displej technológia 3D-objekty na monitore počítača vyvíjať spoločne s vydaním moderných grafických kariet. Získanie perfektný obraz trojrozmerných aplikácií čo najbližšie ku skutočnému obrazu je hlavnou úlohou vývoj železa a hlavným cieľom pre milovníkov počítačových hier. Pomoc v tejto oblasti sa nazýva technológia, implementovaná v grafických kartách najnovších generácií - anizotropická filtrácia v hrách.

Čo je to?

Každý počítač hráč chce odohráva na obrazovke farebný obraz virtuálneho sveta na výstupe na horu, môžete preskúmať malebné okolie na stlačenie tlačidla zrýchlenie odmietnuť klávesnicu k horizontu možno vidieť nielen priamu dráhu pretekárskej dráhy, ale aj kompletné prostredie vo forme mestskej krajiny. Položky, ktoré sa objavia na obrazovke iba v ideálnom prípade smeruje priamo užívateľovi v najvhodnejšom meradle, v skutočnosti, že drvivá väčšina trojrozmerných objektov je v určitom uhle k rade zraku. Okrem toho, rôzne textúry virtuálne vzdialenosť pohľadu a umožňuje úpravy veľkosti objektu a jeho štruktúre. Výpočty odrážajú trojrozmerný svet na dvojrozmernom obrazovke 3D zamestnaných rôzne technológie, ktorých cieľom je zlepšiť vizuálny vnem, vrátane v neposlednom rade filtrovanie podľa vzoru (anizotropné alebo trilineynaya). filtráciatakýto plán patrí medzi najlepší vývoj v tejto oblasti.

Na prstoch

Aby ste pochopili, čo dáva anizotropné filtrovanie, musíte pochopiť základné princípy algoritmov tvarovania. Všetky objekty trojrozmerného sveta pozostávajú z "skeletu" (trojrozmerný objemový model objektu) a povrchu (textúry) - dvojrozmerného obrazu, ktorý sa "natiahne" cez rám. Najmenšou časťou textúry je farebná textília, ktorá je podobná pixelom na obrazovke, v závislosti od hustoty textúry môžu byť texely rôznej veľkosti. Viacfarebný texel pozostáva z kompletného obrazu o akomkoľvek objekte v trojrozmernom svete.

Na obrazovke texely sú opačné pixely, ktorých počet je obmedzený dostupným rozlíšením. Zatiaľ čo texels v zóne virtuálnej viditeľnosti môžu byť prakticky nekonečné nastavené, obrazové body, výstup obrázka používateľovi, mať pevne stanovené číslo. Takže transformácia viditeľných textov v farebnom pixeli sa zaoberá algoritmom na spracovanie trojrozmerných modelov - filtrácia (anizotropická, bilineárna alebo trilinárna). Viac o všetkých druhoch - nižšie v poradí, ako oni vychádzajú zo seba.

Zavrieť farbu

Najjednoduchší algoritmus filtrovania je zobraziť farbu najbližšieho bodu vzorkovania. Všetko je jednoduché: zorný pohľad určitého bodu na obrazovke padá na povrch trojrozmerného objektu a textúra obrázkov vracia farbu najbližšie k bodu pádu texelov, čím sa vyfiltrujú všetky ostatné. Ideálne pre čiernobiele farebné povrchy. Pre maléfarebné rozdiely tiež dávajú vysoko kvalitný obraz, ale skôr smutný, pretože tam, kde ste videli trojrozmerné predmety rovnakej farby? Iba osvetlenie shadery, tiene, odrazy a ochotnejší maľovať ľubovoľný objekt v hre ako vianočný stromček, že hovoríme o rovnaké textúr, ktoré sú niekedy umelecké diela. Dokonca bezduchý šedé betónové múry v moderných hrách - nebude to proste obdĺžnik farba je posiaty drsnosťou, niekedy trhliny a škrabance a iné umelecké prvky povrch, čo najbližšie k druhu steny virtuálnych reálnych alebo fiktívnych vývojárov fantázie stien. Všeobecne platí, že v prvých trojrozmerných hrách môže byť použitá úzka farba, ale teraz hráči sú v pláne oveľa náročnejší. Dôležité je, že filtrovanie zblízka nevyžaduje výpočet, čo je z hľadiska počítačových zdrojov veľmi nákladovo efektívne.

lineárne filtráciu

Rozdiely lineárny algoritmus nie je príliš veľký, namiesto najbližšieho bodu Texel lineárny filtrovania sa využíva len 4 a počíta priemernú farbu medzi. Jediným problémom, že plochy pod určitým uhlom k obrazovke je priama viditeľnosť vytvára elipsu v textúru, zatiaľ čo lineárne filtrovanie sa využíva dokonalý kruh pre výber ďalšieho Texel bez ohľadu na uhle pohľadu. Použitie štyroch textúr namiesto jednej môže výrazne zlepšiť kreslenie vzdialených z hľadiska textúr, ale stále nie je dostatočné na správne zobrazenie obrazu.

