В описание цвета (RGB) может входить специальный канал, называемый альфа-каналом, который отвечает за прозрачность данного цвета. Таким образом, цвет описывается как ARGB.
Реальный мир состоит из прозрачных, полупрозрачных и непрозрачных объектов. Alpha Blending - это способ передачи информации о прозрачности полупрозрачным объектам. Эффект прозрачности и просвечивания достигается путем смешивания значений цветов исходного и результирующего пикселей. Разделение изображения на многоугольники производится с использованием маски, плотность которой зависит от прозрачности объекта. В результате цвет точки является комбинацией цветов переднего и заднего плана. Обычно, Alpha имеет нормализованное значение от 0 до 1 для каждого цветного пикселя. Новый пиксель = (alpha)(цвет пикселя А) + (1 - alpha)(цвет пикселя В)
Дополнительный буфер, в котором содержится информация о прозрачности, таким образом, пиксель имеет четырехзначное представление (RGBA), и в 32-разрядном буфере содержится 24 бита информации о цвете, т.е. 8 бит на каждый из цветов (красный, зеленый и синий), и 8 бит на значение alpha.
Метод устранения искажений изображения (устранение блочности текстур при их увеличении). При медленном вращении или движении объекта (приближение/удаление) могут быть заметны перескакивания пикселей с одного места на другое, т.е. появляется блочность. Для снижения этого эффекта при билинейной фильтрации берется взвешенное среднее значение цвета четырех смежных текстурных пикселей (texels), в результате определяется цвет текстуры.
Наиболее важная функция для ускорения графики в средах, использующих оконный интерфейс GUI (Graphic User Interface). BitBLT - перемещение блока данных из одного места в другое, производится с учетом требований графической памяти. Эта функция используется при каждом перемещении окна.
В отличии от texture mapping, технология bump mapping подразумевает использование, как минимум еще одной текстуры, которая служит в качестве карты для рельефа. Данная технология разработана для придания дополнительной детализации и объемности объектам без изменения их геометрических размеров.
Световой источник, который освещает одинаково все объекты сцены, как бы из бесконечности в определенном направлении. Используется для создания удаленных световых источников таких как Солнце.
Способ получения изображения 24-битного качества с использованием 8- или 16-битных буферов. Два цвета используются для моделирования третьего, и обеспечиваются плавные переходы между элементами изображения.
Представьте себе старый трюк аниматоров: нарисованный на уголках стопки бумаги персонаж со слегка изменяемым положением на каждом следующем листе; пролистав всю стопку, мы увидим плавное движение нашего героя. Практически такой же принцип работы у Double Buffering: следующее положение персонажа уже нарисовано до того, как текущая страница ещё не пролистана. Без двойной буферизации движущееся изображение не будет иметь требуемой плавности, будет прерывистым.
Дальнейшее развитием Bump Mapping. Позволяет получить такие эффекты, как отражение в кривом зеркале, дрожжание поверхностей, искажение вызываемое водой и теплым воздухом, имитация туч на небе. Помимо базовой текстуры объекта, применяется еще две текстуры:
environment map - отрендеренный вариант трехмерной сцены вокруг объекта
Поверхность объекта, получается наиболее низкого качества, и изображение выглядит как бы поделенным на блоки. Flat Shading даёт более худший результат, чем Gourad, но работает значительно быстрее.
Образуется за счет комбинирования смешанных компьютерных цветовых пикселей с цветом тумана под управлением функции, определяющей глубину затуманивания.
Чтобы оценить быстродействие системы трехмерной визуализации, достаточно запустить приложение, динамически создающее трехмерные сцены, и подсчитать число кадров в секунду, которое система способна отобразить.
Специально отведенная область памяти для временного хранения данных о пикселях, требуемых для отображения одного кадра на экране. Емкость буфера кадра определяется количеством битов, задействованных для определения каждого пикселя, который должен отображать изменяемую область или количество цветов и их интенсивность на экране.
Характеристики дисплеев, использующих фосфор, не линейны. Небольшое изменение напряжения, когда общий уровень напряжения низок, приводит к изменению уровня яркости, однако такое же небольшое изменение напряжения не приведет к такому же заметному изменению яркости в случае, если общее напряжение велико. Этот эффект или, точнее, разница между тем, что должно быть и тем, что реально измерено, называется гаммой.
Алгоритм затенения, обеспечивающий прорисовку плавных теней вокруг изображаемого объекта, позволяет изображать трехмерные объекты на плоском экране. Процесс, с помощью которого цветовая информация интерполируется по поверхности многоугольника для определения цветов в каждом пикселе. В результате действия алгоритма должен создаваться эффект, заставляющий глаза зрителя экстраполировать информацию о глубине и кривизне поверхности изображаемого объекта.
