[發明專利]一種基于像素精度的代數曲線光柵化方法

有效

• 申請號: 201210094451.7
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN102651137A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 馮結青;黃錦基
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種基于像素精度的代數曲線光柵化方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)輸入待繪制的代數曲線及其相關信息；

(2)將該曲線的特征點限制在一個像素范圍內，得到若干包含曲線特征點的特征區域；

(3)求得曲線與所述特征區域邊界的交點，通過所述的交點構建曲線在特征區域的拓撲連接信息；

(4)根據特征區域邊界的交點確定曲線的走向，利用直線段連接相鄰的特征區域，得到直線段擬合曲線；所述的直線段通過特征區域邊界的交點；

(5)對所述的直線段擬合曲線進行優化，繪制并顯示曲線。

2.如權利要求1所述的代數曲線光柵化方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的將該曲線的特征點限制在一個像素范圍內，得到若干包含曲線特征點的特征區域，包括步驟：

(2.1)均勻細分該曲線的區域，得到細分后的子區域；

(2.2)利用區間分析的方法確定每個子區域的值域范圍；判斷每個子區域內是否存在該曲線的特征點，若存在則繼續細分該子區域；

(2.3)重復步驟(2.2)，直到包含特征點的子區域的區域面積小于一個像素；將該子區域作為所述的特征區域。

3.如權利要求1所述的代數曲線光柵化方法，其特征在于，步驟(3)中，所述的求得曲線與所述特征區域邊界的交點，包括步驟：

(3.1)以所述的特征區域為中心，用若干像素面積已知的包圍盒包圍每個特征區域；

(3.2)通過單變量方程計算出曲線和包圍盒的交點作為曲線與所述特征區域邊界的交點。

4.如權利要求1所述的代數曲線光柵化方法，其特征在于，步驟(4)中，所述的利用直線段連接相鄰的特征區域后，包括步驟：

(4.1)檢測所有直線段所占像素是否超過某一預設的像素值；若否，則直接得到所述的直線段擬合曲線，若是，則執行以下步驟；

(4.2)對超過該像素值的直線段所在的區間進行掃描，求得掃描線與該區間內曲線的交點；

(4.3)將上述直線段拆分為通過區間內交點的若干直線段；所述的區間內交點包括所述特征區域邊界的交點以及掃描線與該區間內曲線的交點；重復步驟(4.1)～(4.3)。

5.如權利要求1或4所述的代數曲線光柵化方法，其特征在于，步驟(5)中，所述的對所述的直線段擬合曲線進行優化，包括步驟：

(5.1)獲取擬合曲線直線段的斜率；

(5.2)根據直線段的斜率，選用垂直掃描線或/和水平掃描線對直線段所在區間的曲線進行掃描，掃描線與該曲線的交點作為采樣點的初始值；

(5.3)基于采樣點的初始值，通過牛頓迭代算法求出掃描方向上最鄰近的根，牛頓迭代算法的終止條件為求根精度滿足預設的像素精度繪制要求。

6.如權利要求1～4任一項所述的代數曲線光柵化方法，其特征在于，步驟(5)中，所述的繪制并顯示曲線，包括步驟：

結合反走樣技術繪制并顯示曲線。

7.如權利要求5所述的代數曲線光柵化方法，其特征在于，步驟(5)中，所述的繪制并顯示曲線，包括步驟：

對所得到曲線的采樣點做反走樣處理，根據處理得到的像素灰度值顯示曲線。

8.如權利要求7所述的代數曲線光柵化方法，其特征在于，所述的對所得到曲線的采樣點做反走樣處理，包括步驟：

以預先設定像素半徑的圓表示所述的采樣點，計算該圓覆蓋像素面積的百分比，得到像素的灰度值。