Mip-mapping

Táto technológia vám umožňuje nejako optimalizovať kreslenie počítačovej grafiky. Každá textúra vytvorí určitý počet kópií s rôznym stupňom detailov pre každú úroveň detailu dostane svoj vlastný obraz, napríklad na dlhej chodby alebo veľkých halách v blízkosti podlahy a steny vyžadujú maximálnu detaily, zatiaľ čo vzdialenej rohy pokrývajú len niekoľko pixelov a nevyžadujú veľa detailov , Tento trojrozmerný grafické funkcie pomáha, aby sa zabránilo rozmazaniu vzdialených textúr a vzorov zohyzdenie a strát a spolupracuje s filtrovaním, pretože grafická karta pri výpočte filtrácia sama o sebe nie je schopný rozhodnúť, ktoré Texel dôležité dokončiť obraz, a to, čo - nie.

, bilineárne filtrovanie

s použitím lineárnej filtrovanie a MIP-textúrovanie, získať bilineárního algoritmu, ktorý umožňuje ešte lepšie zobrazenie vzdialených objektov a plôch. Ale všetky rovnaké 4 Texel technológie neposkytujú dostatočnú pružnosť, vo filtrovaní pridanie bilinear neodstraňuje prechody na vyššiu úroveň zoomu pracuje s každú časť zvlášť textúry a ich hranice môže byť videný. Tak, na diaľku, alebo pri extrémnych uhloch textúra veľmi zvetraná, takže obraz neprirodzené, ako by sa pre ľudí s krátkozrakosťou a pre textúry zložité konštrukcie viditeľné spojovacie línie textúry s rôznym rozlíšením. Ale my sme sa na obrazovke, nemusíme krátkozrakosť a rôzne podivné líniu!

Trillinová filtrácia

Táto technológiaje určený na korekciu výkresov na zmenách veľkosti textúr. Kým bilinear algoritmus pracuje s každým MIP-mapovanie úrovne oddelene trilineynaya filtrovanie ďalšej úrovne vypočítava hranicu detailne. To všetko zvyšuje požiadavky na pamäť RAM a zlepšenie obrazu na vzdialených objektoch súčasne nie je veľmi nápadné. Samozrejme, že hranica medzi susedmi priblíženie úrovne získať lepšie zaobchádzanie ako bilineárne a harmonickejší hľadať žiadne náhle zmeny, ktoré majú vplyv na celkový dojem.

Anizotropná filtrovanie

V prípade, že počet premietacie lúč z každého pixelu na obrazovke v závislosti na uhle pohľadu textúry, pôjde zle tvar - lichobežník. Spolu s použitím viac texasu na výpočet konečnej farby to môže priniesť oveľa lepší výsledok. Čo dáva anizotropickú filtráciu? Vzhľadom na to, že obmedzuje počet texels používaných v teórii nie je žiadny taký algoritmus schopný zobrazovať počítačová grafika neobmedzené peniaze v ľubovoľnej vzdialenosti od pohľadu a z akéhokoľvek uhla, najlepšie porovnaní s reálnym videom. Anizotropická filtrácia založená na jej schopnostiach spočíva výlučne na špecifikáciách grafických adaptérov osobných počítačov, pre ktoré sú navrhnuté súčasné videohry.

Príslušné grafy

Režim filtrovania anizotropná bolo možné na grafické karty od roku 1999, pričom sa vychádza zo známeho karta Riva TNT a Voodoo. Najvyššie kompletné súbory týchto kariet sa úplne vyrovnali s nesprávnym výpočtomtrilinárne grafy a dokonca aj normálne hodnoty FPS pomocou anizotropnej filtrácie x2. Posledná číslica označuje kvalitu filtrácie, ktorá zase závisí od počtu Texel použité pri výpočte konečnej farbu bodu na obrazovke, v tomto prípade celkom 8. Plus, ktorý sa používa pri výpočtoch na rohu záchytné oblasti Texel, a nie ako kruh, ako už v lineárnych algoritmoch. Moderné grafické karty sú schopné spracovať anizotropické filtrovanie na úrovni x16, čo znamená, že na výpočet konečnej farby pixelu sa použije 128 textúr. To sľubuje výrazné zlepšenie displeji diaľkového z hľadiska textúry, ale aj vážnu záťaž, ale grafické karty sú vybavené najnovšou generáciou dostatočným množstvom pamäte a viacjadrových procesorov vyrovnať sa s touto úlohou.

