3D grafika samolyotga proyeksiya qilishni o'z ichiga olmaydi

Guruch. 1: simli ramka kubi
3D grafik quvurining ushbu soddalashtirilgan tushuntirishi bilan ham, 2D ekranda 3D ob'ektni chizish uchun qancha hisoblash kerakligi aniq bo'ladi. Agar ob'ekt harakatlansa, koordinatalar tizimi bo'yicha talab qilinadigan hisoblash miqdori qanchalik ko'payishini tasavvur qilishingiz mumkin.

Guruch. 2: Bo'yalgan sirtli samolyot modeli
API ning roli
Dasturlashtiriladigan dastur interfeysi (API) dasturiy ta'minot darajasida 3D quvur liniyasini boshqaradigan funktsiyalardan iborat, ammo agar mavjud bo'lsa, 3D-ning apparat tatbiq etilishidan foydalanishi mumkin. Agar apparat tezlatgich mavjud bo'lsa, API undan foydalanadi, agar bo'lmasa, API eng keng tarqalgan tizimlar uchun mo'ljallangan optimal sozlamalar bilan ishlaydi. Shunday qilib, API-dan foydalanish tufayli har qanday miqdordagi dasturiy vositalar har qanday apparat 3D tezlatgichlari tomonidan qo'llab-quvvatlanishi mumkin.
Umumiy va ko'ngilochar ilovalar uchun quyidagi API mavjud:

