Rastern von Linien

Einer der bekanntesten und ersten Methoden zum Raster von Linien ist der Algorithmus von Bresenham aus dem Jahr 1965. Für alle gängigen Rasteralgorithmen für Linien besteht das wichtigste Merkmal darin, dass eine lineare Folge von Pixeln ohne Lücke erzeugen werden muss.
Die zur rasternden Linien werden zeilenweise im Gerätekoordinatensystem berechnet. Vereinfacht dargestellt entsteht beim Schnittpunkt der Linie mit der Abtastzeile ein Pixel.

Abbildung:
(a) zeigt die zu rasternde Strecke im Gerätekoordinatensystem; das Gerätekoordinatensystem ist durch eine gestrichelte Linie dargestellt
(b) Darstellung der zu zeichnenden Pixel – (zur Verdeutlichung werden die dargestellten Pixel als Kreis dargestellt)
(c) Gerasterte Strecke

Ist die Strecke durch quadratische Pixel gezeichnet, ist der so genannte Treppenstufeneffekt deutlich erkennbar. Dieser Effekt ist besonders bei niedrigen Bildschirmauflösungen bemerkbar. Bei größeren Bildschirmauflösungen bzw. einem hohen Betrachtungsabstand im Vergleich zu Pixelgröße wird dieser negative Effekt vermindert. Eine Gegenmaßnahme stellt das Anti-Aliasing-Verfahren dar. Der Eindruck einer visuell glatten Linie lässt sich durch Einfärben der Pixel mit unterschiedlichen Grau- bzw. Farbstufen erreichen. Dabei wird der Abstand des betrachteten Pixels zu Linie benutzt, um seinen Grauwert zu bestimmen. Je weiter die Pixelmitte von der Linie entfernt ist, desto niedriger ist der Grau- oder Farbwert des Pixels. bzw. desto mehr ähnelt dieser Wert der Hintergrundfarbe.

Anti-Aliasing bei gerasterten Strecken

Module, die für die Durchführung vorausgesetzt werden