【STemWin教程】第26章 抗锯齿基础介绍

席萌0209

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第26章 抗锯齿基础介绍

    本期教程主要是跟大家讲解一下抗锯齿，关于抗锯齿，在第16章讲解字体显示的时候也讲了点。本期教程就是跟大家详细的讲解一下抗锯齿方面的知识。
    线条由一系列必须位于显示坐标处的像素近似构成。因此，可能看起来呈锯齿状，尤其是近似水平线或近似垂直线。这种现象称为锯齿(aliasing)。抗锯齿是对线条和曲线进行平滑处理。可以减少不完全水平或垂直的线条的楼梯状锯齿。STemWin支持不同的抗锯齿质量、无锯齿字体和高分辨率坐标。
    26. 1  介绍
    26. 2 抗锯齿API函数实例演示
    26. 3 总结
26.1 介绍
    抗锯齿通过使背景色与前景色相“混合”的方法来平滑曲线和对角线。背景色与前景色之间使用的阴影越多，抗锯齿效果越好 （计算时间越长）。

26.1.1 抗锯齿质量
    抗锯齿处理的质量由GUI_AA_SetFactor()函数设定，通过下面的截图给大家介绍一下抗锯齿因子与对应结果之间的关系。

    第一条线未经抗锯齿处理（因子1）。第二条线以因子2进行了抗锯齿处理。也就是说，从前景到背景的阴影数为2 x 2 = 4。下一条线以抗锯齿因子3绘制，因而有3 x 3 = 9个阴影，如此等等，不一而足。因子4足以处理多数应用。进一步增加抗锯齿因素不会大幅改善结果，但会增加计算时间。


26.1.2 抗锯齿字体
    在前面第16章介绍字体的时候讲解过2bpp和4bpp字体显示效果，下面再给大家展示下不使用抗锯齿和使用两种抗锯齿下字母C的显示效果：

    无锯齿字体可以通过STemWin字体转换器创建。使用无锯齿字体的一般目的是改进文字的外观。虽然高质量抗锯齿比低质量搞锯齿处理看起来更好美观，但计算时间和存储器占用量也会相应增加。低质量(2bpp)字体需要两倍于无抗锯齿处理(1bpp)字体的存储器容量；高质量(4bpp)字体则需要四倍的存储器容量。

26.1.3 高分辨率坐标
    在使用抗锯齿法绘制项目时，使用的是与常规 （无抗锯齿处理）绘图程序相同的坐标。这是默认模式。在函数参数中无需考虑抗锯齿因子。例如，要从(50, 100)到(100, 50)绘制一条抗锯齿线条，则需写入以下代码：
        GUI_AA_DrawLine(50, 100, 100, 50);
   借助STemWin的高分辨率功能，大家可以使用取决于抗锯齿因子和显示尺寸的虚拟空间。使用高分辨率坐标的优势在于，项目不但可以置于显示器的物理位置上，而且可以置于物理位置之间。
    下图展示的是一个高分辨率像素的虚拟空间，其抗锯齿因素为3：

    以抗锯齿因子3，从像素(50, 100)到像素(100, 50)绘制一条高分辨率线条，则需写入以下代码：
        GUI_AA_DrawLine(150, 300, 300, 150);
    高分辨率坐标必须通过GUI_AA_EnableHiRes()程序启用，并用GUI_AA_DisableHiRes()禁用。

26.2 抗锯齿API函数实例演示
    STemWin支持的抗锯齿函数主要如下：

26.2.1 函数GUI_AA_DrawArc
    模拟器上运行代码如下：

1. #include "GUI.h"
3. void MainTask(void)
4. {
5. GUI_Init();
7. /* 设置画笔粗细 */
8. GUI_SetPenSize(4);
9. GUI_SetColor(GUI_RED);
10. /* 使能高分辨率 */
11. GUI_AA_EnableHiRes();
13. /* 抗锯齿因数选择1 */
14. GUI_AA_SetFactor(1);
15. GUI_AA_DrawArc(50,120,50,50,0,180);
17. /* 抗锯齿因数选择3 */
18. GUI_AA_SetFactor(3);
19. GUI_AA_DrawArc(160*3,120*3,50*3,50*3,0,180);
21. /* 抗锯齿因数选择3 */
22. GUI_AA_SetFactor(6);
23. GUI_AA_DrawArc(270*6,120*6,50*6,50*6,0,180);
24. while(1)
25. {
26. GUI_Delay(100);
27. }
28. }