• 
  Microsoft Direct3D
  
• 
  Criterion Renderware
  
• 
  Argonavt BRender
  
• 
  Intel 3DR
  

Apple o'zining Quickdraw 3D API-ga asoslangan o'zining Rave tajribasini targ'ib qilmoqda.
ostida ishlaydigan professional ilovalar uchun Windows boshqaruvi NTda OpenGL interfeysi ustunlik qiladi. Autodesk kompaniyasi, eng yirik ishlab chiqaruvchi muhandislik ilovalari, Heidi deb nomlangan o'z API-ni ishlab chiqdi.
Intergraph - RenderGL va 3DFX - GLide kabi kompaniyalar o'zlarining API-larini ishlab chiqdilar.
Bir nechta grafik quyi tizimlar va ilovalarni qo'llab-quvvatlaydigan 3D interfeyslarning mavjudligi va mavjudligi real vaqtda 3D apparat tezlatgichlariga bo'lgan ehtiyojni oshiradi. Ko'ngilochar dasturlar, bunday tezlatgichlarning asosiy iste'molchisi va mijozi, lekin Windows NT ostida ishlaydigan 3D grafiklarni qayta ishlash uchun professional ilovalar haqida unutmang, ularning ko'pchiligi Silicon Graphics kabi yuqori samarali ish stantsiyalaridan shaxsiy kompyuter platformasiga ko'chiriladi. Veb-ga asoslangan ilovalar 3D grafik foydalanuvchi interfeyslari taqdim etadigan ajoyib chaqqonlik, intuitivlik va moslashuvchanlikdan katta foyda oladi. Butunjahon Internet tarmog'idagi o'zaro aloqa, agar u uch o'lchovli makonda sodir bo'lsa, ancha oson va qulayroq bo'ladi.
Grafik tezlatgich
Kontseptsiyadan oldin grafik quyi tizimlar bozori multimedia rivojlantirish nisbatan oson edi. Rivojlanishning muhim bosqichi 1987 yilda IBM tomonidan ishlab chiqilgan VGA (Video grafik massivi) standarti bo'ldi, buning natijasida video adapter ishlab chiqaruvchilari kompyuter monitorida yuqori aniqlik (640x480) va kattaroq rang chuqurligidan foydalanishga muvaffaq bo'lishdi. Windows operatsion tizimining tobora ommalashib borishi bilan tizimning markaziy protsessorini tushirish uchun ikki o'lchovli grafiklarning apparat tezlatkichlariga shoshilinch ehtiyoj bor, bu esa qo'shimcha hodisalarni qayta ishlashga majbur bo'ladi. Grafiklarni qayta ishlash uchun protsessorning o'zgarishi GUI (Graphical User Interface) - grafik foydalanuvchi interfeysining umumiy ishlashiga sezilarli darajada ta'sir qiladi va Windows va uning ilovalari imkon qadar ko'proq CPU resurslarini talab qilganligi sababli, grafik ishlov berish pastroq tezlik bilan amalga oshirildi. ustuvorlik, ya'ni juda sekin amalga oshirildi. Ishlab chiqaruvchilar o‘z mahsulotlariga 2D grafiklarni qayta ishlash funksiyalarini qo‘shgan, masalan, ochish va kichraytirishda oynalarni chizish, kursorni harakatlantirganda doim ko‘rinadigan apparat kursori va ekrandagi joylarni yuqori yangilanish tezligida bo‘yash. Shunday qilib, zamonaviy kompyuterlarda bo'lishi kerak bo'lgan elementga aylangan Windows yoki GUI akseleratori sifatida ham tanilgan VGA (Accelerated VGA - AVGA) tezlashuvini ta'minlovchi protsessor mavjud edi.
