【Qt筆記】反走樣

咱們在光柵圖形顯示器上繪製非水平、非垂直的直線或多邊形邊界時，或多或少會呈現鋸齒狀外觀。這是由於直線和多邊形的邊界是連續的，而光柵則是由離散的點組成。在光柵顯示設備上表現直線、多邊形等，必須在離散位置採樣。因爲採樣不充分重建後形成的信息失真，就叫走樣；用於減小或消除這種效果的技術，就稱爲反走樣。

 

反走樣是圖形學中的重要概念，用以防止一般所說的「鋸齒」現象的出現。不少系統的繪圖 API 裏面都內置了有關反走樣的算法，不過因爲性能問題，默認通常是關閉的，Qt 也不例外。下面咱們來看看代碼：

void paintEvent(QPaintEvent *)
{
    QPainter painter(this);
    painter.setPen(QPen(Qt::black, 5, Qt::DashDotLine, Qt::RoundCap));
    painter.setBrush(Qt::yellow);
    painter.drawEllipse(50, 150, 200, 150);

    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true);
    painter.setPen(QPen(Qt::black, 5, Qt::DashDotLine, Qt::RoundCap));
    painter.setBrush(Qt::yellow);
    painter.drawEllipse(300, 150, 200, 150);
}

看看運行後的結果：

注意看左側橢圓與右側橢圓在邊界處的區別。左側沒有使用反鋸齒，明細顯示出鋸齒的樣子；右側則增長了反鋸齒代碼。

在這段代碼中，咱們建立了一個黑色 5 像素寬的畫筆，使用了點線的樣式，圓形筆帽：

painter.setPen(QPen(Qt::black, 5, Qt::DashDotLine, Qt::RoundCap));

而後咱們使用一個黃色的畫刷填充，繪製一個橢圓。

第二個橢圓的繪製與第一個十分類似，惟一的區別是多了一句

painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true);

顯然，咱們經過這條語句，將Antialiasing屬性（也就是反走樣）設置爲 true。通過這句設置，咱們就打開了QPainter的反走樣功能。還記得咱們曾經說過，QPainter是一個狀態機，所以，只要這裏咱們打開了它，以後全部的代碼都會是反走樣繪製的了。因爲反走樣須要比較複雜的算法，在一些對圖像質量要求不是很高的應用中，是不須要進行反走樣的。爲了提升效率，通常的圖形繪製系統，如 Java2D、OpenGL 之類都是默認不進行反走樣的。

雖然反走樣比不反走樣的圖像質量高不少，可是，沒有反走樣的圖形繪製仍是有很大用處的。首先，就像前面說的同樣，在一些對圖像質量要求不高的環境下，或者說性能受限的環境下，好比嵌入式和手機環境，通常是不進行反走樣的。另外，在一些必須精確操做像素的應用中，也是不能進行反走樣的。這是因爲反走樣技術自己的限制的。請看下面的圖片：

這是使用 Photoshop 的鉛筆和畫筆工具繪製的 1 像素的點，放大 3200% 的視圖。在必定程度上，咱們能夠認爲，Photoshop 的鉛筆工具是不進行反走樣，而畫筆是要進行反走樣的。在放大的狀況下就會知道，有反走樣的狀況下是不能進行精確到 1 像素的操做的。由於反走樣很難讓你控制到 1 個像素。這不是 Photoshop 畫筆工具的缺陷，而是反走樣算法的問題。反走樣之因此看起來比較模糊，就是由於它須要以一種近似色來替換原始的像素色，這樣一來就會顯得模糊而圓滑。