伴隨著市場的飛速成長，客戶對我們的軟件也提出了更高要求。在虛擬浮雕中，矩形網格的特性決定了，在設計深浮雕、棱角清晰的浮雕(如部分飾品或帶建筑物的紀念幣等)、或設計簡單的有直側壁或準直側壁的注塑模等模型時，側面通常會有鋸齒出現。設計上的鋸齒現象影響加工出來的產品效果，增大了后期處理工序的難度，在一定程度上限制了虛擬雕塑的應用范圍。

為了積極響應市場需求，在JDPaint5.5中，創新性的引入準矩形網格曲面的概念，根據準矩形網格的特性增加了消除鋸齒功能，開創了浮雕類軟件側面無鋸齒的先例。從而很大程度上的彌補了原有浮雕模型在加工成金屬模具時所暴露出的不足，也必將進一步擴大虛擬浮雕在模具行業的應用范圍。

▲圖 1-A 矩形網格

▲圖 1-B 準矩形網格

▲圖 1-C 光滑 90 度直側壁云板（局部）

▲圖 2 同一云紋模型局部（消除鋸齒前）

▲圖 3 同一云紋模型局部（消除鋸齒后）

圖 1-A 和圖 1-B、圖 1-C 分別為用矩形網格和準矩形網格設計的模型，圖 A 中圓圈處有鋸齒（放大觀察比較明顯），圖 1-B 及圖圖 1-C 中圓圈處是光滑的。

要實現消除模型的鋸齒，在虛擬雕塑中除對原有的操作命令作適當調整外，還增加了相應的新功能。為了便于正確理解和操作準矩形網格，應用好消除鋸齒功能，接下來要對準矩形網格的概念、命令實現的基本原理、操作步驟及相關選項等作詳細的說明。

消除鋸齒所涉及到概念名詞解釋：

1、什么是鋸齒

用矩形網格曲面表示的浮雕模型，直側壁或準直側壁通常會有不光滑的現象，稱之為鋸齒。矩形網格是通過改變網格頂點的 Z 坐標來描述模型的，在所有的后續操作中頂點的 X、Y 坐標是不改變的。

利用矩形網格的這種簡化約定，才有可能在渲染的狀態下對數百萬到千萬頂點數的模型進行浮雕造型。也正是這種簡化約定決定了用矩形網格為構造框架的浮雕類軟件（圖像軟件）不能表現嚴格的直側壁（90 度直側壁），邊界會有小于 0.5 個步長的誤差，直側壁，準直側壁處會有鋸齒現象。要解決邊緣鋸齒現象，必須從否定浮雕軟件中最基本的假設――簡化約定的網格頂點 X、Y 坐標不能改變入手，創建一種新的網格基型，那就是準矩形網格。

2、什么是準矩形網格曲面

所謂準矩形網格曲面是在矩形網格曲面的基礎上，去掉頂點 X、Y 坐標不能移動的約定，為了適應現有的硬件環境，同時約定其移動的范圍非常很小，絕大部分情況下小于一個步長；

并且把所有頂點分為邊界頂點及非邊界頂點，對邊界頂點及非邊界頂點在磨光等操作時可采取不同的策略，消除鋸齒的過程就是把邊界頂點與 2D 曲線或 3D 曲線對齊的過程。

3、邊界頂點――引用該頂點的所有四邊形中的頂點數，至少有一個頂點的顏色值與其顏色不相同。

4、內、外邊界頂點――在消除單個特征的鋸齒時，如果一個點是邊界頂點，而且頂點的顏色與特征的顏色相同，則為內邊界頂點。反之則是外邊界頂點。

5、邊界多邊形――至少有一個頂點是邊界頂點的四邊形叫邊界多邊形。

消除鋸齒的過程就是把邊界頂點吸附到其附近的 2D 曲線／點（改變邊界頂點的 X 、Y 坐標）或 3D 曲線/3D 點（改變邊界頂點的 X、Y、Z 的坐標）上，并為這些頂點設置已對齊邊界標志。消除鋸齒后邊界頂點的 X、Y、Z 坐標發生改變，邊界多邊形受到影響，邊界局部可能出現新的不光滑現象，這時用磨光命令可消除新的不光滑現象。

在菜單欄里，新增了線框顯示方式，在這種顯示方式是按照模型步長為單位的網格顯示，便于我們直觀的理解消除鋸齒命令的工作原理，能夠清晰的顯示邊界頂點。如圖 4 所示，藍色區域顯示的是特征邊界。

▲圖 4

▲圖 5 沒有消除鋸齒前的矩形網格俯視圖的局部顯示

消除鋸齒，特征邊界對齊邊界曲線的過程，圖中邊界頂點都用菱形小塊標注了。

▲圖 6

運用消除鋸齒里的“指定特征邊界”命令后，邊界頂點與 2D 曲線在 X、Y 方向上對齊，如果是 3D 邊界曲線就是在 X、Y、Z 方向對齊。

▲圖 7

在 JDPaint5.5版中，既可以像以前的版本一樣處理矩形網格曲面，也可以處理準矩形網格曲面。達到消除鋸齒的效果，可以在建模的過程中與其它命令有機結合；亦可直接用以前的方式用矩形網格建模，完成之后再對需要消除鋸齒的地方進行消除鋸齒操作。

