1.4.1 图像的分辨率和粒度

逐渐延伸至地平线的跳棋盘是个很好的视觉例子，它可以说明锯齿和消除锯齿的不同效果。为了隐去用户输入并只显示应用程序如何处理消除锯齿，让我们把该跳棋盘图像看作是正在由某个造型应用程序所渲染，即用户定义图景，而应用程序执行渲染工作。图中，最接近观察者的方块不是白的就是黑的；在大方块之间没有模棱两可的情况。然而，随着越来越接近地平线，方块的尺寸变得越来越小。在人的肉眼看来，感知各方块所需的视觉细胞数目也越来越少；直到接近地平线，看上去是单种色调而不是多种颜色。由于粒度——眼睛中的视觉细胞数——是一个有限的数目，所以人的肉眼此时已不能清晰地辨别哪些方块是白色的、哪些是黑色的。

在计算机应用程序将棋盘图像渲染成位图图像时，应用程序有两种渲染方法：锯齿地平线，即对任何像素不是选择白色、就是选择黑色；或消除锯齿，对给定像素的颜色作平均，以便用接近人眼看现实图景的方式创建图像区域。

在图 1.15 中，读者可以看到一块正在延伸至地平线的跳棋盘。让我们将引出线所指的方块想象成单个像素，一个尺寸不可改变、并且只包含一种颜色的像素。

然而，图片中该点处的视觉内容却是由多于一种的颜色组成的——接近地平线处可能有一些白色或黑色的方块，但只有单个的图像像素来表现它们。那么，它会是什么样的像素呢——黑色的还是白色的？作这样一种决策的过程就称为锯齿。若用白色填充这个像素，就会忽略该样本区内的黑色方块，反之亦然。为折衷用一种以上的颜色填充单个像素的不可能性，消除锯齿过程用黑色阴影填充该像素，因为在现实中，像素样本区本来就应该是黑色、白色样本信息的混合物。

大多数图形应用程序都可以在下述三种场合下往图像上添加锯齿效果：

·制作刷子笔划时；

·为用户制作刷子笔划时，如带有造型/渲染功能的应用程序；

·在图像上增加或删除像素时，这称为重新取样。

当图像信息太多、以至于单个像素放不下时，消除锯齿过程还执行折衷图像颜色以外的工作。下节讨论如何利用消除锯齿使曲线和斜线显示器上不能真实地显示出来的几何形状的外观变得光滑。

注意：超取样（super-sampling）是造型应用程序中使用的术语，用于 描述另一类消除锯齿。超取样的工作机制是这样的：先由用户定义好待渲染图景的具体尺寸，应用程序随后以所要求尺寸的两倍来构造图景的图像、并把图像保存在内存中。对内存中较大图像的像素色调进行平均后，最后创建

所要求尺寸的图像。超取样过程可以使用内存中的多幅图像，用户可以要求把 8X、4X、2X 的图像平均起来，计算出最终的像素颜色。