סינון אניזוטרופי. שימוש מעשי של הרחבות: סינון אניסוטרופי

סינון אניזוטרופי הוא אחד האלמנטים של הגרפיקה המודרנית, מה שהופך משתמשים רבים לדבר על איך היום לרשות מגוון של טכנולוגיית שיפור התמונה עבור משתמשים.

אין צורך להסתיר את העובדה שזה כל כך חשוב גיימרים היום הגרפיקה התלת-ממדי ביותר באיכות גבוהה, וזה שהם שהיום הם כמעט הלקוחות רק כל מיני טכנולוגיות חדשות בתחום הכרטיסים הגרפיים. אחרי הכל, מאיץ הספק גבוה כרגע ניתן נדרש רק במקרה שאתה צריך להפעיל קצת במשחק האחרון של הדור, בהם יש דורש מנוע באמת ההפעלה shaders מורכבים של גרסאות שונות.

מה הן מפות?

האם חלק מנוע יותר מדי מפותח בימינו - זה בזבוז רציני של משאבים. ובאותו הזמן סיכון משמעותי. טכניקות אלה להשתמש פרויקטים עתירי תקציב רק פרסום בקנה מידה גדול, אשר מראש, עוד לפני שחרורו, בטוחים כי המשחק יהיה לטאטא פעיל מהמדפים. כן, יש לציין את העובדה כי בשנים האחרונות תשומת לב מיוחד "פוליטיקה" על מנוע המשחק המודרני, כי בתחום של פיתוח משחק מזמן קיימת מדיניות מעדיפה לקחת בחשבון את האינטרסים של שתי חברות המובילות בתחום מעבדי גרפיקה - הוא NVIDIA ו- ATI.

החברה זמן רב מתחרים זה בזה, ולמעשה אין סיכוי כי בעתיד הקרוב הוא יוכל לסיים את העימות, אבל לצרכנים זה רק בהישג יד. עכשיו זה לא מספיק כדי לפתח מנוע באמת איכותי, אתה גם צריך לגייס את תמיכתם של אחד המפיקים, אשר אפילו להגדיר תוכניות שותפים משלהם igrodelov.

לוח זמנים צומחים וצומחת ...

תן מהפכה מוחלטת בתחום מנועי 3D-גרפיקה קשה, כך מהפכות אלה הם נדירים יחסית. עם זאת, במקרה זה, כמובן, את איכות התמונה משתפרת מעת לעת לאורך זמן, למרבה הפלא, זה קורה ממש מתחת ליציאה של כמה משחקים מובהקים "למכור" כמו Crysis.

היא מבוססת על סינון איזוטרופי, כמו גם מה שנקרא anti-aliasing מתבצע היום על שחרורו של מספר עצום של נהגי וידאו שונים עבור כל יצרן, ולכל אחד מהם יש חברת גישה משלה ומדיניות לגבי אופטימיזציה זו, שהינה לעתים קרובות פשוט לא מתאים לכולם.

מהו סינון אניסוטרופי?

סינון אניסוטרופי - היא שיטה מיוחדת של שיפור טקסטורות על משטחים הנמצאים קרוב משפחה זווית מסוימת למצלמה. באופן דומה כמו bilinear או טריליניארי, איזוטרופי מאפשר לחסל aliasing על משטחים שונים, אבל זה יש מספר מינימלי של טשטוש, ובכך יצטייר פרט שולי.

ראוי לציין כי במשחקי סינון אניסוטרופי מיושם באמצעות חישוב מורכב, ובכך לספק "פזרנות" קטנה יחסית של הגדרות המשחקים נצפה רק מאז 2004.

על מנת להבין מהו סינון איזוטרופי, אתה צריך קצת ידע בסיסי בתחום זה. כמובן, היום כל משתמש מבין כי המסך מורכב הרבה פיקסלים שונים, שמספרם תלוי ברזולוציה ישירות. על מנת להציג את התמונה על מסך גרפיקה להיות עבד את הצבע של כל פיקסל.

עקרון הפעולה

בחר מרקם ספציפי, אשר תואם לרזולוציה, הנמצא מעבר בכיוון של הסקירה. אחרי זה, זה לוקח כמה texels הוא לאורך כיוון הצפייה, ואחריו עם ממוצע הצבע שלהם.

מאז המסך יכול להיות יותר ממיליון פיקסלים, וכל טקסל במקרה הזה הוא לא פחות מ 32 ביטים, משחקי סינון אניסוטרופי דורשים יכולות וידאו ברוחב פס גבוה מאוד, אשר אינם מספקים רבים אפילו המכשירים המודרניים ביותר. מסיבה זו, כי כזה דרישות זיכרון גדולות מופחתות באמצעות במטמון, כמו גם טכנולוגיית דחיסת המרקם מתמחה.

איך זה עובד?

קביעת פיקסלים צבע מתבצעת באמצעות פניה פוליגונים מרקם התמונה המורכבת של פיקסלים בתמונה מימדי - texels, אשר הן על גבי משטח 3D. הדילמה העיקרית במקרה זה היא בדיוק מה texels יקבע את הצבע של הפיקסל על המסך. על מנת להבין טוב יותר את התכונות המבדילות סינון איזוטרופי, אתה צריך לדמיין מה המסך - זה תנור גדול, שעליו יש מגוון גדול של חורים, שכל אחד מהם מייצג פיקסל.

