；該鏈表稱作活性邊表（活性邊表（A

13、EL)。AEL 與ET的結(jié)點信息：lYmax: 所交邊的最高掃描線號lX：當(dāng)前掃描線與邊的交點的x坐標(biāo)lX：邊的斜率的倒數(shù)lNextage: 下一條邊的指針typedef struct int ymax; float x,deltax; Edge *nextEdge; Edge; 第36頁/共93頁373.3 多邊形的生成2）邊的分類表）邊的分類表（ET）按照邊的下端點按照邊的下端點y坐標(biāo)對非水平邊進行分類的指針數(shù)組坐標(biāo)對非水平邊進行分類的指針數(shù)組,下端點下端點y坐標(biāo)值等于坐標(biāo)值等于i的邊屬于第的邊屬于第i類類typedef struct int ymax; float x,deltax; E

14、dge *nextEdge; Edge; 邊的分類表的作用是避免盲目求交。當(dāng)處理一條掃描線時，為了求出它與多邊形邊的所有交點，必須將它與所有的邊進行求交測試。而實際上只有某幾條邊與該掃描線有交點。邊的分類表正是用來排除不必要的求求交測試的。第37頁/共93頁383.3 多邊形的生成第38頁/共93頁393.3 多邊形的生成求補運算求補運算：假定：假定A為一個正整數(shù)，則為一個正整數(shù)，則M的補定義為的補定義為 A M, 記為記為 。計算機中取。計算機中取A為為n位能表示的最大位能表示的最大整數(shù)。即，整數(shù)。即，A=0 xFFFFFFFF由來：由來：光柵圖形中，如果某區(qū)域已著上值為光柵圖形中，如果某區(qū)

15、域已著上值為M的顏的顏色值做偶數(shù)次求補運算，該區(qū)域顏色不變；而做奇色值做偶數(shù)次求補運算，該區(qū)域顏色不變；而做奇數(shù)次求補運算，則該區(qū)域顏色變?yōu)橹禐榈念伾?。這數(shù)次求補運算，則該區(qū)域顏色變?yōu)橹禐榈念伾?。這一規(guī)律應(yīng)用于多邊形掃描轉(zhuǎn)換，就為邊緣填充算法一規(guī)律應(yīng)用于多邊形掃描轉(zhuǎn)換，就為邊緣填充算法。求補運算可用異或顯示模式實現(xiàn)。求補運算可用異或顯示模式實現(xiàn)。算法基本思想：算法基本思想：對于每條掃描線和每條多邊形邊的對于每條掃描線和每條多邊形邊的交點，將該掃描線上交點右方的所有象素取補。交點，將該掃描線上交點右方的所有象素取補。邊填充算法邊填充算法第39頁/共93頁403.3 多邊形的生成第40頁/共93頁

16、413.3 多邊形的生成：對多邊形的所有邊（水平邊除外）用特殊顏色打標(biāo)志， 計算掃描線與邊的交點，將交點置成特殊顏色。：對于每條與多邊形相交的掃描線，從左向右依次訪問該掃描線上的每個像素，用一個布爾變量insideinside來表示當(dāng)前像素是在多邊形外部，還是在多邊形內(nèi)部。insideinside的初始值為falsefalse，在從左向右的訪問過程中，每當(dāng)遇到一個被置成特殊顏色的像素，就將insideinside取反，如果訪問的像素沒有被置成特殊顏色，就保持insideinside不變。經(jīng)過如上處理后，若insideinside為falsefalse，則當(dāng)前像素置成背景色或保持原來顏色；若in

17、sideinside為truetrue，則當(dāng)前像素置成指定的多邊形顏色。 (a) 打標(biāo)志后 (b) 填充后邊標(biāo)志算法邊標(biāo)志算法第41頁/共93頁423.3 多邊形的生成1.1.種子點（種子點（x,yx,y）入棧。）入棧。 2. 2. 棧頂元素（棧頂元素（x,yx,y）出棧作為種子點。）出棧作為種子點。3. 3. 從種子點（從種子點（x,yx,y）開始沿著掃描線向左右兩個方向逐個）開始沿著掃描線向左右兩個方向逐個像素進行填充，直到到達邊界像素為止。像素進行填充，直到到達邊界像素為止。4. 4. 將上述填充區(qū)段的左右端點的橫坐標(biāo)分別記為將上述填充區(qū)段的左右端點的橫坐標(biāo)分別記為x xleftleft

