Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата

Стадия "R". Растеризация – наиболее интенсивная операция, обычно реализуемая на аппаратном уровне. Растеризатор выполняет непосредственно рендеринг и является наиболее сложной ступенью конвейера. Если стадия геометрической обработки работает с вершинами, то растеризация включает операции, проводимые на пиксельном и суб-пиксельном уровне. Растеризация включает в себя удаление скрытых поверхностей, текстурирование, альфа- смешение, z-буферизация, затенение, антиалиасинг, dithering.

. Текстурирование (Texture mapping)

Текстурирование – основной метод моделирования поверхностей. Текстура – изображение, накладываемое на поверхность. Использование текстур требует гораздо меньше ресурсов, нежели моделирование поверхности с помощью полигонов. Текстуры хранятся в текстурной памяти, отдельные тексели (точки текстуры) используются для покрытия текстурой пикселей перед записью во фрейм-буфер. В зависимости от конкретного метода текстурирования, разное число текселей требуется для обработки одного пиксела.

[pic]

Сэмплинг (point-sampling) – простейший метод текстурирования, в котором для отображения одной точки используется всего один тексел (рисунок ниже).
Этому методу присущ серьезный артефакт: когда наблюдатель приближается вплотную к текстурированной поверхности, происходит пикселизация. Для избежания этого артефакта используют другие методы текстурирования, основанные на фильтрации текстур.

[pic]

Билинейная фильтрация (bi-linear filtering) использует 4 смежных тексела для получения одного пиксела (рисунок ниже). Билинейная фильтрация требует четыре операции смешения для каждого результирующего пиксела: для двух верхних текселей, для двух нижних и для двух полученных значений.

[pic]

Более сложные методы текстурирования основаны на мипмэппинге.

Когда полигоны текстурируются, необходимо учитывать перспективу. Для того, чтобы текстурированные объекты выглядели правильно, необходима перспективная коррекция. Она гарантирует, что текстура правильно наложится на разные части объекта. Перспективная коррекция – ресурсоемкая процедура
(одна операция деления на каждый пиксел), поэтому 3D-ускорители должны реализовывать ее аппаратно. Но разные ускорители достигают разного качества перспективной коррекции.

[pic]

Fillrate – скорость текстурирования, измеряемая в пикселах в секунду, является очень важной величиной, и именно ее указывают как основную характеристику 3D-чипсета. Fillrate 100 млн пикселей/сек означает, что 3D- ускоритель может обработать 100 млн пикселей в секунду, накладывая на них текстуры. На fillrate влияет множество факторов, таких как тип фильтрации, глубина цвета, альфа-смешение, туман и антиалиасинг.

Туман (Fog)

Туман используется для создания атмосферных эффектов. Туман используется для создания дымки и скрытия удаленных объектов. В первом случае повышается реалистичность сцены, во втором – понижается ее сложность.

С туманом объекты могут рендериться с разной степенью детализации в зависимости от расстояния до наблюдателя. Туман работает по принципу: чем дальше объект, тем больше туман его поглощает. Поэтому для удаленных объектов разумно использовать меньше полигонов, чем для близких. Туман также скрывает и переходы между уровнями детализации.

Туман можно разделить на полигонный (per-polygon) и пиксельный (per- pixel). Полигонный метод линейно интерполирует уровень тумана по значениям в вершинах для получения уровня тумана в каждой точке полигона. Этот метод хорош только для маленьких полигонов. Пиксельный метод рассчитывает уровень тумана для каждого пиксела, и для больших полигонов дает более реалистичное изображение.

Туман также можно разделить и по другому признаку – на линейный и экспоненциальный (или табличный). При линейном тумане степень поглощения объекта туманом линейно зависит от расстояния до наблюдателя, а при экспоненциальном тумане – рассчитывается на основании таблицы.

[pic]

Удаление скрытых поверхностей (Hidden Surface Removal)

Удаление скрытых поверхностей (hidden surface removal – HSR) – комплексный механизм, служащий для уменьшения числа треугольников, которые будут участвовать в рендеринге, а также правильном рендеринге с точки зрения глубины.

Прежде всего надо отбросить все треугольники, которые заведомо не видны.

Отсечение (clipping). Отбрасываются все треугольники, которые не попадают в объем отсчечения (clip volume), который ограничен шестью плоскостями по трем координатам. Это важнейший метод HSR, который выполняется всегда.

Отбрасывание задних граней (backface culling). Выполняется проверка, куда "смотрит" треугольник. Это возможно, так как у каждой вершины есть нормаль и поэтому все треугольники являются ориентированными в пространстве. Если треугольник смотрит "на наблюдателя", он считается видимым, а если "от наблюдателя" – то невидимым. Это позволяет снизить вдвое число видимых треугольников, например для вывода сферы, состоящей из треугольников, необходимо срендерить только треугольники, составляющие полусферу, которую видит наблюдатель.

BSP-деревья. Программный метод HSR для статической геометрии, например уровней в 3D-шутере. Цель BSP-деревьев – упорядочение треугольников спереди назад (front-to-back) и определение тех треугольников, которые полностью закрываются другими.

После того, как осталось минимум треугольников, надо их отрендерить, причем так, чтобы видимые пикселы были видимы, а невидимые – невидимы.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: сочинение изложение, курсовые работы бесплатно.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата