Lovell Charts科学绘图软件中的反走样(抗锯齿-Antialiasing)

      Lovell Charts (3D plot) 软件的介绍详见前面的博文。

    在采用新的像素点着色技术后，Java言语自带的抗锯齿设置随之失效，因此需要对生成的图片进行一定的抗锯齿处理，增加图形的柔顺和光滑感。

    Lovell Charts中实施了两种基本的反走样(antialiasing)技术：

1. 对于线段，通过改进Wu Xiaolin算法，实现了对线段颜色和宽度进行控制的同时消除其锯齿。结果与经过反锯齿后的Java画线效果相当。这里Lovell Charts可以绘制各种给定宽度(thickness)的3D线段。线段的颜色可控制为单色、渐变色、颜色谱系覆盖。

2. 对于其他的图像，Lovell Charts采用了Multiple Sampling Antialiasing (MSAA)抗锯齿技术，在MSAA-2X时，可得到可接受的图片反锯齿效果；而当采取MSAA-3X时，结果与Java的自带抗锯齿结果相当。当进一步增加采样倍数时，反锯齿效果改进不明显。

得失：一方面，经过反走样处理，图片边缘和内部的锯齿现象均明显减弱，图片质量显著提升；另一方面，当图片中需着色的基础三角形数量巨大时，计算机在绘制图片会出现明显的迟滞。因为可以方便地修改采样倍数，如果在绘制图像后需要对其进行反复变换(旋转、缩放、平移等)，可以先将采样倍数设定为1(即无MSAA)，观察后再增大采样数。

需要说明的一点是，对于高性能计算机而言，上述的迟滞应该不会出现；而当计算机具有高分辨率时，上述反锯齿操作也是不需要的！ 对游戏玩家而言，可利用Nvidia或AMD自带的各种后处理抗锯齿工具，实现如MLAA, FXAA或SMAA，的反锯齿效果。

下面是几组反走样处理的前后对比图：（任意一组对比图片中，前面一张为待处理图片，后面一张为已经经过MSAA处理后的图片；通过放大图片对比将更加明显）

对于线段的控制示例图如下：（图中的线段具有与相连球体关联的渐变色）