През последните години, фирми, които произвеждат графични чипове, като се опитва да се постигне възможно най-висока детайлност на изображението, за да ги направи по-реалистично. По този начин тя се развива много нови технологии за подобряване на скоростта и качеството на компютърната графика процес. Има нови алгоритми за компресия, памет с архитектура, всичко това е непрекъснато се преразглеждат и подобряват. За съжаление, от идеала, който е на фото-реалистична графика, ние все още сме далеч. И всичко това заради днешните графични чипове трябва да разчитат на някои от ключовите технологии, една от които - използването на текстури, като че ли да се говори по-конкретно, филтрирането текстура - Разглеждаме днес.
Като перфектен компютър, ние със сигурност може да се използва неограничен брой графични цифри и точки, ще получи невероятна детайлност изображения с помощта на милиони или дори милиарди пиксела, всеки с уникален цвят, и са получили много реалистични изображения. Но, за съжаление, това все още не е възможно. Твърде много ограничения, наложени в резултат на изчислителния блок, памет, честотна лента, поради това, разработчиците на графични чипове идват с най-различни начини, за да симулират това или онова. С една дума, днес един добър график започва с измама.
И един от първите такива измами, за по-голяма подробност е използването на текстура. Каква е структурата? Двуизмерният изображението или триизмерна повърхност обект. Тя изглежда като снимка на нещо. Да вземем за пример тухлена стена. Вие искате да го покажете на другите хора, но не носят една и съща с всички монтиране на стена или тухли. Тя е много по-лесно да се направи снимка на тухлена стена и модел. Това е начина по който работи и текстурата. Можете просто да покаже двуизмерен образ на триизмерен обект или повърхност. Тухлена ограда, неговата геометрия, и всички детайли са твърде сложни за ефективното управление на неговия дисплей, така че вместо да използваме текстура и по този начин да симулират всички тези подробности. Така текстуриране ни позволява да ви представим геометрия на обекта и оцвети всички свои детайли, които в действителност не съществува.
При разглеждане на текстурата, е необходимо да се разбере и след това каква е структурата, а след това от какво се прави най-ниското ниво. Простият отговор е, че текстурата е съставена от множество цветни фрагменти. Тези цветни части или texels (Texel - текстура елемент - текстура елемент) представляват например определяне на индивидуален цвят определя на всеки пиксел в обработката на, и общия брой на texels изцяло зависи от решението на преработени текстурата. Това означава, че все още може да се каже, че Texel - релефен пиксел. И използването на текстурата на обекта дава възможност за затваряне на малка текстура голям обект, който съответно опростява изчисления и подобрява производителността.
MIP-Картографиране
Движение - е характерно за всеки обект, който се справяме. Самият обект е, разбира се, не може да се движи, но това ще се промени позицията си в съответствие с промяната в перспектива. И е очевидно, че текстурата е поставен върху обект да бъдат преместени с обекта. Следваща задача е още по-сложно. Това означава, че ако погледнем един обект, като например етаж от различни ъгли? Ако подът се простира на голямо разстояние, елементите на структурата му трябва да станат по-малки от разстоянието (дълбочина симулация). Това означава, че структурата се променя в зависимост от разстоянието. За съжаление, когато настъпи такава промяна размер на текстурата "плаващ" ефект. Друг проблем възниква, когато оригиналните texels са по-големи по размер от крайните пиксели показване на резултата. Погледнете тези два примера:
За решаването на тези проблеми и се прилага MIP-картографиране. MIP-картографиране отнема оригиналната текстура и тя генерира няколко пъти с различни размери. Поради това можем да видим, текстурата на правилния размер на различни разстояния разширени текстурирана обект. Ако обектът се движи към вас, след това тя се прилага за текстури версия по-голям, като че ли от теб - тогава по-малък. Това повишава качеството на изображението и го прави по-гладка. Ето, погледнете примерите на същите изображения, които са изброени по-горе, но с включен MIP-картиране:
Можете да забележите разликата в качеството? Особено добре разликата се вижда на жълто изображение. Моля, имайте предвид, че по-далеч цифрите в долната изображението не подлежи на такава силна деформация, при липса на MIP-картографиране.
филтриране
Вземане на проби от точки е най-разпространеният метод за текстуриране. При използване на този метод отнема една единствена структура Texel и цвят се използва за оцветяване на даден пиксел. Но проблемът е, неточността на този метод е, че в крайна сметка се изразява в загуба на детайлност на изображението. Както е добре, че е необходимо да се отбележи, че точката на проба от точка - метод самолет, и при високите стандарти на днешните графики не са подходящи. По-долу можете да видите текстурата, в резултат на наслагване на точките за вземане на проби и на екрана на играта, която показва как в крайна сметка тя прилича (снимка на екрана се вижда най-добре в разширена форма, която, просто кликнете върху него).