Multimedianing joriy etilishi 2D grafik to'plamiga audio va raqamli video kabi komponentlarning qo'shilishi natijasida yuzaga kelgan yangi muammolarni keltirib chiqardi. Bugungi kunda ko'pgina AVGA mahsulotlari apparatda raqamli videoga ishlov berishni qo'llab-quvvatlashini ko'rish oson. Shuning uchun, agar sizning monitoringizda video pochta markasi o'lchamidagi oynada o'ynatilsa - kompyuteringizga o'rnatish vaqti keldi. multimedia tezlatgichi... Multimediya tezlatgich odatda video tasvirni x va y o'qlari bo'ylab masshtablash imkonini beruvchi o'rnatilgan apparat funktsiyalariga ega, shuningdek, raqamli signalni RGB formatida monitorda ko'rsatish uchun apparatni analogga aylantiradi. Ba'zi multimediya tezlatgichlari raqamli video dekompressiyani o'rnatish imkoniyatlariga ham ega bo'lishi mumkin.
Grafik dizaynerlar qisman kompyuter monitorining o'lchamiga bog'liq bo'lgan, qisman GUI ta'sirida va qisman GPU tomonidan ta'sirlangan talablarga amal qilishlari kerak. 640x480 piksel o'lchamlari bilan birlamchi VGA standarti 14 "monitorlar uchun mos edi, o'sha paytda eng keng tarqalgan. Bugungi kunda 1024x768 o'lchamdagi tasvirlarni ko'rsatish qobiliyati tufayli 17" trubkali diagonali eng ko'p afzal qilingan monitorlar yoki Ko'proq.
VGA-dan multimediya tezlatgichlariga o'tishning asosiy tendentsiyasi kompyuter monitorida iloji boricha ko'proq vizual ma'lumotlarni joylashtirish qobiliyati edi. 3D grafikadan foydalanish ushbu tendentsiyaning mantiqiy rivojlanishidir. Uch o'lchamda taqdim etilganda, monitor ekranining cheklangan maydoniga katta hajmdagi vizual ma'lumotni siqib chiqarish mumkin. Haqiqiy vaqtda 3D grafiklarni qayta ishlash foydalanuvchiga taqdim etilgan ma'lumotlarni osongina boshqarish imkonini beradi.
O'yin dvigatellari
Kompyuter o'yinlarining birinchi qoidasi - hech qanday qoidalar yo'q. An'anaga ko'ra, o'yin ishlab chiquvchilari texniklarning tavsiyalariga amal qilishdan ko'ra o'z dasturlarining ajoyib grafikalari bilan ko'proq qiziqishadi. Ishlab chiquvchilar o'z ixtiyorida ko'plab 3D API-larga ega bo'lishiga qaramay, masalan - Direct3D, ba'zi dasturchilar o'zlarining 3D o'yin interfeysi yoki dvigatelini yaratishga harakat qilmoqdalar. Xususiy o'yin dvigatellari ishlab chiquvchilar uchun ajoyib realizmga erishishning bir yo'li bo'lib, grafik dasturlash chegaralarini deyarli bosadi.

