Поиск
3D
 2D и 3D терминология




2D Graphics
Двумерная графика. Графика, *действие* в которой происходит в одной плоскости. Например, пользовательский интерфейс.



3D Graphics
Трехмерная графика. Визуальное отображение трехмерной сцены или объекта. Для представления трехмерной графики на двумерном устройстве (дисплей) применяют рендеринг (см. Rendering).



3D Pipeline
3D конвейер. Процесс построения 3D-изображения можно разделить на три последовательных этапа. На первом этапе объект преобразуется в мозаичную модель, т.е. происходит его разделение на множество многоугольников (полигонов). Следующий этап включает в себя геометрические преобразования и установки освещения. Наконец, заключительный этап, так называемый "рендеринг" (rendering), который является наиболее важным для качества 3D-изображения, создает двумерное изображение из полученных на предыдущих этапах многоугольников. 



Alpha
Коэффициент прозрачности. В описание цвета (RGB) может входить специальный канал, называемый альфа-каналом, который отвечает за прозрачность данного цвета. Т.о., цвет описывается как ARGB. 



Alpha Blending (Alpha pixel blending)
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 пиксела. Новый пиксел = (alpha)(цвет пиксела А) + (1 - alpha)(цвет пиксела В) 



Alpha Buffer
Альфа буфер. Дополнительный буфер, в котором содержится информация о прозрачности, таким образом, пиксел 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.




Ambient
Световой источник, который светит одинаково во всех направлениях. Все объекты освещаются с равной интенсивностью. 



Anti-aliasing
Анти-алиасинг. Способ обработки (интерполяции) пикселов для получения более четких краев (границ) изображения (объекта). Наиболее часто используемая техника для создания плавного перехода от цвета линии или края к цвету фона. В некоторых случаях результатом является смазывание (blurring) краев. 

Терминология 3D-графики


















без Анти-алиасинга и с Анти-алиасингом



Atmospheric Effect
Специальные эффекты, например, туман, позволяющие улучшить рендеринг изображений реального мира. 



Back buffer
Вторичный буфер. Область памяти, в которой рассчитываются объекты трехмерной сцены. Вывод изображения на экран осуществляется через Front Buffer (первичный буфер). Обычно процесс копирования содержимого вторичного буфера синхронизируется с обратным ходом луча ЭЛТ монитора. Таким образом достигается плавная смена кадров.



Bitmap
Способ кодирования изображения пиксел за пикселом. 



Bilinear (bi-linear) Filtering
Метод устранения искажений изображения (устранение "блочности" текстур при их увеличении). При медленном вращении или движении объекта (приближение/удаление) могут быть заметны перескакивания пикселов с одного места на другое, т.е. появляется блочность. Для снижения этого эффекта при билинейной фильтрации берется взвешенное среднее значение цвета четырех смежных текстурных пикселов (texels) и в результате определяется цвет текстуры. 



BitBLTs
BitBLT = Bit Block Transfer. БитБлет. Наиболее важная функция для ускорения графики в средах, использующих оконный интерфейс GUI (Graphic User Interface). BitBLT - фактически означает просто перемещение блока данных из одного места в другое, которое производится с учетом требований графической памяти. Например, эта функция используется при каждом перемещении окна, таким образом BitBLT - просто передача блока пикселов. Более сложное использование этой функции связано с ситуациями, требующими некоторого преобразования исходных данных, например, когда каждый "одноцветный" бит исходных данных расширяется до "цветного" с использованием цветовых палитр переднего или заднего плана перед тем, как он будет выведен на экран. 



Blending
Блендинг. Комбинирование двух или более объектов с использованием некоторого базиса пикселов. 



Buffer
Буфер. Область временного хранения данных, часто используется для компенсации разницы в скорости работы различных компонентов системы. Часто в качестве буфера используется дополнительная память, зарезервированная для временного хранения данных, которые передаются между центральным процессором системы и периферией (такой, как винчестер, принтер или видеоадаптер). Особенно полезен буфер для компенсации разницы в уровнях интенсивности потоков данных, для обеспечения места размещения данных, когда процессы асинхронны (например, данные, переданные в контроллер видеоплаты, должны дождаться, когда графический процессор закончит выполнение текущей операции и считает новую порцию информации), и для сохранения данных в неизменном виде (как буфер для видеокадра). Некоторые буферы являются частью адресуемой памяти центрального процессора системы, другие буферы памяти являются частью периферийных устройств. 