Метод улучшения качества текстурных изображений при помощи использования текстур с разным разрешением для различных объектов одного и того же изображения, в зависимости от их размера и глубины. В памяти хранятся несколько копий текстурированного изображения в различных разрешениях. В результате изображение остается качественным при приближении к объекту и при удалении от него. При использовании метода видится изображение в высоком разрешении вблизи от объекта, и изображение в низком разрешении при удалении от него. MIP Mapping снижает мерцание и "зашумленность" изображения, возникающие при texture mapping. Mip mapping использует некоторые умные методы для упаковки данных о текстурах изображения в памяти. Чтобы использовать Mip mapping, необходимо, взяв все размеры текстур и умножив это число на два, построить одну карту наибольшего размера. Все карты меньшего размера обычно фильтруются и становятся усредненными и уменьшенными версиями самой большой карты.
Формат хранения текстур в сжатом виде (1-, 2-, 4- и 8-битный формат вместо 24-битного). Обеспечивает возможность хранения большего числа текстур в меньшем объеме памяти.
Один из способов создания реалистичных объектов. Рассматриваются величины Z (глубина) при разделении объекта на многоугольники. При создании игр используют треугольники довольно большого размера для описания поверхности объекта, и используют текстурные карты для более точного и детального изображения. Без этого качество картинки было бы гораздо хуже.
Если 3D объект движется от наблюдателя, то уменьшаются его линейные размеры (высота и ширина). Без использования функции perspective correction объект будет дергаться и двигаться нереалистично. С каждым уровнем скорректированной перспективы происходят изменения на пиксель в зависимости от глубины. Так как при этом происходит деление на пиксели, то требуются очень интенсивные вычисления.
Элемент изображения, который является наименьшим элементом экрана монитора.
Изображение на экране состоит из сотен тысяч пикселей, объединенных для формирования изображения. Пиксель является минимальным сегментом растровой строки, которая дискретно управляется системой, образующей изображение. С другой стороны, это координата, используемая для определения горизонтальной пространственной позиции пикселя в пределах изображения. Пиксели на мониторе - это светящиеся точки яркого фосфора, являющиеся минимальным элементом цифрового изображения. Размер пикселя не может быть меньше точки, которую монитор может образовать. На цветном мониторе точки состоят из групп триад. Триады формируются тремя различными фосфорами: красным, зеленым и синим. Фосфоры располагаются вдоль сторон друг друга. Пиксели могут отличаться размерами и формой, в зависимости от монитора и графического режима. Количество точек на экране определяются физическим соотношением ширины к высоте трубки.
Метод смешивания цветов текущего пикселя и пикселя, находящегося уже в буфере кадра, для получения выходного пикселя. Если ввести следующие обозначения: R1, G1, B1, A1, где каждый из символов соответственно представляет красную, зеленую, синюю и альфа компоненты текущего пикселя. Тогда R2, G2, B2, A2 – аналогично для пикселя, уже находящегося в буфере.
Наиболее эффективный метод затенения, позволяет получить реалистичное освещение. Прекрасная реалистичность достигается за счет вычисления объема освещения для каждой точки вместо множества многоугольников. Каждый пиксель получает свой собственный цвет на основе модели освещения, направленного на этот пиксель. Метод требует более интенсивных вычислений, чем метод Гуро.
Метод наложения реалистичных текстур на лету, путем математических аппроксимаций структуры таких материалов как дерево, мрамор , камень и др. Характерные особенности: доступны любые качество и разрешение текстур, возможна их моментальная
смена на лету (+)
трехмерность (+)
высокие требования к производительности CPU (-)
минимальные требования к количеству памяти компьютера (+)
процесс сложноуправляем (-)
ограниченность применения. Неприменим для имитации людей, картин, торговых марок и этикеток, рисунков и т.д. (-)
Сложный и качественный метод построения изображений. Распространен вариант обратной трассировки лучей: от глаз наблюдателя, через пиксели строящегося изображения проводят луч, учитывая все его отражения от объектов, вычисляют цвет этого пикселя.
Часть графической системы, которая рисует 3D- примитивы, такие как треугольники или другие простые многоугольники. Практически во всех реализациях системы rendering engine отвечает за интерполяцию краев (границ) объектов и заполнение пикселями многоугольников.
Количество пикселей, представленное битами в видеопамяти. Видеопамять может организовываться соотношением пикселей (битов) по оси x (пиксели на строке) к числу пикселей по оси y (столбцы) и к размеру отводимой памяти на представление глубины цвета. Стандартная видеопамять VGA 640 пикселей на 480 пикселей и, обычно, с глубиной представления цвета 8 бит. Чем выше разрешение, тем более детально изображение, и тем больше нужно хранить о нем информации. Но не вся хранимая информация может быть отображена на дисплее.
Устанавливается положение контрольного пиксела относительно вырезаемых многоугольников, и многоугольник отбрасывается, если он находится вне отображаемой зоны. Т.е. сокращаются размеры буфера кадра, за счет вырезания "ненужных" многоугольников.
