МЕТОДЫ ФИЛЬТРАЦИИ
Более точный способ устранения контурных неровностей прямых линий - это использование методов фильтрации. Этот способ напоминает применение маски удельного веса пикселей, но в данном случае мы представляем себе непрерывную поверхность удельного веса (или фильтрующую функцию), которая накладывается на пиксель. На рис. 4.50 приведены примеры прямоугольной, конической и гауссовой фильтрующих функций. Способы применения фильтрующих функций аналогичны способам применения масок удельного веса, но в данном случае для того, чтобы найти среднюю интенсивность, выполняется интегрирование по всей поверхности пикселя. Для уменьшения объема вычислений интегралы, как правило, находятся с помощью таблиц соответствий.
ФАЗИРОВКА ПИКСЕЛЕЙ
В растровых системах, где возможна адресация положений подпикселей в пределах сетки экрана, для устранения контурных неровностей объектов можно использовать фазировку пикселей. Изображение прямой линии при применении этого метода сглаживается путем перемещения (микропозиционирования) пикселей ближе к траектории прямой. Системы, в которых существует возможность фазировки пикселей, проектируются таким образом, чтобы электронный луч можно было смещать на часть диаметра пикселя. Как правило, электронный луч смещается на \ или | диаметра пикселя, в результате чего точки на экране появляются ближе к истинной траектории прямой или стороне объекта. А в некоторых системах можно еще и подбирать размеры отдельных пикселей, что является дополнительным средством для распределения интенсивностей. На рис. 4.51 приведены примеры действия фазировки пикселей на ряд прямых линий.
КОМПЕНСАЦИЯ РАЗЛИЧИЙ В ИНТЕНСИВНОСТИ ЛИНИИ
Устранение контурных неровностей прямой с целью сглаживания зубцов компенсирует и еще один растровый эффект, который показан на рис. 4.52. Обе линии построены с помощью одинакового количества пикселей, но, несмотря на это, диагональная линия длиннее, чем горизонтальная в \/2 раз. Например, если длина горизонтальной линии 10 см, то длина диагональной прямой будет больше 14 см. Визуальный эффект этого явления состоит в том, что диагональные линии выглядят менее яркими, чем горизонтальные, поскольку при изображении диагональной линии на единицу длины приходится меньшая интенсивность. Алгоритм для построения прямых линий можно приспособить таким образом, чтобы этот эффект компенсировался, подбирая интенсивность каждой линии в соответствии с ее наклоном. Горизонтальные и вертикальные линии должны изображаться с наименьшей интенсивностью, тогда как линии с углом наклона в 45° должны иметь наибольшую интенсивность. Но если
Рис. 4.51. Зубцеобразные линии (панель а), изображенные с помощью системы Merlin 9200, сглаживаются (панель б) с помощью метода устранения контурных неровностей, который называется фазировкой пикселей. Этот метод состоит в увеличении количества точек, адресация которых возможна в данной системе, от 768 на 576 до 3072 на 2304 (перепечатано с разрешения Peritek Corp.)
к изображению применяются методы защиты от наложения, тогда интенсивность компенсируется автоматически. При учете конечной ширины линии интенсивности пикселей подбираются таким образом, чтобы общая интенсивность была прямо пропорциональна ее длине.