Bump Texture Mapping
В отличии от texture mapping, технология bump mapping подразумевает использование, как минимум, еще одной (обычно в оттенках серого) текстуры, которая служит в качестве карты для рельефа, который должен проявится при визуализации. Эта технология разработана для придания дополнительной детализации и объемности объектам без изменения их геометрических размеров. В случае если bump map будет не статичной, а анимированной, то можно достичь эффектов визуального изменения геометрии объекта во времени


Chroma Keying
Chroma Keying, или текстурная прозрачность - возможность определять основной цвет в карте текстур и делать его прозрачным в процессе текстурирования изображения. В связи с тем, что не все объекты легко моделируются с использованием многоугольников, сhroma keying используется при включении в сцену сложных объектов в виде карт текстур. 



Color
Цвет. Это индивидуальные компоненты белого цвета, по-разному воспринимаемые человеческим глазом. Цветные мониторы используют три основных компонента цвета, на которые реагирует человеческий глаз: красный, зеленый и голубой. Цвет, который в итоге отображается на экране, образуется в результате смешения этих трех основных цветов. 



Colored lighting
Цветовое освещение. Освещение источниками разного цвета, при этом происходит смешение цвета. Совсем недавно цветовое освещение стало использоваться в новейших 3D играх (Quake2, Unreal, Prey, Half Life). 



Computer graphics
Компьютерная графика. Общее направление, описывающее создание или манипуляцию графическими изображениями и изобразительными данными с помощью компьютера. Может использоваться в CAD, анимации, дизайне, архитектуре, деловой графике и т.д. Системы для компьтерной графики обычно являются интерактивными, т.е. отображают изображение на дисплее таким, каким оно создано, или в виде, в который преобразована исходная картинка. 



Depth Cueing
Уменьшение интенсивности освещения текстур при удалении объекта от точки наблюдения. 



Directional
Световой источник, который освещает одинаково все объекты сцены, как бы из бесконечности в определенном направлении. Обычно используется для создания удаленных световых источников (таких как Солнце). 



Dithering
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. 



Double Buffering
Двойная буферизация. Представьте себе старый трюк аниматоров: нарисованный на уголках стопки бумаги персонаж мультика со слегка изменяемым положением на каждом следующем листе; затем, пролистав всю стопку, отогнув уголок, мы увидим плавное движение нашего героя. Практически такой же принцип работы имеет и Double Buffering в 3D анимации, т.е. следующее положение персонажа уже нарисовано до того, как текущая страница не пролистана. Без применения двойной буферизации движущееся изображение не будет иметь требуемой плавности, т.е. будет прерывистым. Для двойной буферизации требуется наличие двух областей, зарезервированных в буфере кадров трехмерной графической платы; обе области должны соответствовать размеру изображения, выводимого на экран.
Метод использования двух буферов для получения изображения: один для отображения картинки, другой для рендеринга. В то время, как отображается содержимое одного буфера, в другом происходит рендеринг. Когда очередной кадр обработан, буфера переключаются (меняются местами). Таким образом наблюдатель все время видит отличную картинку. (см. Back Buffer)



Environment Map-Bump Mapping
Технология, являющаяся дальнейшим развитием Bump Mapping. В этом случае, помимо базовой текстуры объекта, применяется еще две текстуры: 
1. Текстура, являющаяся отрендеренным вариантом трехмерной сцены вокруг объекта (environment map).
2. Текстура - карта рельефа (bump map). 
Самостоятельно и совместно с Procedural Texturing данная технология позволяет получить такие натуральные эффекты, как отражение, отражение в кривом зеркале, дрожжание поверхностей, искажение изображения, вызываемое водой и теплым воздухом, трансформация искажений по шумовым алгоритмам, имитация туч на небе и др.



Flat Shading (Flat)
Метод затенения, называемый также постоянным затенением. Поверхность объекта, построенного с использованием этого метода, получается наиболее низкого качества, и изображение выглядит как бы поделенным на блоки. Flat Shading даёт (более) худший результат, чем, допустим, метод Gourad, но, в то же время, и работает значительно быстрее. 



Fog
Вид blending для объекта с фиксированными цветом и пикселами, удаляющимися от точки наблюдения. 



Fogging
Затуманивание. Образуется за счет комбинирования смешанных компьютерных цветовых пикселов с цветом тумана (fog) под управлением функции, определяющей глубину затуманивания. 