消除鋸齒功能的詳細說明：

實現命令的操作步驟及其選項詳解，沖壓勾選生成光滑直側壁選項，擦除邊界標志說明，磨光中的相關選項。

1、矩形網格與準矩形網格的相互轉化

在虛擬雕塑環境下，有兩種方式把矩形網格轉化成準矩形網格：在顏色特征內沖壓時，預選邊界曲線，選擇生成光滑直側壁，就可把當前的矩形網格轉化成準矩形網格；在特征菜單下，選擇消除鋸齒命令后，也可把當前的矩形網格轉化成準矩形網格。通過消除鋸齒下的轉為矩形網格選項，可以把當前的準矩形網格轉為矩形網格。

▲圖 8

沖壓，選擇生成光滑直側壁，可把當前模型轉為準矩形網格。

2、消除鋸齒

消除鋸齒通常要具備的兩個條件，不同顏色特征之間的邊界和邊界上的 2D/3D 線，單線定義邊界方式消除鋸齒例外。

▲圖 9 消除鋸齒命令導航欄

A. 指定特征邊界——指定單個要消除鋸齒的特征邊界。具體操作是先預選該特征邊界的邊界曲線，再左鍵點擊指定的顏色特征。如圖 10 所示指定其中藍色區域單獨進行消除鋸齒操作。

▲圖 10

B. 所有顏色邊界——對模型中所有的特征邊界消除鋸齒操作。預選所有邊界曲線，選擇該項右鍵結束命令，完成操作。預選所有的邊界曲線對所有顏色區域進行消除鋸齒操作。

▲圖 11

C. 單線定義邊界——可以不需要顏色特征，僅通過單線定義對齊邊界。預選單線，選擇該項右鍵結束命令，完成操作。在單線定義的區域內填色，以及相關后續設計的浮雕模型直側壁是光滑無鋸齒的。

▲圖 12

在單線定義的區域內填色，以及相關后續設計的浮雕模型直側壁是光滑無鋸齒的。

▲圖 13

▲圖 14

D. 刪除特征內邊界——在進行消除鋸齒的操作時，需要指定特征邊界，同時會在模型上指定的位置作上標志，以保證邊界頂點在坐標 X、Y 向不動，使直側壁光滑。當新的特征區域與已經消除鋸齒區域相交，已經指定的特征邊界位于新特征區域內部，那么在該處所作的邊界標志會影響后續操作，這時需要運用刪除特征內邊界命令把特征內部邊界刪除，以便操作。

▲圖 15

應用命令后，特征內的邊界標志被刪除掉了。

▲圖 16

E. 轉為矩形網格——根據需要可以應用該命令把現有的準矩形網格模型轉為矩形網格。

F. 調整特征邊界頂點 Z 坐標——根據需要，對邊界頂點進行適當的調整以保證準直側壁或90 度直側壁光滑。在不勾選只操作流動層的情況下，邊界頂點調整到的數值就是把該特征邊界頂點的 Z 坐一致標置為輸入的數值；在勾選只操作流動層的情況下，輸入的數值就是流動層上的邊界頂點 Z 坐標的變化范圍。

只操作流動層選項——該選項只對調整特征邊界頂點 Z 坐標命令有效。

只操作顏色那邊界選項——該選項只對指定特征邊界命令有效，勾選該選項，只有特征內邊界頂點與邊界曲線對齊，特征外的邊界頂點則不變。

3、曲面上特征消除鋸齒

這是一種針對實際應用消除鋸齒的說明。如圖 17 所示，圓的里面要起個區域浮雕，然后在曲面上做出花瓣，要求邊緣清晰無鋸齒。

▲圖 17

首先，圓形區域內填色，運用消除鋸齒功能里面的指定邊界命令消除圓形邊界鋸齒，再起區域浮雕。

▲圖 18

基高為 1 的區域浮雕直側壁邊緣不光滑。

▲圖 19

運用調整特征邊界頂點 Z 坐標，邊界頂點 Z 調整到 1，直側壁變光滑。

▲圖 20

對曲面上的花瓣填色。

▲圖 21

為了讓所做的花瓣邊緣清晰無鋸齒，可以先對填色區域進行消除鋸齒操作。

▲圖 22

再做區域浮雕，則花瓣邊緣清晰無鋸齒。

▲圖 23

消除鋸齒（邊界磨光）

消除鋸齒（邊界磨光）它的優點是不需要線，直接把顏色區域的邊界頂點磨光，可用在沒有二維線、外型尺寸要求不高、僅是要求邊界光滑的場合。如圖 24 所示。

▲圖 24 消除鋸齒（邊界磨光）

▲圖 25 消除鋸齒（邊界磨光）對話框

操作步驟：

1、選擇命令“特征→消除鋸齒（邊界磨光）”。

2、設置參數，輸入磨光次數、磨光選項。

3、點擊磨光邊界周圍的顏色區域，達到所要磨光效果即可。