Tehnologije za prikaz 3D objekata na zaslonu monitora osobnih računala razvijaju se zajedno s izdavanjem modernih grafičkih adaptera. Dobivanje savršene slike u 3D aplikacijama, što bliže stvarnom videu, glavni je zadatak programera za željezo i glavni cilj za ljubitelje računalnih igara. Pomoć u tome naziva se tehnologija, implementirana u video karticama novije generacije - anizotropna filtracija u igrama.

Što je to?

Svaki igrač računala želi imati raznobojnu sliku virtualnog svijeta na ekranu, tako da, penjući se na vrh planine, možete istraživati ​​slikovite četvrti, tako da pritiskom na gumb ubrzanja na tipkovnici, do horizonta možete vidjeti ne samo ravna staza trkaćih staza, ali i cjelovito okruženje u obliku urbanih krajolika. Objekti prikazani na monitoru samo idealno stoje ispred korisnika na najpogodnijoj skali, u stvari, velika većina trodimenzionalnih objekata je pod kutom prema liniji vida. Štoviše, različita virtualna udaljenost tekstura od točke gledišta također prilagođava veličinu objekta i njegove teksture. Izračuni 3D svijeta prikazuju se na dvodimenzionalnom ekranu i zauzimaju različite 3D tehnologije dizajnirane za poboljšanje vizualne percepcije, među kojima ne zadnje mjesto zauzima filtracija crteža (anizotropna ili trilinearna). filtracijatakav plan je među najboljima u ovom području.

Na prstima

Da biste razumjeli što daje anizotropno filtriranje, morate razumjeti osnovne principe algoritama teksturiranja. Svi objekti trodimenzionalnog svijeta sastoje se od "skeleta" (trodimenzionalni model volumena objekta) i površine (teksture) - dvodimenzionalne slike, "rastegnute" preko okvira. Najmanji dio teksture je u boji teksela, koji je poput piksela na zaslonu, ovisno o gustoći teksture, tekseli mogu biti različitih veličina. Šareni teksel sastoji se od cjelovite slike bilo kojeg objekta u trodimenzionalnom svijetu.

Na zaslonu su tekstovi suprotni pikseli, čiji je broj ograničen dostupnom razlučivošću. Dok tekseli u virtualnoj zoni vidljivosti mogu biti gotovo beskonačno postavljeni, pikseli, ispisuju sliku korisniku, imaju fiksni broj. Dakle, transformacija vidljivih teksela u piksel boje bavi se algoritmom za obradu trodimenzionalnih modela - filtracijom (anizotropna, bilinearna ili trilinearna). Više o svim vrstama - niže u redu, kako izlaze jedni od drugih.

Zatvori boju

Najjednostavniji algoritam filtriranja je prikaz boje točke uzorkovanja najbliže točke. Sve je jednostavno: zraka vidljivosti određene točke na zaslonu pada na površinu trodimenzionalnog objekta, a tekstura slika vraća boju najbliže točki pada teksela, filtrirajući sve ostale. Idealno za crno-bijele površine. Za malerazlike u bojama, također, daju prilično kvalitetnu sliku, ali prilično tužnu, jer gdje ste vidjeli trodimenzionalne objekte iste boje? Postoje samo svjetlosni shaderi, sjene, refleksije i drugi spremni za bojenje bilo kojeg predmeta u igrama kao božićno drvce, što je s teksturama koje ponekad predstavljaju djela likovne umjetnosti. Čak i sivi bezdušni betonski zid u modernim igrama - to nije samo pravokutnik nejasnih boja, već je iscrtan hrapavošću, ponekad pukotinama i ogrebotinama, i drugim umjetničkim elementima površine, što je moguće bliže izgledu virtualnog zida do stvarne ili izmišljene mašte graditelja zidova. Općenito, bliska boja se može koristiti u prvim trodimenzionalnim igrama, ali sada su igrači postali mnogo zahtjevniji u rasporedu. Ono što je bitno: filtriranje krupnog plana ne zahtijeva računalstvo, što je vrlo ekonomično u smislu računalnih resursa.

Linearna filtracija

Razlike između linearnog algoritma nisu vrlo značajne, umjesto najbližeg linearnog filtriranja point-texela odmah koristi 4 i izračunava prosječnu boju između njih. Jedini problem je što na površinama koje se nalaze pod kutom prema ekranu, zraka vida oblikuje elipsu na teksturi, dok linearna filtracija koristi idealnu kružnicu za odabir najbližih teksela bez obzira na kut gledanja. Korištenje četiri teksture umjesto jednog može značajno poboljšati crtanje udaljenih sa stajališta tekstura, ali još uvijek nije dovoljno za ispravno prikazivanje slike.

Mip-mapiranje

Ova tehnologija omogućuje vam da na neki način optimizirate crtanje računalne grafike. Za svaku teksturu stvara se određeni broj primjeraka s različitim stupnjem detalja, za svaku razinu detalja odabire vlastitu sliku, na primjer, za dugi hodnik ili veliku dvoranu, blizu poda i zidova zahtijevaju maksimalno moguće detalje, dok udaljeni kutovi pokrivaju samo nekoliko piksela i ne zahtijevaju mnogo detalja. , Ova trodimenzionalna grafička značajka pomaže da se izbjegne izobličenje udaljenih tekstura, kao i izobličenje i gubitak slike, te radi u sprezi s filtriranjem, jer samo video adapter u izračunu filtracije ne može odlučiti koje su teksture važne za cjelovitost slike, a što nije jako.

Bilinearna filtracija

Koristeći linearnu filtraciju i MIP teksturiranje zajedno, dobivamo bilinearni algoritam koji omogućuje prikaz još udaljenijih objekata i površina. Međutim, sva četiri teksela ne pružaju tehnologiju dovoljne fleksibilnosti, osim toga, bilinearno filtriranje ne eliminira prijelaze na sljedeću razinu skaliranja, radeći sa svakim dijelom teksture zasebno, a njihove se granice mogu vidjeti. Tako, na velikoj udaljenosti ili pod velikim kutom, tekstura je vrlo mutna, čineći sliku neprirodnom, kao za ljude s kratkovidnošću, plus za teksture sa složenim crtežima, vidljive linije sučelja tekstura različitih rezolucija. Ali mi smo na ekranu monitora, ne trebamo kratkovidnost i razne nejasne linije!

Filtracija trilina

Ova tehnologijaje namijenjen za ispravljanje crteža na linijama promjena tekstura. Dok bilinearni algoritam radi sa svakom razinom mip-mapiranja odvojeno, trilionska filtracija dalje izračunava granicu razina detalja. Sve to povećava zahtjeve za RAM, a poboljšanje slike na udaljenim objektima u isto vrijeme nije jako vidljivo. Naravno, granice između razina skaliranja blizu razine postižu bolju obradu od bilinearnih i izgledaju skladnije bez oštrih skokova, što utječe na ukupni dojam.