FPS, frames per second
Частота смены кадров. Чтобы оценить быстродействие системы трехмерной визуализации, достаточно запустить приложение, динамически создающее трехмерные сцены, и подсчитать число кадров в секунду, которое система способна отобразить. Однако, единого, достаточно авторитетного теста такого рода еще не создано. Большинство имеющихся тестов, основаны на фрагментах трехмерных игр и проверяют поведение графической карты на весьма ограниченном наборе функций. 
Например, известная фирма Ziff Davis, выпустила тестовый пакет 3D Winbench'98. 



Frame buffer
Буфер кадра. Специально отведенная область памяти компьютера или отдельной платы для временного хранения данных о пикселах, требуемых для отображения одного кадра (полного изображения) на экране монитора. Емкость буфера кадра определяется количеством битов, задействованных для определения каждого пиксела, который должен отображать изменяемую область или количество цветов и их интенсивность на экране. 



Front buffer
Первичный буфер. Область памяти, из которой происходит вывод кадра на экран (расчет производится в back buffer). 



Gamma
Характеристики дисплеев, использующих фосфор, нелинейны. 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. 



Gamma Correction
Перед выводом на дисплей линейные данные RGB должны быть обработаны (скорректированы) для компенсации гаммы (нелинейной составляющей) дисплея. 



Gouraud Shading (Smooth shading)
Затенение методом Гуро (или плавное затенение), один из наиболее популярных алгоритмов затенения, который обеспечивает прорисовку плавных теней вокруг изображаемого объекта, что позволяет изображать трехмерные объекты на плоском экране.
Метод назван по имени его разработчика, француза Генри Гуро. Gouraud Shading, или цветовая интерполяция - процесс, с помощью которого цветовая информация интерполируется по поверхности многоугольника для определения цветов в каждом пикселе. Информация о цвете связывается с каждым пикселом каждого многоугольника, с использованием линейной интерполяции по всему множеству многоугольников.
Затенение Гуро также работает, считывая информацию о цвете каждого треугольника, на которые разбита поверхность объекта, и плавно интерполирует интенсивность красного, зеленого и голубого цветов по трем координатам.
Этот метод уменьшает "блочность" изображения (смотри Flat Shading ) и используется для отображения металлических и пластиковых поверхностей.
В результате действия этого алгоритма должен создаваться эффект, заставляющий глаза зрителя экстраполировать информацию о глубине и кривизне поверхности изображаемого объекта. 



Hidden Surface Removal
Удаление скрытых поверхностей. Метод определения видимых для наблюдателя поверхностей. Позволяет не отображать невидимые из данной точки поверхности объекта. 



Interpolation
Интерполяция - математический способ восстановления отсутствующей информации. Например, необходимо увеличить размер изображения в 2 раза, со 100 пикселов до 200. Недостающие пикселы генерируются с помощью интерполяции пикселов, соседних с тем, который необходимо восстановить. После восстановления всех недостающих пикселов получается 200 пикселов вместо 100 существовавших, и, таким образом, изображение увеличилось вдвое. 



Interactive
Интерактивность. Этим термином описывается поведение прикладной программы, с помощью которой пользователь может влиять на результат деятельности приложения, имея возможность немедленно добавить, изменить или удалить получающийся результат. 



Lighting
Существуют разные методы, использующие реалистичные графические эффекты для отображения 3D объектов на двумерном дисплее. Один из них - освещение. Используются разные уровни яркости ("светло-темно") при отображении объекта для придания ему объема. 



Line Buffer
Линейный буфер - буфер памяти, используемый для хранения одной линии видеоизображения. Если горизонтальное разрешение дисплея установлено равным 640 и для кодирования цвета используется схема RGB, то линейный буфер будет иметь размер 640х3 байт. Линейный буфер обычно используется в алгоритмах фильтров. 



MIP Mapping
Multum in Parvo - с латыни переводится как "много в одном". 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. Таким образом, в памяти хранятся несколько копий текстурированного изображения в различных разрешениях. В результате этого изображение остается качественным при приближении к объекту и при удалении от него. При использовании этого метода Вы увидите изображение в высоком разрешении, находясь близко от объекта, и изображение в низком разрешении при удалении от объекта. 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. 



Occlusion
Модель затенения, используемая в трёхмерной графике и позволяющая добавить реалистичности изображению за счёт вычисления интенсивности света, доходящего до точки поверхности. 