18、和和x xrightright。5. 5. 在與當(dāng)前掃描線相鄰的上下兩條掃描線的在與當(dāng)前掃描線相鄰的上下兩條掃描線的xxleftleft，x xrightright 范圍內(nèi)進行檢查，看看是否全部為邊界像素或已填充像素，范圍內(nèi)進行檢查，看看是否全部為邊界像素或已填充像素，若存在著非邊界且未填充的像素，那么將該區(qū)段的最右端若存在著非邊界且未填充的像素，那么將該區(qū)段的最右端像素作為種子點入棧。像素作為種子點入棧。種子填充算法種子填充算法第42頁/共93頁433.3 多邊形的生成v 1.創(chuàng)建面域創(chuàng)建面域 v (1)執(zhí)行方式執(zhí)行方式v 命令行：命令行：REGIONv 菜單：繪圖菜單：繪圖面域面域v 工具

19、欄：繪圖工具欄：繪圖面域面域v (2)操作步驟操作步驟v命令：命令：REGION v選擇對象：選擇對象：v 選擇對象后，系統(tǒng)自動將所選擇的對象轉(zhuǎn)換成面域。選擇對象后，系統(tǒng)自動將所選擇的對象轉(zhuǎn)換成面域。v 2.面域的布爾運算面域的布爾運算v (1)執(zhí)行方式執(zhí)行方式v 命令行：命令行：UNION（并集）或（并集）或INTERSECT（交集）或（交集）或SUBTRACT（差（差集）集）v 菜單：修改菜單：修改實體編輯實體編輯并集（交集并集（交集 、差集）、差集）v 工具欄：實體編輯工具欄：實體編輯并集并集 （交集（交集 、差集、差集 ） 第43頁/共93頁443.3 多邊形的生成v (2)操作步驟操

20、作步驟v命令：命令：UNION（INTERSECT） v選擇對象：選擇對象：v 選擇對象后，系統(tǒng)對所選擇的面域做并集（交集）計算。選擇對象后，系統(tǒng)對所選擇的面域做并集（交集）計算。v命令：命令：SUBTRACT v選擇對象：（選擇差集運算的主體對象）選擇對象：（選擇差集運算的主體對象）v選擇對象：（右鍵單擊結(jié)束）選擇對象：（右鍵單擊結(jié)束）v選擇對象：（選擇差集運算的參照體對象）選擇對象：（選擇差集運算的參照體對象）v選擇對象：（右鍵單擊結(jié)束）選擇對象：（右鍵單擊結(jié)束）v 選擇對象后，系統(tǒng)對所選擇的面域做差集計算。運算邏輯是主體對象選擇對象后，系統(tǒng)對所選擇的面域做差集計算。運算邏輯是主體對象減去

21、與參照體對象重疊的部分。減去與參照體對象重疊的部分。 （a）面域原圖 （b）并集 （c）交集 （d）差集 布爾運算的結(jié)果 第44頁/共93頁45 線寬控制 重復(fù)像素法 優(yōu)點： 實現(xiàn)簡單用重復(fù)像素法繪制線段 用重復(fù)像素法繪制圓弧 線寬第45頁/共93頁46 線寬控制 缺點： 線段兩端要么為水平的，要么是豎直的 折線頂點處有缺口線寬第46頁/共93頁47 圖元的寬度不均勻 產(chǎn)生寬度為偶數(shù)像素的圖元效果不好(a)(a)水平線段 (b)45(b)45線段 線寬第47頁/共93頁48 移動畫筆 常用畫筆的形狀 線寬第48頁/共93頁49 移動畫筆用移動畫筆法繪制線段 線寬第49頁/共93頁50 移動畫筆

