几种“点”的概念

• 顶点（vertex）：图元（如线段、三角形、圆等几何图形）由顶点+边组成，由用户及其建立的模型确定.

• 图元（primitive）：描述对象的几何要素的输出图元，称为几何图元，简称图元. 如点、直线段、圆、二次曲线、曲面等.

• 片元（fragment）：光栅化过程的产物，光栅化将一个图元转变成二维图像，每个图像点都包含颜色、深度、纹理等数据，将该点和相关信息称为一个片元.

• 像素（pixel）：最终呈现在屏幕上的点，包含RGBA值的图像最小单元.

它们生成顺序是这样的：
顶点 -> 图元 -> 片元 -> 像素

光栅化

计算场景中多边形在在屏幕上的投影位置，即确定它在屏幕上的投影区域覆盖了哪些像素，这个过程称为光栅化. 光栅化是从裁剪后的对象生成片元的过程.

• 光栅化如何得到片元？
  通过对屏幕上一片连续的投影区域进行离散采样.

• 光栅化存在的问题
  多边形在屏幕上投影可能会将像素划分为2部分, 一部分位于投影区域内, 另一部分位于投影区域外. 如何判定这部分像素归属(投影区域内or区域外)十分敏感. 如果处理不当，可能导致画面走样，如相邻多边形间的空洞、多边形边界锯齿，动画中多边形边界闪烁，细小多边形时隐时现等物体. 为解决该问题，一个简单办法是将像素中心点作为采样点，如果像素中心位于投影区域内，则判定当前像素点为投影区域内的点；否则，判定为投影区域外的点.

• 光栅化常用方法
  光栅化最常用方法是扫描线算法：按扫描线的顺序，确定各像素上场景的可见点并计算其显示的光亮度.

而扫描线，指屏幕上平行于x轴且相互间距为1个像素的一系列直线，如果取每个像素中心为整数网格点，则每条扫描线y=I, I=0,1,2,...,n分别通过屏幕一行像素的中心.

参考

彭群生.计算机真实感图形的算法基础[M].科学出版社,1999.
图元，片元和像素