כדי לקבוע את הצבע של פיקסל על סצנה תלת ממדית אשר עומדת מאחורי התנור, זה פשוט מספיק להסתכל לתוך החור המקביל. עכשיו דמיינו את קרן האור עוברת דרך זה, ולאחר מכן מקבל על הקרקע שלנו, ואם זה יהיה ממוקם במקביל באשר למקומה של כניסתם, במקרה זה, מקבל נקודת האור עגולה. אם לא, את הכתם יהיה מעוות במקצת, כלומר. E. האם יש כבר צורה אליפטית. זה פוליגונים אשר ממוקמים בנקודת אור, ויקבע את הצבע של כל פיקסל.

למה זה נחוץ?

רבים מאמינים כי סינון אניסוטרופי משמש אך ורק כדי לספק איכות תמונה טובה יותר, אבל למעשה זה רק התוצאה הסופית, אשר מסופקת אינו רק בשל הסינון עוצמה.

כאשר הערכות מתכנתות מרקם תמונה מסוימת נתון דו-מפלסי סינון מרקם מסננים מייצגים את המינימום ואת המרחקים מרביים שקובע איזה פונקציה מסננת ספציפית משמש בתהליך של גיבוש מרקם התמונה במקרה, אם המצלמה מתרחקת או להתקרב אליו.

לדוגמה, אפשר לשקול בעת סינון טריליניארי או אניסוטרופי משמש קירוב, למשל, בעת כל טקסל מתחיל לקבל ממדים גדולים כבר מכסה פיקסלים מרובים. למען הסר ב aliasing המצב הזה וסינון זה ישמש. יצוין כי במצב כזה, הפתרון הזה רחוק מלהיות אופטימלי סינון (איזוטרופי או טריליניארי) מטשטש את התמונה קצת. על מנת להעניק מראה מציאותי יותר של התמונה, יחייב הגדלת הרזולוציה של המבנה.

כיצד אבחר?

כמובן, כל משתמש ו גיימרים רגילים יש די שאלה הגיונית. כיום קיים סינון תלת-ליניארי איזוטרופי - מה עדיף? למעשה, טוב יותר, כמובן, היא טכנולוגיה איזוטרופי. העניין הוא כי הסינון ליניארי-tri אינו נכון מאוד מחשב את הצבע של כל טקסל, וכן לייתר דיוק, היא עושה טעות תקוותיו, אם אנחנו מדברים על מישורים משופעים. טכנולוגית אנאיזוטרופיות Application מאפשרת תוספת המשמשת כרגע מצבי סינון, התאמת הזווית. כך שעולה זווית, כך תגבר איכות ריאליזם אשר מסוגלים לספק סינון מרקם איזוטרופי. עם זאת, באותו הזמן עלינו להבין כי זה ייקח והמספר הגדול של כרטיסי כוח עיבוד נתונים.

איך זה עוזר?

אתה לא צריך לצפות כי בסופו של דבר, לאחר הכללת פונקציות הגרפיקה תלת ממדית משופרת להפליא, יותר אפילו בזוויות גבוהות של טשטוש מסוים מתקבל, אבל באופן כללי מכך, אתה מקבל תמונה יותר מציאותית. בהקשר זה, כל אדם לעצמו הוא חופשי להחליט אם הוא צריך להשתמש בזה ואיך זה יהיה פרודוקטיבי בשבילו.

מאז השיפור חזק מאוד את איכות תמונות, פונקציה זו אינה מבטיחה כי אותם האנשים שמנסים למקסם את הביצועים של המשחק על לא המחשבים החזקים ביותר, מחפשים כיצד להשבית סינון איזוטרופי. דרישות התפקיד הזה היא לא פרופורציונאלי קטן לעומת מה תוצאה שהיא מספקת, כך שזה כדאי לחשוב על איך לכבות אותו ראשון.

דגימת פוינט

היום פוינט דגימה מייצגת את ההתגלמות הפשוטה ביותר של איך הצבע של הפיקסל נקבע. אלגוריתם זה מבוסס על תמונת המרקם, בעת בחירה כל טקסל יחיד, ממוקם קרוב ככל האפשר למרכז של כתם האור. לא קשה לנחש כי אופציה כזו אינה אופטימלית ביותר, כמו הצבע של הפיקסל שייקבע בו זמנית על ידי texels המרובה, ולאחר שנבחר במקרה זה, רק אחד, במקום אור יכול לשנות את צורתו, האלגוריתם אינו לוקח בחשבון.

החסרון העיקרי, אשר מאופיין סינון אניסוטרופי כאלה, הוא העובדה ובקרבה מספיק למסך את מספר הפיקסלים יוגדל משמעותי לעומת מספר texels, כך שהתמונה הופכת לא כל כך מעניינת. השפעת החסימה שנקראה של רבים נצפו נפוץ במשחקי מחשב "הישנים".