22、用移動畫筆法繪制圓弧 線寬第50頁/共93頁51 移動畫筆(a)(a)水平線段 (b)45(b)45線段 線寬第51頁/共93頁52 區(qū)域填充法 優(yōu)點： 生成的圖形質(zhì)量高 缺點 計算量大 有些圖形的等距線難以獲得 可以根據(jù)線條的寬度，計算出線條的外輪廓，再用區(qū)域填充的方法，產(chǎn)生具有一定線寬的線條。 線寬第52頁/共93頁53 區(qū)域填充法 為了改善線條端點處的形狀，可以在線條端點處加上線帽（line capline cap）。右圖為三種常用的線帽。 三種常用的線帽 粗線段的連接處需要特別考慮 三種常用的粗線段的連接方式 線寬第53頁/共93頁54 區(qū)域填充法 對于封閉曲線來說，可以先生成兩條距離

23、為線寬的曲線，再填充兩條曲線之間的區(qū)域。 線寬第54頁/共93頁55 線型控制實線長劃線短劃線點劃線 四種常用的線型 線型第55頁/共93頁56 線型控制1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 線型可以用0 0、1 1序列來表示，存放在數(shù)組中。例如，我們可以用包含8 8個元素的整數(shù)數(shù)組來表示線型（1111111111111111表示實線，1111000011110000表示長劃線，1100110011001100表示短劃線），此時線型以8 8為周期重復(fù)。繪制 if ( if ( 線型i%8 ) write_pixel(x, y)i%8 ) write_pixel

24、(x, y)； 線型第56頁/共93頁573.4 線框圖形屬性v線寬和線型線寬和線型vAutoCAD圖層圖層第57頁/共93頁58AutoCAD圖層v 1.利用對話框設(shè)置圖層利用對話框設(shè)置圖層v (1)執(zhí)行方式執(zhí)行方式v 命令行：命令行：LAYERv 菜單：格式菜單：格式圖層圖層v 工具欄：圖層工具欄：圖層圖層特性管理器圖層特性管理器v (2)操作步驟操作步驟v命令：命令：LAYER v 系統(tǒng)打開系統(tǒng)打開“圖層特性管理器圖層特性管理器”v 對話框，如圖所示。對話框，如圖所示。v 可以按照需要設(shè)置。可以按照需要設(shè)置。“圖層特性管理器”對話框 第58頁/共93頁59AutoCAD圖層v .利用工具

25、欄設(shè)置圖層利用工具欄設(shè)置圖層v AutoCAD提供了一個提供了一個“特性特性”工具欄，如圖所示。用戶能夠控制和使工具欄，如圖所示。用戶能夠控制和使用工具欄上的工具圖標(biāo)快速地察看和改變所選對象的圖層、顏色、線用工具欄上的工具圖標(biāo)快速地察看和改變所選對象的圖層、顏色、線型和線寬等特性。在繪圖屏幕上選擇任何對象都將在工具欄上自動顯型和線寬等特性。在繪圖屏幕上選擇任何對象都將在工具欄上自動顯示它所在圖層、顏色、線型等屬性。示它所在圖層、顏色、線型等屬性。 v “顏色控制顏色控制”下拉列表框：單擊右側(cè)的向下箭頭，彈出一下拉列表，下拉列表框：單擊右側(cè)的向下箭頭，彈出一下拉列表，用戶可從中選擇使之成為當(dāng)前顏

26、色，如果選擇用戶可從中選擇使之成為當(dāng)前顏色，如果選擇“選擇顏色選擇顏色”選項，選項，AutoCAD打開打開“選擇顏色選擇顏色”對話框以選擇其他顏色。對話框以選擇其他顏色?！疤匦浴惫ぞ邫?第59頁/共93頁60AutoCAD圖層v “線型控制線型控制”下拉列表框：單擊右側(cè)的向下箭頭，彈出一下拉列下拉列表框：單擊右側(cè)的向下箭頭，彈出一下拉列表，用戶可從中選擇某一線型使之成為當(dāng)前線型。表，用戶可從中選擇某一線型使之成為當(dāng)前線型。v “線寬線寬”下拉列表框：單擊右側(cè)的向下箭頭，彈出一下拉列表，下拉列表框：單擊右側(cè)的向下箭頭，彈出一下拉列表，用戶可從中選擇一個線寬使之成為當(dāng)前線寬。用戶可從中選擇一個線寬

