哈爾濱工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院(編輯修改稿)
2024-08-28 16:36 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 33 Phong明暗處理 ? 多邊形內(nèi)部各點(diǎn)法矢量的獲得 對(duì)頂點(diǎn)法矢量雙線性插值 多邊形表示的明暗處理（ 5/7） 34 Phong明暗處理 步驟 1）計(jì)算多邊形的單位法矢量； 2）計(jì)算多邊形頂點(diǎn)的單位法矢量； 3）在掃描線消隱算法中 對(duì) 多邊形頂點(diǎn)法矢量 進(jìn)行 雙線性插值 獲得位于多邊形內(nèi)的掃描線上各點(diǎn)的法矢量； 4）利用光照模型計(jì)算各點(diǎn)的顏色 多邊形表示的明暗處理（ 6/7） 35 優(yōu)點(diǎn) ? 繪制的圖形比 Gouraud方法更真實(shí) 缺點(diǎn) ? 計(jì)算量遠(yuǎn)大于 Gouraud方法 多邊形表示的明暗處理（ 7/7） 36 半色調(diào)技術(shù)（ 1/15） Halftone ? 在 光強(qiáng)等級(jí)范圍較小的輸出設(shè)備 上輸出圖像 ? 將多灰度級(jí)圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成能反映其灰度變化的黑白二值圖像 ? 通過將多個(gè)像素單元組合起來表示一種強(qiáng)度值 目的 ? 獲得較多的灰度等級(jí)數(shù)目 ? 提高圖像的視覺分辨率 37 半色調(diào)技術(shù)（ 2/15） 原理 ? 基于生理現(xiàn)象 ? 當(dāng)我們觀察一個(gè)包含幾個(gè)像素的小區(qū)域時(shí) ? 眼睛通過取整或?qū)⒓?xì)節(jié)取平均而得到一個(gè)總體的灰度效果 輸出設(shè)備（打印機(jī)） ? 利用這種視覺效果來再現(xiàn)多灰度級(jí)圖像 ? 半色調(diào)圖像 應(yīng)用 ? 色染、紡織、彩色打印、印刷等領(lǐng)域 38 半色調(diào)技術(shù)（ 3/15） 模式單元法 ? halftone patterns ? 用 矩形區(qū)域中像素的不同排列模式 來代表不同的像素灰度等級(jí) ? 用 點(diǎn)的稀密程度 來表現(xiàn)明暗 39 半色調(diào)技術(shù)（ 4/15） 可顯示的灰度等級(jí)數(shù)目取決于 ? 矩形模式單元中所包含的像素?cái)?shù)目 ? 系統(tǒng)能顯示的等級(jí)數(shù)目 ? 在二級(jí)灰度系統(tǒng)中，若每個(gè)單元中包含 n?n個(gè)像素，則可表示 n2+1種灰度等級(jí)。 二級(jí)灰度系統(tǒng)中表示 5個(gè)灰度等級(jí)的 2 2像素網(wǎng)格 灰級(jí) 0 灰級(jí) 1 灰級(jí) 2 灰級(jí) 3 灰級(jí) 4 二級(jí)灰度系統(tǒng)中表示 10個(gè)灰度等級(jí)的 3 3像素網(wǎng)格 灰級(jí) 0 灰級(jí) 1 灰級(jí) 2 灰級(jí) 3 灰級(jí) 4 灰級(jí) 7 灰級(jí) 8 灰級(jí) 6 灰級(jí) 9 灰級(jí) 5 40 半色調(diào)技術(shù)（ 5/15） 設(shè)置像素模式的原則 ? 從中心向外擴(kuò)展 ? 不使用水平或垂直的點(diǎn)列 ? 避免分散、孤立 不好的設(shè)置模式 (a) (b) (c) (d) (e) 41 半色調(diào)技術(shù)（ 6/15） 缺點(diǎn) ? 圖像視覺分辨率的改善以犧牲圖像的空間分辨率為代價(jià) ? 只有在圖像分辨率低于輸出設(shè)備分辨率時(shí)，這種結(jié)果才是可以接受的 42 半色調(diào)技術(shù)（ 7/15） 抖動(dòng) ? Dithering ? 在 不降低圖像空間分辨率 的情況下 ? 提高圖像的視覺分辨率 兩類 ? 模式抖動(dòng) （ pattern dithering） ? 誤差擴(kuò)散 （ error diffusion） 43 半色調(diào)技術(shù)（ 8/15） 模式抖動(dòng) ? 以固定模式的抖動(dòng)噪音添加于像素之上以柔化其灰度運(yùn)算 ? 在圖像中引入一個(gè)隨機(jī)誤差，在每一像素的灰度與所選閾值比較之前，將這一誤差加到該像素的灰度值上 44 半色調(diào)技術(shù)（ 9/15） 有序抖動(dòng)矩陣方法 ? Jarvis提出 ? 將誤差模式看成一個(gè)矩陣 ? 被稱為抖動(dòng)矩陣 抖動(dòng)矩陣的構(gòu)造 ? 矩陣中的相鄰元素的值相差越大越好 ? 矩陣中每個(gè)元素的值之出現(xiàn)一次 45 半色調(diào)技術(shù)（ 10/15） n?n抖動(dòng)矩陣 ? 再現(xiàn) n2個(gè)灰度等級(jí) 遞歸生成 ?????? ?? ??nnnnnnnn UDUDUDDD4342442? ?01 ?D??????? 13 202D?????????????51371591113614412102804D???????????????????????????21532961235531633754513397471525571749275919514193314311353225430622052286038646143644412265818502456164842103424083208D46 半色調(diào)技術(shù)（ 11/15） Jarvis抖動(dòng)處理步驟 ? 把原位圖的個(gè)像素的灰度值變換到 [0, n2]范圍內(nèi) ? 將誤差模式以重復(fù)的棋盤格式加到圖像中 將圖像中每個(gè)像素的灰度值 I(x,y)與一個(gè)抖動(dòng)矩陣中的相應(yīng)元素 D(i,j)進(jìn)行比較 以決定顯示的灰度值 47 半色調(diào)技術(shù)（ 12/15） 優(yōu)點(diǎn) ? 速度快 ? 隨著 n的增加，圖像不丟失它的空間分辨率 缺點(diǎn)
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