使用 Java 2D 的抗锯齿高度图边缘

Question

我正在使用 Java 2D 来渲染地形图。地形图如下所示：

您可以看到边缘是如何锯齿状的。我想平滑地渲染地形的边缘，但是用RenderingHints 开启抗锯齿不起作用，因为我一次渲染一列地形图。

这是我渲染地形的代码：

// terrainImageG2 renders to a BufferedImage, obtained via BufferedImage.createGraphics()
terrainImageG2.setBackground(Color.WHITE);
terrainImageG2.clearRect(0, 0, NUM_WIDE, NUM_HIGH);
terrainImageG2.setStroke(new BasicStroke(1.0F));
terrainImageG2.setColor(Color.BLACK);
for (int x = 0; x < NUM_WIDE; x++) {
    terrainImageG2.drawLine(x, NUM_HIGH - originalHeightMap[x], x, NUM_HIGH);
    // originalHeightMap contains the height map, ranging from 0 to NUM_HIGH
    // originalHeightMap 
}

如您所见，我使用drawLine 渲染地形，所以如果我在此之前添加：

terrainImageG2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);

它实际上并没有对边缘进行抗锯齿处理。以下是启用 RenderingHints 的抗锯齿功能后地形的样子：

我尝试进行一些手动抗锯齿，将顶部像素渲染为浅灰色而不是黑色。但是，这会使较平坦的区域看起来模糊，而不会影响较陡的区域。看看：

有什么方法可以让我平滑地绘制这条边，无论是手动还是通过一些 API？谢谢

Answer 1

您可以尝试使用其他一些渲染提示...

import java.awt.BasicStroke;
import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.EventQueue;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.RenderingHints;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.UIManager;
import javax.swing.UnsupportedLookAndFeelException;

public class TestPaint20 {

    public static void main(String[] args) {
        new TestPaint20();
    }

    public TestPaint20() {
        EventQueue.invokeLater(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    UIManager.setLookAndFeel(UIManager.getSystemLookAndFeelClassName());
                } catch (ClassNotFoundException | InstantiationException | IllegalAccessException | UnsupportedLookAndFeelException ex) {
                }

                JFrame frame = new JFrame("Testing");
                frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
                frame.setLayout(new BorderLayout());
                frame.add(new TestPane());
                frame.pack();
                frame.setLocationRelativeTo(null);
                frame.setVisible(true);
            }
        });
    }

    public class TestPane extends JPanel {

        public TestPane() {
        }

        @Override
        public Dimension getPreferredSize() {
            return new Dimension(200, 200);
        }

        @Override
        protected void paintComponent(Graphics g) {
            super.paintComponent(g);
            Graphics2D g2d = (Graphics2D) g.create();
            g2d.setBackground(Color.WHITE);
            g2d.setStroke(new BasicStroke(1.0F, BasicStroke.CAP_ROUND, BasicStroke.JOIN_ROUND));
            g2d.setColor(Color.BLACK);
            g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ALPHA_INTERPOLATION, RenderingHints.VALUE_ALPHA_INTERPOLATION_QUALITY);
            g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
            g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_COLOR_RENDERING, RenderingHints.VALUE_COLOR_RENDER_QUALITY);
            g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_DITHERING, RenderingHints.VALUE_DITHER_ENABLE);
            g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_FRACTIONALMETRICS, RenderingHints.VALUE_FRACTIONALMETRICS_ON);
            g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_INTERPOLATION, RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BILINEAR);
            g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_RENDERING, RenderingHints.VALUE_RENDER_QUALITY);
            g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_STROKE_CONTROL, RenderingHints.VALUE_STROKE_PURE);

            for (int x = 0; x < getWidth(); x++) {
                g2d.drawLine(x, getHeight() - (int) Math.round(Math.random() * (getHeight() - (getHeight() / 4d))), x, getHeight());
                // originalHeightMap contains the height map, ranging from 0 to NUM_HIGH
                // originalHeightMap 
            }
            g2d.dispose();
        }
    }
}

Answer 2

一些想法：

• 通过将每条线的顶部连接到其相邻线的顶部，在顶部绘制一条抗锯齿线。这可能更容易调试，只需绘制顶线以查看它的外观，然后如果您喜欢它的外观，请填写垂直线。

• 在绘制这个时，通过考虑前一个和下一个顶部的位置，尝试制定一些类似于抗锯齿工作方式的算法。因此，如果当前一个低于或高于前一个和后一个，则在顶部添加一个灰点。如果相同，则不添加点。根据相邻点的高度使点变亮或变暗。

• 在绘图前使用线性平均或某种曲线平滑来平滑数据。这不会真正消除锯齿，但可能会使图表更具吸引力。