[发明专利]一种多线宽线段绘制反走样处理方法

说明书

本发明提出一种多线宽线段绘制反走样处理方法，首先根据要绘制的线段起点及终点坐标，计算要绘制的线段斜率，判断斜率以及起点及终点坐标是否满足条件，若不满足则进行预处理；然后以线宽m为基准，计算起点(X₀,Y₀)及附近点的亮度系数；基于起点(X₀,Y₀)及附近点的亮度系数，通过循环迭代方式计算起点及终点之间各个点的亮度系数。本发明支持线宽的设定，可设置带小数的数值。计算过程没有求平方根等复杂运算，仅使用CPU或者单片机即可，不需要显示核心，减少了设备的体积功耗。

技术领域

本发明涉及图形图像处理领域，具体为一种适合嵌入式系统使用的多线宽线段绘制反走样处理方法，支持非整数线宽线段的绘制和反走样处理。

背景技术

近年来，在机载嵌入式领域，小屏幕绘图需求越来越广泛，常见的与用户交互的设备都带交互小屏幕。此类设备有一定的显示需求，但是对显示的帧率要求不高，使用专用显示芯片将会增加功耗、体积和成本，因此一般使用单片机或者CPU直接进行图形的绘制，而绘制直线则是最为基础的部分。

嵌入式系统CPU计算能力相对于通用CPU要弱很多，因此绘制线段的算法在保证显示效果的情况下，速度要尽可能的快。目前公认的绘制直线最快的算法为Bresenham算法，但是其仅仅支持单线宽(即线宽为一个像素)，虽然可以通过绘制多条相邻线段来支持整数多线宽，但该方法不支持反走样，绘制出来的线段存在锯齿，显示效果较差，无法满足显示需求；而常用的快速反走样算法：Wu反走样算法，虽然显示效果不错，但仅仅是针对单线宽的反走样，没有涉及到多线宽，且无法通过绘制多条相邻线段拼凑的方法实现多线宽线段的绘制。

因此，需要针对嵌入式系统设计一种多线宽且支持小数线宽的反走样算法，以满足实际应用需要。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种多线宽线段绘制反走样处理方法，包括以下步骤：

步骤1：获取要绘制的线段起点坐标(X₀,Y₀)和终点坐标(X_n,Y_n)，计算线段的斜率k，确定是否满足斜率k∈(0.0,1.0)且X₀不大于X_n的条件，若满足，则进行之后步骤，若不满足，则对线段起点坐标和终点坐标进行预处理，使其满足上述条件；

步骤2：确定起始点(X₀,Y₀)及附近点的亮度系数：

以线宽m为基准，计算出(X₀,Y₀)上下各个点的亮度系数，亮度系数的计算方法为：

当m为1.0时，仅计算(X₀,Y₀)一个点，亮度系数为1.0；

当m∈(1.0,3.0]时，计算(X₀,Y₀-1)(X₀,Y₀)(X₀,Y₀+1)三个点，系数分别为(m-1.0)/2.0，1.0，(m-1.0)/2.0；

当m∈(3.0,5.0]时，计算(X₀,Y₀-2)(X₀,Y₀-1)(X₀,Y₀)(X₀,Y₀+1)(X₀,Y₀+2)五个点，系数分别为(m-3.0)/2.0，1.0，1.0，1.0，(m-3.0)/2.0；