基于改进的反走样图形算法的数字罗盘系统

论文摘要

本文主要研究了数字罗盘系统中相关算法和实现技术。在直线绘制方面,分析了现有的直线反走样算法,改进了基于Bresenham画线算法的反走样算法——子像素Bresenham反走样算法,消除了锯齿和动态显示过程中的抖动现象。在字符显示方面,分析了现有的字符显示算法和反走样算法,指出了其在罗盘显示环境中的问题,本文采用矢量字符的方案,结合子像素Bresenham反走样算法,实现了灵活多变,且显示质量很高的反走样矢量字符,而且在字符数据存储上与传统的点阵字库相比具有很大的优势。另外,为了能够高效的实现矢量字符的笔划曲线,在三次Bezier曲线的基础上提出了一种灵活实用的求曲线控制点的算法。在计算机动画显示方面,提出了一种改进的动画生成方法。最后在windows操作系统的DirectDraw的模拟环境中进行了算法的验证,实现了一个较完整的数字罗盘系统,取得了非常好的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 数字罗盘图形介绍
• 1.2 本课题研究内容
• 第二章 图形基本绘制算法及两种反走样绘制算法的分析
• 2.1 计算机图形生成原理和基本图元的绘制算法
• 2.1.1 计算机图形生成原理
• 2.1.2 直线的生成和基本算法
• 2.1.3 圆的生成算法
• 2.1.4 区域填充算法
• 2.2 图形走样问题的产生
• 2.3 半球体模型加权区域采样反走样算法的分析
• 2.3.1 半球体模型加权区域采样反走样算法的实现过程
• 2.3.2 半球体模型加权区域采样算法的优点和缺点
• 2.4 WU ANTI-ALIASED 反走样算法的分析
• 2.4.1 WU ANTI-ALIASED 算法的原理[9]
• 2.4.2 WU ANTI-ALIASED 算法的优点和缺陷:
• 2.5 本章小结
• 第三章 改进的反走样算法及其数字罗盘仪表图形的实现
• 3.1 子像素 BRESENHAM 反走样算法
• 3.1.1 子像素 BRESENHAM 反走样算法简介
• 3.1.2 子像素 BRESENHAM 反走样算法原理.
• 3.1.3 子像素 BRESENHAM 反走样算法的实现.
• 3.2 基于子像素 BRESENHAM 反走样算法的罗盘图形的绘制
• 3.2.1 罗盘中直线的实现
• 3.2.2 罗盘中圆的绘制
• 3.2.3 罗盘中填充圆的实现
• 3.2.4 罗盘中多边形和填充多边形的实现
• 3.3 本章小结
• 第四章 数字罗盘中字符的实现
• 4.1 图形字符的显示原理
• 4.2 点阵字符的显示及其反走样处理
• 4.2.1 点阵字符的显示原理和存储方式
• 4.2.2 一种点阵字符的反走样处理算法
• 4.2.3 点阵字符反走样算法的缺陷
• 4.3 矢量字符相关算法的探讨和实现
• 4.3.1 BEZIER 曲线定义和控制点算法的改进
• 4.3.2 矢量字符的存储方式
• 4.3.3 矢量字符的提取和矢量字库的设计
• 4.3.4 矢量字符的显示
• 4.3.5 矢量字符的反走样显示
• 4.4 结论
• 4.5 本章小结
• 第五章 罗盘的动画显示技术
• 5.1 计算机动画概述
• 5.2 常用的计算机动画生成方法
• 5.2.1 画-擦-画方法
• 5.2.2 异或运算法
• 5.2.3 多页面切换动画方法
• 5.2.4 逐帧动画法
• 5.3 改进的结合画-擦-画方法和局部化的方法
• 5.4 图形中的几何变换
• 5.4.1 几何变换的概念和作用
• 5.4.2 基本的几何变换
• 5.4.3 组合几何变换和齐次坐标
• 5.5 动态罗盘的仿真实现
• 5.5.1 DIRECTDRAW 技术介绍
• 5.5.2 基于 DIRECTDRAW 技术的罗盘图形实现过程
• 5.6 结论
• 5.7 本章小结
• 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表的论文