Терминология 3D-графики

Ambient occlusion чаще всего вычисляется путём построения лучей, исходящих из точки поверхности во всех направлениях, с последующей их проверкой на пересечение с другими объектами. Лучи, достигнувшие фона или «неба», увеличивают яркость поверхности, в то время, как лучи, пересекающие другие объекты, не добавляют яркости. В результате точки, окружённые большим количеством геометрии, отрисовываются как более тёмные, а точки с малым количеством геометрии в видимой полусфере — светлыми.

Ambient occlusion относится к методам, основанным на доступности элемента поверхности для различных факторов, таких как грязь, свет и т. д.. Он получил популярность благодаря относительной простоте и достаточно высокой эффективности. Часто AO также называют «sky light».




Palletized Texture
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. 



Parallel point
Световой источник, который освещает равномерно все объекты параллельным пучком света. 



Perspective Correction
Один из способов создания реалистичных объектов. Рассматриваются величины Z (глубина) при разделении объекта на многоугольники. При создании современных игр разработчики обычно используют довольно большого размера треугольники 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 пиксел в зависимости от глубины. Так как при этом происходит деление на пикселы, то требуются очень интенсивные вычисления. 



Pipeline
Конвейер. В случае с графикой - серия шагов по созданию и отображению трехмерного изображения. Первый шаг - трансформация: создается трехмерный объект и отображается на плоскость. Второй шаг – добавление освещенности объекту. Третий шаг – рендеринг цветов и теней многоугольников для соответствующих текстур. 



Pixel
Пиксель. Комбинированный термин, обозначающий элемент изображения, который является наименьшим элементом экрана монитора. Другое название - pel.
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. 



Pixel blending
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. 

Source Alpha Pixel Blending - добавление прозрачности, т.е. – (R1*A1+R2*(1-A1), G1*A1+G2*(1-A1), B1*A1+B2*(1-A1)) 

Add Pixel Blending - суммирование цветов, т.е. (R1+R2, G1+G2, B1+B2) 

Modulate Pixel Blending - модуляция цветов, т.е. (R1*R2, G1*G2, B1*B2) 



Phong Shading
Наиболее эффективный из всех известных методов затенения, позволяющий получить реалистичное освещение. Прекрасная реалистичность достигается за счет вычисления объема освещения для каждой точки вместо множества многоугольников. Каждый пиксел получает свой собственный цвет на основе модели освещения, направленного на этот пиксел. Этот метод требует более интенсивных вычислений, чем метод Гуро. 



Point
Световой источник, который светит одинаково во всех направлениях из одной точки (например, лампочка в комнате). 


Procedural Texturing techniques (программное текстурирование) 
Procedural Texturing techniques (или программное текстурирование) - это метод наложения реалистичных текстур "на лету", т.е. путем математических аппроксимаций структуры таких материалов как дерево, мрамор , камень и др. (Сравните с простым текстурированием)

До последнего времени Procedural Texturing редко использовалось как в программных, так и акселерированных игровых и других движках реального времени. В первом случае, ввиду того, что подобные вычисления требуют колоссальных мощностей математического сопроцессора для приемлемой скорости рендеринга, а во втором случае - потому, что "шумовые" алгоритмы Перлина, которые используются для генерации таких текстур - не стандартны и имеют много вариаций. Более того, процесс генерации текстур, различных по типу, требует различных схемных подходов, в то время как традиционное наложение текстур требует одинакового схемного решения для загрузки любого изображения. После появления на свет технологии MMX от Intel ситуация изменилась, и уже существуют разработки программной реализации "шума" Перлина на основе этой технологии, которые позволяют накладывать текстуры "на лету" со скоростью, сравнимой с простым текстурированием.

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. (-) 




Projection
Процесс преобразования трех размерностей в две. Т.е. преобразование видимой части 3D объекта для отображения на двумерном дисплее. 



Rasterization
Разделение объекта на пикселы. 



Ray Tracing
"Трассировка лучей" - один из самых сложных и качественных методов построения реалистических изображений. Наиболее распространен вариант "обратно… 

Среда, 20.06.2018, 14:00
Приветствую Вас Гость
Главная | Регистрация | Вход
Форма входа

Дата
«  Июнь 2018  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930

Copyright MyCorp © 2018
Создать бесплатный сайт с uCoz