实验：基于 Taichi CPU 的反走样贝塞尔曲线渲染与交互

本项目利用 Taichi 语言实现了基于 De Casteljau 算法的任意阶贝塞尔曲线生成器，并针对核显环境强制使用 CPU 后端 进行高性能渲染。

功能说明

1. 核心算法：De Casteljau

• 原理：通过递归线性插值（Linear Interpolation）精确计算曲线轨迹。
• 实现：在 CPU 端完成高阶递归逻辑，支持动态增加控制点。

2. 反走样 (Anti-Aliasing) [选做题已完成]

• 背景：解决基础光栅化中因像素截断产生的“阶梯状”锯齿。
• 算法：采用了基于亚像素级精度的高斯权重衰减模型。通过计算生成的浮点坐标与周围像素中心的空间距离，动态分配色彩亮度。
• 效果演示：

演示点击添加红点，实时生成边缘平滑的绿色曲线。

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运行方式

环境准备

本实验依赖 Python 3.12+ 及 uv 环境。

```powershell uv pip install taichi numpy ```

执行指令

由于核显兼容性，代码已优化为强制 CPU 模式。

```powershell uv run main.py ```

交互指南

• 添加控制点 (LMB)：在画布上点击鼠标左键。
• 清空画布 (C 键)：按下键盘 C 键清空。

演示清空画布功能。

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技术备注

1. 后端选择：初始化采用 ti.init(arch=ti.cpu) 以规避集显驱动兼容性问题。
2. 数据处理：利用 from_numpy 进行 CPU 算力与计算后端 Field 的大块数据同步，确保交互无卡顿。

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个人信息

• 学号：202411081041
• 姓名：许铭洋
• 专业：计算机科学与技术