复制代码

    要注意选择了抗锯齿因数后，绘制是得乘以相应的因数。
显示效果如下：

26.2.2 函数GUI_AA_DrawLine
    模拟器上运行程序如下：

1. #include "GUI.h"
3. void MainTask(void)
4. {
5. GUI_Init();
7. /* 设置画笔粗细 */
8. GUI_SetPenSize(40);
9. GUI_SetColor(GUI_RED);
10. /* 使能高分辨率 */
11. GUI_AA_EnableHiRes();
13. /* 抗锯齿因数选择1 */
14. GUI_AA_SetFactor(1);
15. GUI_AA_DrawLine(50,40,50,120);
17. /* 抗锯齿因数选择3 */
18. GUI_AA_SetFactor(3);
19. GUI_AA_DrawLine(150*3,40*3,150*3,120*3);
21. /* 抗锯齿因数选择3 */
22. GUI_AA_SetFactor(6);
23. GUI_AA_DrawLine(250*6,40*6,250*6,120*6);
24. while(1)
25. {
26. GUI_Delay(100);
27. }
28. }

复制代码

实际效果如下：

26.2.3 函数GUI_AA_DrawPolyOutline
    模拟器上运行代码如下：

1. #define countof(Array) (sizeof(Array) / sizeof(Array[0]))
3. static GUI_POINT aPoints[] = {
4. { 0, 0 },
5. { 15, 30 },
6. { 0, 20 },
7. {-15, 30 }
8. };
10. void MainTask(void)
11. {
12. GUI_Init();
14. GUI_SetPenSize(10);
15. GUI_SetColor(GUI_RED);
17. GUI_AA_DrawPolyOutline(aPoints, countof(aPoints), 3, 150, 40);
18. while(1)
19. {
20. GUI_Delay(100);
21. }
22. }

复制代码

    使用这个函数要注意：通过连接终点和起点，可使绘制的多线条自动闭合。起点不得再次指定为终点。
    如果采用高分辨率模式，则必须使用高分辨率坐标。否则，必须指定为像素值。默认情况下，该函数处理的定义点不超过10个。如果多边形由10个以的点构成，则必须使用GUI_AA_DrawPolyOutlineEx()函数。
实际效果如下：

26.2.4 函数GUI_AA_DrawRoundedRect
    模拟器上运行的代码如下：

1. #include "GUI.h"
3. void MainTask(void)
4. {
5. GUI_Init();
6. GUI_SetBkColor(GUI_WHITE);
7. GUI_Clear();
8. GUI_SetColor(GUI_DARKBLUE);
9. GUI_SetPenSize(5);
10. GUI_AA_DrawRoundedRect(10, 10, 50, 50, 5);
11. while(1)
12. {
13. GUI_Delay(100);
14. }
15. }

复制代码

    实际显示效果如下：

26.2.5 函数GUI_AA_FillCircle
    模拟器上运行的代码如下：

1. #include "GUI.h"
3. void MainTask(void)
4. {
5. GUI_Init();
6. GUI_AA_EnableHiRes();
7. GUI_SetBkColor(GUI_WHITE);
8. GUI_Clear();
9. GUI_SetColor(GUI_DARKBLUE);
10. GUI_SetPenSize(5);
11. GUI_AA_SetFactor(3);
12. GUI_AA_FillCircle(160*3, 120*3, 80*3);
13. while(1)
14. {
15. GUI_Delay(100);
16. }
17. }

复制代码

    实际显示效果如下：

26.2.6 函数GUI_AA_FillPolygon
    模拟器上运行的代码如下：

1. #include "GUI.h"
3. #define countof(Array) (sizeof(Array) / sizeof(Array[0]))
5. static GUI_POINT aPoints[] = {   (1)
6. { 0, 0 },
7. { 70, -30 },
8. { 0, 50 },
9. {-70, -30 }
10. };
12. void MainTask(void)
13. {
14. GUI_Init();
16. GUI_SetPenSize(10);
17. GUI_SetColor(GUI_RED);
19. GUI_AA_FillPolygon(aPoints, countof(aPoints), 150, 40);
20. while(1)
21. {
22. GUI_Delay(100);
23. }
24. }

复制代码

1. 这些坐标点是相对于函数GUI_AA_FillPolygon中的X,Y坐标而言的。
    实际运行效果如下：

26.2.7 函数GUI_AA_FillRoundedRect
    模拟器上运行的代码如下：

1. #include "GUI.h"
3. void MainTask(void) {
4. GUI_Init();
5. GUI_SetBkColor(GUI_WHITE);
6. GUI_Clear();
7. GUI_SetColor(GUI_DARKBLUE);
8. GUI_AA_FillRoundedRect(10, 10, 54, 54, 5);
9. while (1);
10. {
11. }
12. }

复制代码

    实际显示效果如下：

26.3 总结
    本期教程就跟大家讲这么多，下期教程再跟大家详细的讲解两个抗锯齿相关的应用例子。