Таблично-алгоритмічний метод для антиаліайзингу зображення відрізків прямих

Abstract

Підвищення інформативності комп’ютерної графіки досягають за рахунок формування зображень, які точно відтворюють конструктивні та візуальні особливості об’єкту. При формуванні таких зображень необхідно відображати графічні сцени з великою деталізацією, тому на даному етапі розвитку комп’ютерної графіки особлива увага приділяється не лише швидкодії формування графічних зображень, але і їх реалістичності. У більшості сучасних систем комп’ютерної графіки використовується растровий принцип формування зображення. При формуванні растрових зображень виникають спотворення, які обумовлені недостатньою роздільною здатністю растра. На зображеннях з’являються артефакти, одним із проявів яких є яскраво виражені сходинки або зубці на краях об’єктів Ефект антиліайзингу суттєво впливає на реалістичність сформованого зображення, що обумовлює необхідність розробки спеціальних методів та засобів його усунення Подальшого розвитку отримав табличний метод антиаліайзингу векторів. Запропоновано для розрахунку значень оцінювальної функції зберігати її значення з більшим кроком квантування, а проміжні - розраховувати за виведеною формулою. Аналіз показав, що використання запропонованого підходу дозволяє зменшити у 8,17 разів обсяги пам’яті, необхідні для обчислення площі покриття піксела. Метод передбачає програмно-апаратну реалізацію і може бути використаний в високопродуктивних системах комп’ютерної графіки.

Increasing the informativeness of computer graphics is achieved due to the formation of images that accurately reproduce the structural and visual features of the object. When forming such images, it is necessary to display graphic scenes with great detail, therefore, at this stage of the development of computer graphics, special attention is paid not only to the speed of forming graphic images, but also to their realism. In most modern computer graphics systems, the raster principle of image formation is used. When creating raster images, distortions occur due to the insufficient resolution of the raster. Artifacts appear on the images, one of the manifestations of which are pronounced steps or teeth on the edges of objects. The aliasing effect significantly affects the realism of the formed image, which necessitates the development of special methods and means of its elimination The tabular method of vector anti-aliasing was further developed. It is proposed to calculate the values of the evaluation function to store its values with a larger quantization step, and to calculate the intermediate ones according to the derived formula. The analysis showed that the use of the proposed approach allows reducing by 817 times the amount of memory needed to calculate the pixel coverage area. The method involves hardware and software implementation and can be used in high-performance computer graphics systems.