билинейна филтриране
Друг метод за текстуриране е билинейна филтриране. Тя е подобна на точката на проба от точка, но вместо да използва една и съща проба блокове от четири texels текстура за средния цвета на пиксела се обработват. Такава обработка позволява по-добра текстура предава малки части и да се постигне по-бели точните цветови стойности.
Тук, преди да е снимка с билинеарно филтриране с MIP-картографиране.
Още по-разширен режим филтриране на текстурите е Trilinear филтриране. Trilinear филтриране дава по-добър резултат от билинейна, като прави филтърните зависи MIP-картата-нива. Когато Trilinear филтриране единица взета от четири texels и се съхраняват на средната стойност от цветове, както и с билинеарно след взето от същия блок на chetyrehtekselny подходящо ниво MIP-карта, а също и средно. В края на краищата това е средна стойност между два приемни, което ще оцвети пиксел се обработват. По този начин ефективно се отстранява линии, които се срещат в съединенията на различни нива MIP-картата по време билинейна филтриране. Освен три-линеен филтриране допълнително подобрява изравнителния ефект. Това се постига чрез увеличаване на броя на пробите, както и по-точни цветови преходи между пиксела. По-долу на снимката можете да видите схемата на три-линейни филтриране, както и снимки на играта, показващ този тип филтър в действие.
Имайте предвид, че дори и с включен Trilinear филтриране наблюдава строежа нарушения на голямо разстояние. По този начин, три-линеен филтриране е особено полезно за организиране плавни преходи между MIP-картата нива, въпреки че, както е отбелязано по-горе, и осигурява по-точно възпроизвеждане на цветовете и подобрен изглаждане на изображението.
Както казахме, обектите могат да се видят при най-различни ъгли, и по тази причина на повърхността не винаги се завийте разделено на квадрати. Вижте тази снимка, предоставена от SGI:
Анизил. какво ??
Форма на текстурирана обекти в нещо от загриженост по отношение на билинеарно и Trilinear филтриране, тъй като те са изотропни филтри - това е приложимо към хомогенна форма на площада. И тъй като повечето от обектите не се налага единна форма, има нужда от анизотропна филтриране. Анизотропна не означава буквално ( "ен"), общо ( "изо") форма ( "тропен"); по този начин името на този метод много точно показва разлика му от вече обсъдени техники филтриране. Анизотропна филтрация обикновено средно повече texels на различни MIP-картата нива. Така се оказва, че не е ясно правило на образованието цвят Texel става доминиращи местоположение текстурирани пиксела. Така анизотропна филтриране е нищо, като филтър зависи от формата и теоретично може да бъде само две нива. Но тъй като тя използва повече от 8 проби.
Всъщност, като се използва анизотропна филтриране, ние премахваме MIP-картата текстура линия нарушенията, свързани. Така например сравняване на две изображения по-долу, по един с помощта на анизотропна филтриране, а втората без него.
Погледнете двете изображения от разстояние, а след това разликата между тях ще бъде много ясно видими. Анизотропна филтриране осигурява същата (или почти същото) нивото на детайли текстури в по-големи разстояния, както в малки, докато изотропно филтриране тенденция да размазване на изображението на големи разстояния, което води до загуба на детайли. Точно както Trilinear филтриране, анизотропна подобрява изглаждане на изображението. Всъщност изображение с помощта на анизотропна филтриране изглежда по-добре, защото повече проби, използвани за формиране на цвета на всеки пиксел. Убедете се сами, като погледнете в следния скрийншота.
Към днешна дата, на потребителите на ниво графични карти не са в състояние да даде по-добра обличам се образ, който осигурява анизотропна филтриране. Тези карти като NVIDIA GeForce 2 и ATI Radeon са способни на само 16-ниво (tekselnuyu) анизотропна филтриране. Получавате със същото качество, значително по-превъзходни възможности изотропно филтри могат само използващи 32-ниво анизотропия. Следващото поколение, което е, че досега само на GeForce3, ще осигури анизотропна филтриране 32-ниво, а може би дори повече. По-долу можете да видите прилича анизотропна филтриране на 64-ниво в действие, но бъдете внимателни - 630Kb на изображението в пълен размер.
Анизотропна филтриране играе все по-важна роля в съвременните компютърни графики. Новото поколение графични карти води до нови форми на заглаждане. Но тези нови форми не използват комбинация от текстури, както в supersampling (хипермодулиране), така че необходимостта от разширени филтри, като например анизотропна просто очевидно. И все пак не толкова далечно бъдеще, вече може да се очаква хардуерна поддръжка за анизотропно филтриране 128-ниво, което ще бъде още една стъпка по-близо до света на компютърната графика реалност.
Свързани статии