27、使之成為當(dāng)前線寬。v “打印類型控制打印類型控制”下拉列表框：單擊右側(cè)的向下箭頭，彈出一下下拉列表框：單擊右側(cè)的向下箭頭，彈出一下拉列表，用戶可從中選擇一種打印樣式使之成為當(dāng)前打印樣式。拉列表，用戶可從中選擇一種打印樣式使之成為當(dāng)前打印樣式。第60頁/共93頁61AutoCAD圖層v AutoCAD允許用戶為圖層設(shè)置顏色，為新建的圖形對象設(shè)置當(dāng)前顏允許用戶為圖層設(shè)置顏色，為新建的圖形對象設(shè)置當(dāng)前顏色，還可以改變已有圖形對象的顏色。色，還可以改變已有圖形對象的顏色。v 1.執(zhí)行方式執(zhí)行方式v 命令行：命令行：COLORv 菜單：格式菜單：格式顏色顏色v 2.操作步驟操作步驟v 命令：命令：COL

28、OR v 單擊相應(yīng)的菜單項或在命令行輸入單擊相應(yīng)的菜單項或在命令行輸入v COLOR命令后回車，命令后回車，AutoCAD打開打開v “選擇顏色選擇顏色”對話框。對話框。v 其中：其中：“選擇顏色”對話框 顏色設(shè)置第61頁/共93頁62AutoCAD圖層v “索引顏色索引顏色”標(biāo)簽：打開此標(biāo)簽，可以在系統(tǒng)所提供的標(biāo)簽：打開此標(biāo)簽，可以在系統(tǒng)所提供的255色索引表中色索引表中選擇所需要的顏色，如選擇所需要的顏色，如“選擇顏色選擇顏色”對話框所示。對話框所示。v “真彩色真彩色”標(biāo)簽：標(biāo)簽：打開此標(biāo)簽，可以選擇需要的任意顏色，可以拖動打開此標(biāo)簽，可以選擇需要的任意顏色，可以拖動調(diào)色板中的顏色指示光

29、標(biāo)和調(diào)色板中的顏色指示光標(biāo)和“亮度亮度”滑塊選擇顏色及其亮度。也可以滑塊選擇顏色及其亮度。也可以通過通過“色調(diào)色調(diào)”、“飽和度飽和度”和和“亮度亮度”調(diào)節(jié)鈕來選擇需要的顏色。所調(diào)節(jié)鈕來選擇需要的顏色。所選擇的顏色的紅、綠、藍值顯示在下面的選擇的顏色的紅、綠、藍值顯示在下面的“顏色顏色”文本框中，也可以文本框中，也可以直接在該文本框中輸入自己設(shè)定的紅、綠、藍值來選擇顏色。直接在該文本框中輸入自己設(shè)定的紅、綠、藍值來選擇顏色。 “真彩色”標(biāo)簽 顏色設(shè)置第62頁/共93頁63AutoCAD圖層v “配色系統(tǒng)配色系統(tǒng)”標(biāo)簽標(biāo)簽 v 打開此標(biāo)簽，可以從標(biāo)準(zhǔn)配色系統(tǒng)中選擇預(yù)定義的顏色，可以在打開此標(biāo)簽，可

30、以從標(biāo)準(zhǔn)配色系統(tǒng)中選擇預(yù)定義的顏色，可以在“配配色系統(tǒng)色系統(tǒng)”下拉列表框中選擇需要的系統(tǒng)，然后拖動右邊的滑塊來選擇下拉列表框中選擇需要的系統(tǒng)，然后拖動右邊的滑塊來選擇具體的顏色，所選擇的顏色編號顯示在下面的具體的顏色，所選擇的顏色編號顯示在下面的“顏色顏色”文本框中，也文本框中，也可以直接在該文本框中輸入編號值來選擇顏色?？梢灾苯釉谠撐谋究蛑休斎刖幪栔祦磉x擇顏色?！芭渖到y(tǒng)”標(biāo)簽 顏色設(shè)置第63頁/共93頁64AutoCAD圖層v 1.在在“圖層特性管理器圖層特性管理器”中設(shè)置線型中設(shè)置線型v 按照上節(jié)講述方法，打開按照上節(jié)講述方法，打開“圖層特性管理器圖層特性管理器”對話框，在圖層列表的對話