Ishlab chiquvchi uchun tizim komponentlarining apparat funktsiyalariga to'g'ridan-to'g'ri kirishdan ko'ra istalgan narsa yo'q. Bir nechta taniqli ishlab chiquvchilar o'zlarining o'yin dvigatellarini yaratdilar, bu ularga shon-shuhrat va pul olib kelgan apparat grafik tezlatkichlaridan optimal foydalanadi. Masalan, Descent II va id Software for Quake uchun Interplay dvigatellari mavjud bo‘lganda immersiv 3D apparat funksiyalaridan foydalangan holda haqiqiy 3D harakatni ta’minlaydi.
Murosasiz grafika
Ko'ngilochar va biznes kabi sohalarda 3D grafikadan foydalanish istiqbollari haqida anchadan beri davom etayotgan muzokaralar potentsial foydalanuvchilarning qiziqishini cheklab qo'ydi, yangi mahsulot turi allaqachon paydo bo'lgan. bozor. Ushbu yangi texnologik yechimlar Windows tezlatkichlari uchun bugungi kun talablariga javob beradigan 2D grafiklarni mukammal qo‘llab-quvvatlashni, 3D grafik funksiyalarini apparat ta’minotini va kerakli kadrlar tezligida raqamli videoni o‘ynatishni birlashtiradi.
Printsipial jihatdan, ushbu mahsulotlarni ish stoli hisoblash tizimlarida standart uskunalar sifatida munosib o'rin egallagan grafikani murosasiz ta'minlovchi keyingi avlod grafik quyi tizimlariga ishonch bilan bog'lash mumkin.
Yangi avlod vakillari orasida biz misol sifatida quyidagi mahsulotlarni nomlashimiz mumkin:

• 
  Markaziy protsessor Sayohatga chipta kompaniya To'qqiz raqamli vizual texnologiyalar
  
• 
  protsessorlar seriyasi ViRGE kompaniya S3 Inc.
  
• 
  Markaziy protsessor RIVA128 kompaniyalar tomonidan birgalikda ishlab chiqilgan SGS Tomson va nVidia
  

