走样与反走样

简述走样(aliasing)和反走样(antialiasing)的概念，并描述反走样的主要方法。答：(1)走样（Aliasing）：光栅系统在理论上只能用光栅网格上的象素近似地描绘平滑的直线、多边形和诸如圆与椭圆那样的曲线图元的边界。它引起了锯齿或阶梯状，这种视觉人工痕迹是信号处理理论中被称为走样的错误采样的表现。(2)反走样（Antialiasing）：用于减少或消除走样（Aliasing）效果的技术，就称为反走样(antialiasing)。(3)反走样的主要方法：①提高分辨率②简单区域取样③加权区域取样①提高分辨率：把显示器分辨率提高一倍，直线经过两倍的象素，锯齿也增加一倍，但同时每个阶梯的宽度也减小了一倍，所以显示出的直线段看起来就平直光滑了一些，但此方法代价太大。②简单区域采样：将直线段看作具有一定宽度的狭长矩形；当直线段与某象素有交时，求出两者相交区域的面积；根据相交区域的面积，确定该象素的亮度值。求相交区域的近似面积的离散计算方法：将屏幕象素分割成n个更小的子象素；计算中心点落在直线段内的子象素的个数k；k/n为线段与象素相交区域面积的近似值。缺点：象素的亮度与相交区域的面积成正比，而与相交区域落在象素内的位置无关，这仍然会导致锯齿效应；直线条上沿理想直线方向的相邻两个象素有时会有较大的灰度差，特别是当直线是一条接近水平或接近垂直的直线时，这种现象就会比较突出。③加权区域采样：采用圆锥形滤波器，圆锥的底圆中心在当前像素，底圆半径为一个像素，锥高为1。当直线条经过该像素时，该像素的灰度值是在二者相交区域上对滤波器（函数w）进行积分的积分值。222221),(yxeyxw'),(AdAyxwF可采用离散计算方法,然后求出所有中心落于直线段内的子象素。最后计算所有这些子象素对原象素亮度贡献之和iiw乘以象素的最大灰度值作为该象素的显示灰度值。