Позволяет драйверам передавать многоугольники в rendering engine в виде информации об адресах их вершинах, в то время, как, обычно, информация предварительно обрабатывается CPU и передается в терминах изменения (дельт) границ, цвета и текстуры. Set-up engine переносит обработку соответствующих данных с CPU на графический чипсет, сокращая требования к скорости шины на 30% для обработки маленьких, случайно расположенных треугольников, и на пропорционально большее значение для больших многоугольников.
В растровой графике примитивы формируются с помощью преобразования линий развертки, каждая из которых пересекает примитив в двух точках (Р-левая и Р-правая). Последовательность пикселов на линии, расположенная между этими двумя точками, называется span. Каждый пиксел внутри span содержит значения величин Z, R, G, B.
Световой источник, похожий на точечный. Он светит не во всех направлениях, а в пределах некого конуса. Освещаются только объекты, попадающие в этот конус.
Процесс деления изображения на более мелкие формы. Для описания характера поверхности объекта она делится на всевозможные многоугольники. Наиболее часто при отображении графических объектов используется деление на треугольники и четырехугольники, так как они легче всего обсчитываются и ими легко манипулировать.
Двумерное изображение, хранящееся в памяти компьютера или видиокарты в одном из пиксельных форматов. В случае хранения в сжатом виде на дисках компьютера текстура может представлять собой обычный бит-мап, который мы привыкли видеть в форматах bmp, jpg, gif и т.д. Перед использованием текстура разворачивается в памяти и может занимать объем в десятки раз больший первоначального размера. Существует порядка двух десятков более или менее стандартизированных пиксельных форматов текстур.
В трехмерном моделировании процесс наложения двухмерной текстуры на трехмерный объект (текстура как бы натягивается на объект) для придания ему соответствующего внешнего вида. Характерные особенности простого наложения текстур:
обработка не требует значительных вычислительных мощностей (+)
высокие требования к количеству оперативной памяти компьютера (-)
загрузка текстуры производится исключительно из ОЗУ (-)
как правило, смена разрешения требует смены текстуры (-)
можно использовать и отображать практически любые изображения, будь то фотографии или рисунки. (+)
Последовательность математических операций над выходными графическими примитивами и геометрическими атрибутами для преобразования их из расчетных координат в системные координаты.
Дополнительный компонент цвета, используется для смешения. Коэффициент Alpha может также использоваться в качестве величины, отвечающей за степень прозрачности, т.е. величины, определяющей возможность видеть сквозь цвет (или нет). Наиболее важное значение коэффициент Alpha, или прозрачность, имеет в 3D графике благодаря его использованию для создания нерегулярных объектов, применяя для этого лишь несколько многоугольников.
При наличии смежных треугольников, описывающих поверхность фигуры, не требуется передавать информацию о всех трех вершинах каждого из них, а просто передается сразу последовательность треугольников, для каждого из которых определяется лишь одна вершина. В результате снижаются требования к ширине полосы пропускания.
Метод уменьшения искажений в картах текстур, использующий билинейную фильтрацию для четырех текстурных пикселей из двух ближайших MIP-карт и их дальнейшую интерполяцию. Для получения изображения берется взвешенное среднее значение результатов двух уровней билинейной фильтрации. Полученное изображение более четкое и менее мерцающее.
Часть графической памяти, в которой хранятся расстояния от точки наблюдения до каждого пикселя (значения Z). Z-buffer определяет, какая из многих перекрывающихся точек наиболее близка к плоскости наблюдения.
Процесс удаления скрытых поверхностей, использующий значения глубины, хранящиеся в Z-буфере. Перед отображением нового кадра, буфер очищается, и значения величин Z устанавливаются равными бесконечности. При рендеринге объекта устанавливаются значения Z для каждого пикселя: чем ближе расположен пиксель, тем меньше значение величины Z. Для каждого нового пикселя значение глубины сравнивается со значением, хранящимся в буфере, и пиксель записывается в кадр, только если величина глубины меньше сохраненного значения.
Процесс удаления невидимых поверхностей с помощью сортировки многоугольников в порядке низ-верх, предшествующий рендерингу. Таким образом, при рендеринге верхние поверхности обрабатываются последними. Результаты рендеринга получаются верными только, если объекты не близки и не пересекаются. Преимуществом этого метода является отсутствие необходимости хранения значений глубины. Недостатком является высокая загрузка процессора и ограничение на пересекающиеся объекты.
Хотите узнать потянет ли ваш компьютер ту или иную игру? Есть сервис, который может вам помочь в этом, достаточно ввести название игры, которая вам понравилась. Через несколько секунд вы узнаете ответ.
Перед проверкой вашего ПК, будет предложено установить компоненты ActiveX (не пренебрегайте антивирусом). Работает в: .
.