31、框，在圖層列表的線型項下單擊線型名，系統(tǒng)打開線型項下單擊線型名，系統(tǒng)打開“選擇線型選擇線型”對話框，如下頁圖所示對話框，如下頁圖所示。其中：。其中：v “已加載的線型已加載的線型”列表框：顯示在當(dāng)前繪圖中加載的線型，可供用戶列表框：顯示在當(dāng)前繪圖中加載的線型，可供用戶選用，其右側(cè)顯示出線型的形式。選用，其右側(cè)顯示出線型的形式。v “加載加載”按鈕：單擊此按鈕，打開按鈕：單擊此按鈕，打開“加載或重載線型加載或重載線型”對話框，如下對話框，如下頁圖所示，用戶可通過此對話框加載線型并把它添加到線型列表中。頁圖所示，用戶可通過此對話框加載線型并把它添加到線型列表中。圖層線型設(shè)置第64頁/共93頁65A

32、utoCAD圖層“選擇線型”對話框 “加載或重載線型”對話框 圖層線型設(shè)置第65頁/共93頁66AutoCAD圖層v 2.直接設(shè)置線型直接設(shè)置線型v 執(zhí)行方式執(zhí)行方式v 命令行：命令行：LINETYPEv 在命令行輸入上述命令后，系統(tǒng)在命令行輸入上述命令后，系統(tǒng)v 打開打開“線型管理器線型管理器”對話框，如圖對話框，如圖v 所示。該對話框與前面講述的所示。該對話框與前面講述的v 相關(guān)知識相同。相關(guān)知識相同?！熬€型管理器”對話框 圖層線型設(shè)置第66頁/共93頁673.4 反走樣走樣走樣 ：用離散量用離散量(像素像素)表示連續(xù)的量表示連續(xù)的量(圖形圖形)而引起而引起 的失真，叫混淆或叫的失真，叫混

33、淆或叫走樣走樣(aliasing)。光柵圖形的走樣現(xiàn)象光柵圖形的走樣現(xiàn)象:階梯狀邊界；階梯狀邊界；圖形細節(jié)失真；圖形細節(jié)失真；狹小圖形遺失：動畫序列中時隱時現(xiàn)，狹小圖形遺失：動畫序列中時隱時現(xiàn)， 產(chǎn)生閃爍。產(chǎn)生閃爍。第67頁/共93頁683.4 反走樣v不光滑不光滑(階梯狀）的圖形邊界階梯狀）的圖形邊界第68頁/共93頁693.4 反走樣v圖形細節(jié)失真圖形細節(jié)失真第69頁/共93頁703.4 反走樣v狹小圖形的遺失與狹小圖形的遺失與 動態(tài)圖形的閃爍動態(tài)圖形的閃爍第70頁/共93頁713.4 反走樣v什么是反走樣什么是反走樣在圖形顯示過程中，用于減少或消除走樣現(xiàn)象的方法在圖形顯示過程中，用于減少

34、或消除走樣現(xiàn)象的方法 1）提高分辨率方法）提高分辨率方法 2）非加權(quán)區(qū)域采樣）非加權(quán)區(qū)域采樣 3）加權(quán)區(qū)域采樣）加權(quán)區(qū)域采樣第71頁/共93頁72反走樣方法過采樣v提高分辨率的反走樣方法提高分辨率的反走樣方法 過采樣過采樣方法簡單，但代價非常大。 顯示器的水平、豎直分辯率各提高一倍，則顯示器的點距減少一倍，幀緩存容量則增加到原來的4倍，而掃描轉(zhuǎn)換同樣大小的圖元卻要花4倍時間。第72頁/共93頁73v方法由來方法由來兩點假設(shè)兩點假設(shè)1、象素是數(shù)學(xué)上抽象的點，它的面積為、象素是數(shù)學(xué)上抽象的點，它的面積為0，它的亮度由，它的亮度由覆蓋該點的圖形的亮度所決定；覆蓋該點的圖形的亮度所決定；2、直線段是數(shù)

