2.4 顯示

完成了三維景物建模和繪制之后，還必須將其在顯示器屏幕等二維平面上呈現(xiàn)出來。要實現(xiàn)這一目的，首先要借助投影變換制作投影圖。其次，在圖像顯示器等光柵輸出設(shè)備上圖形是用像素（Pixel）的集合來表示的。例如，圖2.9中左圖所示的三維幾何形體的部分棱線及頂點的向量表示就被投影成右圖的像素集合表示，即把作為向量數(shù)據(jù)記錄于計算機內(nèi)的棱線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成像素集合表示的圖像數(shù)據(jù)。這種像素數(shù)據(jù)集合也被稱為數(shù)字圖像。同時，為了正確地在顯示器上繪制所要求的圖像，還要為每個像素配上適當(dāng)?shù)念伾Ｔ趫D形學(xué)里將上述處理過程稱為光柵化（Rasterization）或者掃描轉(zhuǎn)換（Scan Conversion）。

圖2.9 幾何形體的棱線及頂點的像素表示

需要注意的是，如果像圖2.10（a）那樣用像素表示簡單的線段（水平或垂直情況），只要保存相當(dāng)于線段某一位置的像素著色（如涂黑）的信息即可。但是，對于呈某一角度傾斜的線段，如果用像素的集合來表示，就會呈現(xiàn)如圖2.10（b）所示的鋸齒狀的情況，因為像素點實際上是有一定的面積的。這種情況稱為走樣（Aliasing）。當(dāng)然這只是計算機圖形學(xué)中諸多走樣現(xiàn)象之一。在實際顯示時，并不是簡單地把各個像素用黑白兩色來表示，而是給予各像素色彩的明暗度及多級灰度，如圖2.11所示。同時還要對斜線段進行其他處理，使其看上去更像直線。這種處理稱為反走樣（Antialiasing）。

圖2.10 光柵直線段

圖2.11 反走樣技術(shù)（提高采樣頻率和采用多級灰度像素）