| 8.1 计算机图像锯齿产生的原因及处理方法 计算机中的图像的最小组成单位是像素，像素就是组成计算机图像的最小的颜色固定的正方形。 计算机中的图像就如我们现实生活中，使用不同颜色的方形的马赛克去拼图案。如下图： [attach]730[/attach] 其中的每一个小方格，就相当于计算机图像中的一个像素，只不过，组成计算机的图像，在我们通常使用的显示器进按100%的比例进行显示时，由于相当于马赛克的像素的尺寸太小（一般介于0.02-0.03mm之间），我们眼睛已经分辨不出来，而且觉得显示器显示的图像非常细腻而且丰富多彩。当你使用放大镜去观看屏幕或使用投影机对计算机中的图像进行投影显示器，就会发现计算机中的图像实际上还是由一个个颜色不同的小的方形组成的。 现在的很多建筑上使用马赛克拼出的图案，当我们距离远出观察时，如果区分不出来马赛克的大小时，所看到的图像也会显得细腻，原理是一样的。 8.1.1 计算机图像锯齿产生的原因 现在我们使用马赛克去拼出一个背景是蓝色的红色的圆，大概会是下面的样子： [attach]732[/attach] 在上图中，我们会发现，不管我们如何去拼这个圆，在边界区域，不是红色的有一部分跑到了圆的外界，就是有一部分蓝色跑到了圆的内部，这是由于，我们即不能对方形的马赛克进行分割，也不能对组成图案的马赛克使用二种以上的颜色，结果在颜色发生变化的区域出现了参差不齐的锯齿效果。 虽然由于计算机的显示器在显示图像时，像素显示的非常中，但于对于这些颜色化突然的区域，我们挑剔的眼睛，还是能感觉到锯齿的存在的，如下图： [attach]734[/attach] 由于计算机中的图像的组成原理与马赛克拼图相同，这也是计算机中图像产生锯齿的原因。 在上图中，我们会发现经过钪锯齿处理后，比没有经过抗锯齿处理的圆形，边界要显的圆滑，这是什么原因呢？ 8.1.2 计算机实现图像抗锯齿的原理 虽然我们不能对拼图中的马赛克进行切割或内部使用多种颜色，但我们可以通过下面的方法来使图像的颜色变化区域看上出柔和。 [attach]735[/attach] 对于上面的圆形拼图，如果对圆的边界区域的马赛克进行处理，不是简单的使用红色或蓝色，而是根据其所片位置所点的外部区域及内部区域的大小按比例将蓝色及红色混合起来，做为这块马赛克的颜色，这会在圆的边界形成有过渡颜色的马赛克，试想，如果在计算机中，也使用这种方法对颜色发生变化的区域进行混合处理，由于计算机显示器在按100%的比例显示图像时，由于显示器的像素非常小，这样就可以骗过我们的眼睛，使图像中颜色发生变化的区域，看上去细腻光滑，就不会出现锯齿效果了，如下图： [attach]736[/attach] 可见，如果在计算机的图像颜色发生土突变的区域的像素，如果对颜色进行过度处理，就可以消除锯齿现象。 8.2 渲染器渲染的图像产生锯齿的原因及消锯齿的方法 8.2.1 渲染器渲染所得到的图像产生锯齿的原因 下面是渲染原理示意图： [attach]737[/attach] 在上图中，为了计算出每个像素网格的颜色，就需要以相机为中心向像素网格投射采样视线，并且计算出采样视线与场景的交点的颜色(采样点)，如果我们对每个像素网格仅投放一条采样视线的话，就会出现以点代面，结果在颜色发生变化的区域出现锯齿效果。 [attach]739[/attach] [attach]740[/attach] 上图就是对场景中的每一个像素网格仅投放一个采样的结果，可见与使用马赛克拼图的结果一样，产生了锯齿产果。 8.2.2 V-Ray渲染器实现抗锯齿的原理 大家试想，如果对构渲染图像的每一个像素网格，不是简单的仅投放一下采样视线，而是投放多个，然后将计算所得的多个采样点的颜色进行平均，并且做为像素网格的颜色，由于是平均的结果，像素网格的颜色就会避免以点带面，而出现过度的颜色，这样即可提高渲染图像的精度，又避免了锯齿效果的产生。 下面就是对每个网格投入多个采样点后的结果： [attach]741[/attach] |
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