3D grafik texnologiyasi
Keling, sizni 3D grafikani amalda sinab ko'rishga ishontirishga muvaffaq bo'laylik (agar buni hali qilmagan bo'lsangiz) va siz 3D video kartadan foydalanish uchun mo'ljallangan 3D o'yinlardan birini o'ynashga qaror qildingiz.
Aytaylik, avtopoyga simulyatori shunday o'yin bo'lib chiqdi va sizning mashinangiz allaqachon yangi rekordlarni zabt etishga intilishga tayyor. Ishga tushirishdan oldingi ortga hisoblash davom etmoqda va siz monitor ekranida ko'rsatilgan kokpit ko'rinishi siz o'rganganingizdan biroz farq qilishini sezasiz.
Siz ilgari bunday poygalarda qatnashgansiz, lekin birinchi marta tasvir sizni favqulodda realizm bilan hayratda qoldiradi, sodir bo'layotgan voqealarning haqiqatiga ishonishga majbur qiladi. Ufq uzoqdagi narsalar bilan birga ertalabki tumanga g'arq bo'ladi. Yo'l g'ayrioddiy silliq ko'rinadi, asfalt - bu iflos kulrang kvadratchalar to'plami emas, balki yo'l belgilariga ega monoxromatik sirt. Yo'l bo'yidagi daraxtlar chindan ham bargli tojlarga ega bo'lib, ularda alohida barglar ajralib turadigan ko'rinadi. Butun ekran, umuman olganda, haqiqatni taqlid qilish uchun ayanchli urinish sifatida emas, balki haqiqiy istiqbolga ega sifatli fotosurat taassurotini beradi.
Keling, qanday texnik echimlar 3D video kartalarga virtual haqiqatni bunday realizm bilan etkazishga imkon berishini aniqlashga harakat qilaylik. Qanday qilib kompyuter vizuallari professional 3D grafika studiyalari darajasiga yetdi.
Uch o'lchovli dunyoni ko'rsatish va modellashtirish bilan bog'liq hisoblash operatsiyalarining bir qismi endi 3D video kartaning yuragi bo'lgan 3D tezlatgichga o'tkaziladi. Markaziy protsessor endi displey muammolari bilan deyarli band emas, ekran tasviri video karta tomonidan shakllantiriladi. Bu jarayon apparat darajasida bir qator effektlarni amalga oshirishga, shuningdek, oddiy matematik apparatdan foydalanishga asoslangan. Keling, 3D grafik protsessor aniq nima qila olishini aniqlashga harakat qilaylik.
Poyga simulyatorimiz misoliga qaytsak, keling, yo'lning sirtlari yoki yo'l chetidagi binolar qanday qilib real tarzda ko'rsatilishi haqida o'ylab ko'raylik. Bu tekstura xaritalash deb ataladigan keng tarqalgan texnika yordamida amalga oshiriladi.
Bu sirtni modellashtirish uchun eng keng tarqalgan effekt. Masalan, binoning jabhasi ko'plab g'ishtlar, derazalar va eshiklarni modellashtirish uchun ko'plab yuzlarni ko'rsatishni talab qiladi. Biroq, tekstura (bir vaqtning o'zida butun yuzaga qo'llaniladigan tasvir) ko'proq reallikni beradi, lekin kamroq hisoblash resurslarini talab qiladi, chunki u butun jabha bilan bitta sirt sifatida ishlashga imkon beradi. Ekranga tegmasdan oldin yuzalar teksturalanadi va soyalanadi. Barcha teksturalar xotirada saqlanadi, odatda video kartaga o'rnatiladi. Aytgancha, bu erda AGP dan foydalanish tizim xotirasida teksturalarni saqlashga imkon berishini va uning hajmini sezilarli darajada oshirishini payqash mumkin emas.
Shubhasiz, yuzalar tekstura qilinganda, masalan, ufqdan tashqariga cho'zilgan bo'linuvchi chiziqli yo'lni ko'rsatishda istiqbolni hisobga olish kerak. Teksturali ob'ektlar to'g'ri ko'rinishi uchun istiqbolni tuzatish kerak. Bu zarba xaritasi ob'ektning turli qismlariga - kuzatuvchiga yaqinroq va uzoqroq bo'lgan qismlarga to'g'ri qo'llanilishini ta'minlaydi.
Istiqbolni hisobga olgan holda tuzatish juda ko'p vaqt talab qiladigan operatsiyadir, shuning uchun ko'pincha uning to'liq to'g'ri bajarilmasligini topish mumkin.
To'qimalarni qo'llashda, printsipial jihatdan, siz ikkita eng yaqin beatmap orasidagi tikuvlarni ham ko'rishingiz mumkin. Yoki ko'pincha, ba'zi o'yinlarda miltillash haydash paytida yo'l yoki uzun koridorlarni tasvirlashda seziladi. Ushbu qiyinchiliklarni bostirish uchun filtrlash (odatda ikki yoki uch chiziqli) ishlatiladi.
Ikki chiziqli filtrlash - bu tasvir buzilishlarini olib tashlash usuli. Ob'ekt asta-sekin aylanayotganda yoki harakatlanayotganda, siz pikselning bir joydan ikkinchisiga sakrashini sezishingiz mumkin, bu esa miltillashga olib keladi. Ushbu effektni kamaytirish uchun ikki chiziqli filtrlash sirt nuqtasini ko'rsatish uchun o'rtacha to'rtta qo'shni tekstura pikselini oladi.
Uch chiziqli filtrlash biroz murakkabroq. Tasvirdagi har bir pikselni olish uchun ikki darajadagi ikki chiziqli filtrlash natijalarining o'rtacha og'irligi olinadi. Olingan tasvir yanada aniqroq va kamroq miltillovchi bo'ladi.
Ob'ektning sirti hosil bo'lgan teksturalar ob'ektdan tomoshabinning ko'zlari holatiga bo'lgan masofaning o'zgarishiga qarab tashqi ko'rinishini o'zgartiradi. Harakatlanuvchi tasvirda, masalan, ob'ekt tomoshabindan uzoqlashganda, ko'rsatilgan ob'ekt hajmining pasayishi bilan birga tekstura bitmapining hajmi ham kamayishi kerak. Ushbu transformatsiyani amalga oshirish uchun GPU ob'ekt yuzasini qoplash uchun tekstura bitmaplarini mos o'lchamga aylantiradi, lekin tasvir tabiiy bo'lib qolishi kerak, ya'ni. ob'ekt kutilmagan tarzda deformatsiyalanmasligi kerak.

