Замощение-Тесселяция (компьютерная графика) кратко

Привет, Вы узнаете о том , что такое замощение, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое замощение, тесселяция , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Компьютерная графика.

В компьютерной графике тесселяция ( замощение ) — это разделение наборов полигонов (иногда называемых наборами вершин ), представляющих объекты сцены, на структуры, подходящие для рендеринга . Для рендеринга в реальном времени данные, например, в OpenGL 4.0 и Direct3D 11 , обычно разбиваются на треугольники .

Ключевым преимуществом тесселяции для графики в реальном времени является возможность динамически добавлять и удалять детали из трехмерной полигональной сетки и ее контуров в зависимости от управляющих параметров (часто расстояния камеры). В ранее лидирующих технологиях реального времени, таких как параллакс-карты и рельефное отображение , детали поверхности можно было моделировать на уровне пикселей, но детализация контуров силуэта была принципиально ограничена качеством исходного набора данных.

В конвейере Direct3D 11 (часть DirectX 11) графическим примитивом является патч . Тесселятор генерирует тесселяцию патча на основе треугольников в соответствии с параметрами тесселяции, такими как TessFactor , который управляет степенью детализации сетки . Тесселяция, наряду с шейдерами , такими как шейдер Фонга , позволяет создавать более гладкие поверхности, чем те, которые были бы сгенерированы исходной сеткой. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Выгружая процесс тесселяции на оборудование графического процессора , сглаживание может выполняться в реальном времени. Тесселяция также может использоваться для реализации поверхностей подразделения , масштабирования уровня детализации и точного отображения смещения . OpenGL 4.0 использует похожий конвейер, где тесселяция в треугольники контролируется шейдером управления тесселяцией и набором из четырех параметров тесселяции.

Простой конвейер тесселяции, визуализирующий гладкую сферу из грубого кубического набора вершин с использованием метода подразделения

В автоматизированном проектировании построенная конструкция представлена ​​топологической моделью граничного представления , где аналитические трехмерные поверхности и кривые, ограниченные гранями, ребрами и вершинами, образуют непрерывную границу трехмерного тела. Произвольные трехмерные тела часто слишком сложны для прямого анализа. Поэтому они аппроксимируются (разбиваются на мозаику) сеткой из небольших, легко анализируемых фрагментов трехмерного объема — обычно неправильных тетраэдров или неправильных гексаэдров . Эта сетка используется для конечно-элементного анализа .

Сетка поверхности обычно генерируется для отдельных граней и ребер (аппроксимируется к полилиниям ), так что исходные предельные вершины включаются в сетку. Чтобы обеспечить соответствие аппроксимации исходной поверхности требованиям дальнейшей обработки, для генератора сетки поверхности обычно определяются три основных параметра:

• Максимально допустимое расстояние между аппроксимирующим полигоном на плоскости и поверхностью (также известное как «прогиб»). Этот параметр обеспечивает достаточное сходство сетки с исходной аналитической поверхностью (или сходство полилинии с исходной кривой).
• Максимально допустимый размер аппроксимационного многоугольника (для триангуляции это может быть максимально допустимая длина сторон треугольника). Этот параметр обеспечивает достаточную детализацию для дальнейшего анализа.
• Максимально допустимый угол между двумя соседними полигонами аппроксимации (на одной грани). Этот параметр гарантирует, что даже очень маленькие неровности или впадины, которые могут существенно повлиять на анализ, не исчезнут в сетке.

Алгоритм построения сетки обычно контролируется тремя указанными выше параметрами и другими. Некоторые типы компьютерного анализа построенной конструкции требуют адаптивного уточнения сетки , которое представляет собой более тонкую сетку (с использованием более строгих параметров) в областях, где анализ требует большей детализации.

• TeraScale (микроархитектура) § Аппаратная тесселяция
• Graphics Core Next § Геометрический процессор
• Тесселяционный шейдер
• Прогрессивная сетка
• Генерация сетки
• Плиточный рендеринг

Исследование, описанное в статье про замощение, подчеркивает ее значимость в современном мире. Надеюсь, что теперь ты понял что такое замощение, тесселяция и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Компьютерная графика