35、學(xué)上抽象直線段，它的寬度為、直線段是數(shù)學(xué)上抽象直線段，它的寬度為0?，F(xiàn)實現(xiàn)實 像素的面積不為像素的面積不為0； 直線段的寬度至少為直線段的寬度至少為1個像素；個像素；假設(shè)與現(xiàn)實的矛盾是導(dǎo)致走樣出現(xiàn)的原因之一假設(shè)與現(xiàn)實的矛盾是導(dǎo)致走樣出現(xiàn)的原因之一反走樣方法區(qū)域采樣第73頁/共93頁74反走樣方法區(qū)域采樣解決方法：改變直線段模型，由此產(chǎn)生算法解決方法：改變直線段模型，由此產(chǎn)生算法方法步驟方法步驟：1、將直線段看作具有一定寬度的狹長矩形；2、當(dāng)直線段與某象素有交時，求出兩者相交區(qū)域的面積；3、根據(jù)相交區(qū)域的面積，確定該象素的亮度值 第74頁/共93頁75反走樣方法區(qū)域采樣方法性質(zhì)：1）直線段對一個

36、像素亮度的貢獻與兩者相交區(qū)域的面積成正比，從而和像素中心點距直線段的距離成反比(像素中心點距直線段距離越遠，相交區(qū)域的面積越?。?；2） 當(dāng)直線段和某個像素不相交時，它對該像素的亮度無影響；3） 相同面積的相交區(qū)域?qū)ο袼氐牧炼蓉暙I相同，而與這個相交區(qū)域落在像素內(nèi)什麼位置無關(guān)。關(guān)鍵：如何計算這個面積？第75頁/共93頁76反走樣方法區(qū)域采樣- 計算相交區(qū)域的面積計算相交區(qū)域的面積像素實際顯示的灰度值 = 所得面積 * 該像素的最大灰度值xixi-0.5xi+0.5xi+1yi-0.5yiyi+0.5yi+1PLHy=k(xi-0.5)+by=k(xi+0.5)+by=k(xi+1)+b第76頁/共

37、93頁77反走樣方法區(qū)域采樣立方體濾波器立方體濾波器第77頁/共93頁78反走樣方法區(qū)域采樣求相交區(qū)域的近似面積的離散計算方法求相交區(qū)域的近似面積的離散計算方法 1、將屏幕象素分割成n個更小的子象素；2、計算中心點落在直線段內(nèi)的子象素的個數(shù)，記為k，3、k/n為線段與象素相交區(qū)域面積的近似值 目的：簡化計算n = 16, k = 3近似面積 = 3/16第78頁/共93頁79反走樣方法區(qū)域采樣改進改進非加權(quán)區(qū)域采樣方法非加權(quán)區(qū)域采樣方法的的第第3條性質(zhì)條性質(zhì)：相交區(qū)域?qū)ο笏亓炼鹊呢暙I依賴于該區(qū)域與象素中心的距離不足點：不足點：l無論相交區(qū)域與理論直線多遠，相同面積都會產(chǎn)生相同灰度值，不能完全消除鋸齒效應(yīng)；l沿理想直線方向兩個相鄰像素可能會有較大的灰度值差異。第79頁/共93頁80反走樣方法加權(quán)區(qū)域采樣圓錐體濾波器圓錐體濾波器第80頁/共93頁813.5 圖形剪裁線段的矩形窗口剪裁線段的矩形窗口剪裁第81頁/共93頁823.5 圖形剪裁第82頁/共93頁833.5 圖形剪裁100010011010000101010100001001100000裁剪窗口上上下下右右左左XXXX第83頁/共93頁843.5 圖形剪裁 Cohen_SutherlandCohen_Sutherland算