Kutilmagan o'zgarishlarga yo'l qo'ymaslik uchun ko'pgina grafik boshqaruv jarayonlari qisqartirilgan piksellar sonida oldindan filtrlangan tekstura bitmaplarini yaratadi, bu jarayon mip xaritalash deb ataladi. Keyin, grafik dastur avtomatik ravishda ekranda ko'rsatilgan tasvirning tafsilotlari asosida qaysi teksturadan foydalanishni aniqlaydi. Shunga ko'ra, agar ob'ekt hajmi kichraytirilsa, uning tekstura bitmapining o'lchami ham kamayadi.
Ammo bizning poyga mashinamizga qaytaylik. Yo'lning o'zi allaqachon real ko'rinadi, ammo uning chekkalarida muammolar kuzatilmoqda! Ekranda chizilgan chiziq uning chetiga parallel emas, balki qanday ko'rinishini o'ylab ko'ring. Shunday qilib, ular bizning yo'limizda paydo bo'ladi " yirtilgan qirralar". Va bu nomukammallikka qarshi kurashish uchun tasvir qo'llaniladi.

Yirtilgan qirralar		Silliq qirralar

Bu tasvirning (ob'ektning) aniqroq qirralarini (chegaralarini) olish uchun piksellarni qayta ishlash (interpolyatsiya qilish) usuli. Eng ko'p ishlatiladigan texnika - yaratish silliq o'tish chiziq yoki chekka rangidan fon rangiga. Ob'ektlar chegarasida joylashgan nuqtaning rangi ikkita chegara nuqtasi ranglarining o'rtacha qiymati sifatida aniqlanadi. Biroq, ba'zi hollarda, anti-aliasingning yon ta'siri qirralarning xiralashishi hisoblanadi.
Biz barcha 3D algoritmlarining ishlashining asosiy nuqtasiga keldik. Aytaylik, bizning poyga mashinamiz yuradigan yo'l ko'plab ob'ektlar - binolar, daraxtlar, odamlar bilan o'ralgan.
Bu erda 3D protsessor ob'ektlarning qaysi biri ko'rish maydonida ekanligini va ular qanday yoritilganligini aniqlashning asosiy muammosiga duch keladi. Bundan tashqari, nima ko'rinishini bilish uchun bu daqiqa yetarli emas. Ob'ektlarning o'zaro joylashuvi haqida ma'lumotga ega bo'lish kerak. Ushbu muammoni hal qilish uchun z-buferlash deb ataladigan usul qo'llaniladi. Bu yashirin yuzalarni olib tashlashning eng ishonchli usuli. Z-bufer deb ataladigan narsa barcha piksellarning chuqurlik qiymatlarini (z-koordinatalarini) saqlaydi. Yangi piksel hisoblanganda (ko'rsatilganda), uning chuqurligi z-buferda saqlangan qiymatlar bilan, aniqrog'i bir xil x va y koordinatalari bo'lgan allaqachon ko'rsatilgan piksellar chuqurligi bilan taqqoslanadi. Agar yangi piksel z-buferdagi har qanday qiymatdan kattaroq chuqurlik qiymatiga ega bo'lsa, yangi piksel ko'rsatish uchun buferga yozilmaydi, agar kamroq bo'lsa, u yoziladi.
Z-buferlash apparatda qo'llanilganda ish faoliyatini sezilarli darajada yaxshilaydi. Biroq, z-bufer katta hajmdagi xotirani egallaydi: masalan, hatto 640x480 da, 24-bitli z-bufer taxminan 900 KB ni egallaydi. Ushbu xotira 3D grafik kartasiga ham o'rnatilishi kerak.
Z-buferning o'lchamlari uning eng muhim atributidir. Bu chuqurlikdagi yuqori sifatli sahnalarni ko'rsatish uchun juda muhimdir. Ruxsat qanchalik yuqori bo'lsa, z-koordinatalarining diskretligi shunchalik yuqori bo'ladi va uzoqdagi ob'ektlarni aniqroq ko'rsatish. Agar renderlash paytida ruxsat etish etarli bo'lmasa, ikkita bir-biriga o'xshash ob'ekt bir xil z koordinatasini olishi mumkin, buning natijasida uskuna qaysi ob'ekt kuzatuvchiga yaqinroq ekanligini bilmaydi, bu tasvirning buzilishiga olib kelishi mumkin.
Ushbu ta'sirlardan qochish uchun professional platalar 32 bitli z-buferga ega va katta hajmdagi xotira bilan jihozlangan.