Vplyv na FPS

Výhody sú jasné, ale ako nákladné budú hráči stáť anizotropnú filtráciu? Vplyv na výkon herných grafických kariet s vážnym plnkou vydané najneskôr v roku 2010, veľmi mierne, potvrdzujúce testy nezávislých odborníkov v celej rade populárnych hier. Anizotropické filtrovanie textúr ako x16 na rozpočtoch má za následok pokles celkových FPS o 5-10% a potom o menej produktívne komponenty grafického adaptéra. Takáto lojalita moderného železa k zdrojom intenzívnych výpočtov naznačuje neprestajný záujem výrobcov o nás, skromných hráčov. Je možné, že nie je ďaleko prechod nanasledujúce úrovne kvality anizotropie, len iberdavlya nie je čerpané. Samozrejme, anizotropná filtrácia je oveľa viac než len zlepšenie kvality obrazu. Zahrnúť alebo nie, rozhoduje hráč, ale šťastní majitelia najnovších modelov z Nvidia alebo AMD (ATI) nepremýšľajú o tomto probléme - stanovenie anizotropné filtrovanie na najvyššej úrovni nebude mať vplyv na výkon a dať realistické krajiny a skvelé umiestnenie. O trochu komplikovanejšia situácia s majiteľmi integrovaných grafických riešení od spoločnosti Intel, ako v tomto prípade, veľa závisí od kvality počítačovej pamäte RAM, frekvencie a objemu hodín.

Možnosti a optimalizácia

Typ a kvalita filtra je k dispozícii prostredníctvom špeciálneho softvéru, ktorý reguluje ovládače grafických adaptérov. V ponuke hry je k dispozícii aj vylepšené anizotropické filtrovanie. Implementácia veľkých povolení a používanie viacerých monitorov v hrách prinúti výrobcov premýšľať nad urýchľovaním ich produktov, a to aj optimalizáciou anizotropných algoritmov. Výrobcovia kariet v nedávnych verziách vodičov predstavili novú technológiu nazvanú adaptívna anizotropná filtrácia. Čo to znamená? Táto funkcia, prezentovaná spoločnosťou AMD a čiastočne implementovaná v najnovších produktoch spoločnosti Nvidia, umožňuje znížiť filtračný faktor vždy, keď je to možné. Preto anizotropné filtrovanie koeficientom x2 dokáže zvládnuť blízke textúry, zatiaľ čo vzdialené objekty vykresľujú komplexnejšie algoritmy až domaximálny x16 faktor. Ako obvykle, optimalizácia prináša výrazné zlepšenie na úkor kvality, na miestach, kde je adaptívna technológia náchylná k chybám, ktoré sa prejavujú pri ultra-ladení niektorých posledných trojrozmerných videohier. Čo ovplyvňuje anizotropické filtrovanie? Využitie výpočtového výkonu video adaptérov v porovnaní s inými filtračnými technológiami je oveľa vyššie, čo ovplyvňuje výkonnosť. Avšak problém rýchlosti s použitím tohto algoritmu je už dlho riešený v moderných grafických čipoch. Spolu s ďalšími trojrozmernými technológiami anizotropná filtrácia v hrách (ktoré už prezentujeme) ovplyvňuje celkový dojem integrity obrazu, najmä pri zobrazovaní vzdialených objektov a textúr umiestnených pod uhlom obrazovky. To je pravdepodobne hlavná vec, ktorú hráči potrebujú.

Pohľad do budúcnosti

Moderné železa s priemernými vlastnosťami a vyššou je schopné zvládnuť požiadavky hráčov, takže slovo o kvalite trojrozmerných počítačových sveta je teraz vývojárom videohier. Grafické adaptéry najnovšej generácie podporujú nielen technológie na spracovanie obrazu s vysokým rozlíšením a zdrojmi, ako sú anizotropické štruktúrované filtre, ale aj technológia VR alebo podpora viacerých monitorov.