ScanlineVerfahren

Scanline-Verfahren, auch Scanline-Rendering genannt, ist ein Rasterisierungsverfahren in der Computergrafik zur Füllung von Polygonen, indem für jede horizontalen Bildzeile (Scanline) die Schnittpunkte mit den Polygonkanten bestimmt und die dazwischenliegenden Abschnitte gefüllt werden. Die Füllung erfolgt Zeile für Zeile, wodurch sich die Berechnung gut strukturieren lässt und Speicherkosten gering bleiben.

Zentrale Bausteine sind Edge Table (ET) und Active Edge Table (AET). Das ET sammelt alle Kanten eines Polygons nach ihrem minimalen y-Wert. Bei jeder Scanline wandern relevante Kanten von der ET in die AET. In der AET werden die x-Koordinaten der Schnittpunkte aktualisiert, indem man die invertierte Steigung addiert. Die Scanline wird zwischen aufeinanderfolgenden Schnittpunkten gefüllt, gemäß einer Füllregel (z. B. paarweise oder Winding-Zahl). Horizontale Kanten werden üblicherweise ignoriert oder speziell behandelt, um Mehrfachfüllungen zu vermeiden.

Farb- und Oberflächeninformationen können durch Interpolation entlang der Kanten erzeugt werden, etwa Flachfarbe, Gouraud-Shading oder Texturmapping über die Scanlines. Tiefeninformationen werden separat durch Z-Buffering berechnet, sodass 3D-Szenen sichtbar werden.

Vorteile des Verfahrens sind Einfachheit und deterministische Füllung bei polygonbasierten Szenen; es benötigt vergleichsweise wenig Speicher und lässt sich gut auf CPUs implementieren. Nachteile ergeben sich bei komplexen Szenen mit vielen Überlagerungen, beim Antialiasing und bei Kanten mit vielen Horizontalabschnitten. Moderne Grafikkarten verwenden Rasterisierungstechniken, die ähnliche Prinzipien nutzen, jedoch mit umfangreichen Optimierungen.

Historisch gehört das Scanline-Verfahren zu den klassischen Polygonfüll-Algorithmen und findet sich in vielen Lehrbüchern der Computergrafik.