Yuqoridagi asoslarga qo'shimcha ravishda, 3D grafik kartalari odatda bir qator qo'shimcha funktsiyalarni takrorlash qobiliyatiga ega. Misol uchun, agar siz poyga mashinasini qumga haydab ketayotgan bo'lsangiz, ko'tarilgan chang tufayli ko'rinish to'sqinlik qiladi. Bunday va shunga o'xshash effektlarni amalga oshirish uchun tumanlash qo'llaniladi. Bu effekt tumanlash chuqurligini aniqlaydigan funksiya nazorati ostida aralashgan kompyuter rangli piksellarini tuman rangi bilan birlashtirish orqali yaratiladi. Xuddi shu algoritmdan foydalanib, uzoqdagi ob'ektlar tumanga botib, masofa illyuziyasini yaratadi.
Haqiqiy dunyo shaffof, shaffof va shaffof bo'lmagan narsalardan iborat. Ushbu holatni hisobga olish uchun alfa aralashtirish qo'llaniladi - yarim shaffof ob'ektlarning shaffofligi haqidagi ma'lumotlarni uzatish usuli. Shaffoflik effekti asl piksel rangini allaqachon buferdagi piksel bilan birlashtirish orqali yaratiladi.
Natijada, nuqta rangi oldingi va fon ranglarining kombinatsiyasi hisoblanadi. Odatda, alfa har bir rang pikseli uchun 0 dan 1 gacha normallashtirilgan qiymatga ega. Yangi piksel = (alfa) (piksel A rang) + (1 - alfa) (piksel B rang).
Ko'rinib turibdiki, ekranda sodir bo'layotgan voqealarning real tasvirini yaratish uchun uning mazmunini tez-tez yangilab turish kerak. Har bir keyingi kadrning shakllanishi bilan 3D tezlatgich butun hisoblash yo'lidan yangidan o'tadi, shuning uchun u sezilarli ishlashga ega bo'lishi kerak. Ammo 3D grafikada harakatni silliq qilishning boshqa usullari mavjud. Asosiysi bu ikki marta buferlash.
Har bir keyingi varaqda biroz o'zgaruvchan joylashuvga ega bo'lgan qog'oz to'plamining burchaklariga multfilm qahramonini chizishning eski animatsion hiylasini tasavvur qiling. Butun to'plamni aylanib chiqib, burchakni egib, biz qahramonimizning silliq harakatini ko'ramiz. 3D animatsiyasida ikki marta buferlash amalda bir xil ishlash printsipiga ega, ya'ni. Belgining keyingi pozitsiyasi joriy sahifani aylantirishdan oldin allaqachon chizilgan. Ikki marta buferlashsiz tasvir kerakli silliqlikka ega bo'lmaydi, ya'ni. intervalgacha bo'ladi. Ikki marta buferlash 3D grafik ramka buferida ajratilgan ikkita maydonni talab qiladi; ikkala maydon ham ekranda ko'rsatilgan tasvir hajmiga mos kelishi kerak. Usul tasvirni olish uchun ikkita buferdan foydalanadi: biri tasvirni ko'rsatish uchun, ikkinchisi esa renderlash uchun. Bitta buferning mazmuni ko'rsatilayotganda, ikkinchisi ko'rsatilmoqda. Keyingi kadrga ishlov berilganda buferlar almashtiriladi (almashtiriladi). Shunday qilib, o'yinchi har doim ajoyib rasmni ko'radi.
3D grafik tezlatgichlarida qo'llaniladigan algoritmlarni muhokama qilish yakunida keling, barcha effektlardan alohida foydalanish qanday qilib to'liq tasvirni olishga imkon berishini aniqlashga harakat qilaylik. 3D grafikalar renderlash quvuri deb ataladigan ko'p bosqichli mexanizm yordamida amalga oshiriladi.
Quvurlarni qayta ishlashdan foydalanish hisob-kitoblarni bajarishni yanada tezlashtirishga imkon beradi, chunki keyingi ob'ekt uchun hisob-kitoblar avvalgisining hisob-kitoblari tugagunga qadar boshlanishi mumkin.
Renderlash quvur liniyasini 2 bosqichga bo'lish mumkin: geometriya va rasterizatsiya.

Geometrik ishlov berishning birinchi bosqichida koordinatalar o'zgartiriladi (barcha ob'ektlarni aylantirish, ko'chirish va masshtablash), ob'ektlarning ko'rinmas qismlarini kesish, yoritishni hisoblash, barcha yorug'lik manbalarini hisobga olgan holda har bir cho'qqining rangini aniqlash va jarayon. tasvirni kichikroq shakllarga bo'lish. Ob'ekt sirtining tabiatini tasvirlash uchun u barcha turdagi ko'pburchaklarga bo'linadi.
Ko'pincha, grafik ob'ektlarni ko'rsatishda uchburchak va to'rtburchaklarga bo'linish qo'llaniladi, chunki ularni hisoblash eng oson va ularni boshqarish oson. Bunday holda, hisob-kitoblarni tezlashtirish uchun ob'ektlarning koordinatalari haqiqiydan butun songa aylantiriladi.
Ikkinchi bosqichda barcha tasvirlangan effektlar tasvirga quyidagi ketma-ketlikda qo'llaniladi: yashirin yuzalarni olib tashlash, istiqbolni hisobga olgan holda teksturalarni qoplash (z-bufer yordamida), tuman va shaffoflik effektlarini qo'llash, antialiasing. Shundan so'ng, keyingi nuqta keyingi kadrdan buferga joylashtirishga tayyor hisoblanadi.
Yuqorida aytilganlarning barchasidan siz 3D tezlatgich platasida o'rnatilgan xotira qanday maqsadlarda ishlatilishini tushunishingiz mumkin. U teksturalarni, z-buferni va keyingi ramka buferlarini saqlaydi. PCI avtobusidan foydalanganda siz oddiy operativ xotiradan ushbu maqsadlar uchun foydalana olmaysiz, chunki video karta tezligi avtobus o'tkazish qobiliyati bilan sezilarli darajada cheklanadi. Shuning uchun AGP avtobusining rivojlanishi 3D-grafikani rivojlantirish uchun ayniqsa istiqbolli bo'lib, bu 3D chipni to'g'ridan-to'g'ri protsessorga ulash va shu bilan operativ xotira bilan tezkor ma'lumotlar almashinuvini tashkil etish imkonini beradi. Bundan tashqari, ushbu yechim 3D tezlatgichlarining narxini kamaytirishi kerak, chunki taxtada ramka buferining o'zi uchun ozgina xotira qoladi.
Xulosa
3D-grafikaning keng qo'llanilishi kompyuterlarning narxini sezilarli darajada oshirmasdan, ularning quvvatini oshirishga olib keldi. Foydalanuvchilar ochilayotgan imkoniyatlardan to'lib-toshgan va ularni o'z kompyuterlarida sinab ko'rishga intilmoqda. Ko'plab yangi 3D xaritalar foydalanuvchilarga uy kompyuterlarida real vaqtda 3D grafiklarni ko'rish imkonini beradi. Ushbu yangi tezlatgichlar mahalliy apparat imkoniyatlariga tayanib, protsessorni chetlab o'tib, tasvirlarga realizm qo'shish va grafik chiqishni tezlashtirish imkonini beradi.
Hozirda 3D imkoniyatlari faqat o‘yinlarda qo‘llanilsa-da, kelajakda biznes ilovalari ham ulardan foyda ko‘rishi taxmin qilinmoqda. Masalan, SAPR vositalari allaqachon 3D ob'ektlarni ko'rsatishi kerak. Endi ochilish imkoniyatlari tufayli shaxsiy kompyuterda yaratish va dizayn qilish mumkin bo'ladi. 3D grafika odamlarning kompyuterlar bilan o'zaro munosabatini ham o'zgartirishi mumkin. Uch o'lchovli dasturiy interfeyslardan foydalanish kompyuter bilan aloqa qilish jarayonini hozirgidan ham osonlashtirishi kerak.
Yuqorida aytib o'tilganidek, tasvirlarni tavsiflash usullariga ko'ra, kompyuter grafikasini uchta asosiy toifaga bo'lish mumkin: rastr, vektor va uch o'lchovli grafiklar. 2D grafikalar orasida pikselli va fraktal grafikalar o'ziga xos tarzda ajralib turadi. Uch o'lchovli, CGI va infografika ham alohida ko'rib chiqishni talab qiladi.
Pikselli grafik
"Pikselli grafika" atamasi (ingliz tilidan. piksel ) raqamli tasvirning rastrli grafik muharrir yordamida kompyuterda yaratilgan shaklini bildiradi, bunda tasvir piksel (nuqta) darajasida tahrirlanadi, tasvirning oʻlchamlari esa alohida piksellar yaqqol koʻrinadigan darajada kichikdir.
Bitmap muharrirlari yordamida chizilgan har qanday chizma pikselli san'at ekanligi haqida keng tarqalgan noto'g'ri tushuncha. Bu haqiqat emas, pikselli tasvir odatiy bitmap texnologiyasidan farq qiladi - rasm pikselini piksel bo'yicha qo'lda tahrirlash. Shuning uchun, piksel san'ati kichik o'lchamli, ranglar palitrasi va (qoida tariqasida) anti-aliasing yo'qligi bilan cheklangan.
Pikselli grafiklar faqat bitmap grafik muharrirlarining eng oddiy vositalaridan foydalanadi, masalan, Qalam, To'g'ri (chiziq) yoki To'ldirish (rang bilan to'ldirish). Pikselli grafikalar mozaika va xochli tikuv yoki boncuklu naqshlarni eslatadi - chunki naqsh zamonaviy monitorlarning piksellariga o'xshash kichik rangli elementlardan iborat.

Fraktal grafika

Fraktal - bu butun ob'ektga o'xshash tartibsiz alohida qismlardan hosil bo'lgan ob'ekt. Kichikroq miqyosdagi elementlarning batafsil tavsifi oddiy algoritm bo'yicha amalga oshirilganligi sababli, bunday ob'ektni bir nechta matematik tenglamalar bilan tasvirlash mumkin.