test

Usuwanie niewidocznych powierzchni to w komputerowej grafice 3D jeden z pierwszych etapów poprzedzających wyświetlanie obrazów, w którym określa się, które z obiektów umieszczonych na scenie są w danym rzucie widoczne (w całości bądź dopiero co częściowo).

Jest to nadzwyczaj grunt ze względu na skuteczność generowania obrazów - wolno wyimaginować sobie, iż na scenie umieszczone są setki tysięcy, innymi słowy co więcej dziesiątki milionów obiektów, mimo to zazwyczaj obserwowany jest dopiero co część sceny, a z tej przyczyny dostrzegalny jest delikatny część całości. Tedy podobnie nie ma potrzeby, żeby w ogóle ustalać godzina i wspomnienie na analizowanie niewidocznych obiektów.

Poniżej wymieniono parę uniwersalnie znanych metod.

Spis treści

• 1 Viewing frustum culling
• 2 Occlusion culling
• 3 Backface culling
• 4 Inne metody

//

Viewing frustum culling

Odrzucanie obiektów znajdujÄ…cych siÄ™ na zewnÄ…trz bryÅ‚Ä… widzenia - wzór wirtualnej kamery definiuje bryÅ‚Ä™ widzenia (tak bywa jest to piramida Å›ciÄ™ty o podstawie prostokÄ…tnej albo prostopadÅ‚oÅ›cian), w którego objÄ™toÅ›ci znajdujÄ… siÄ™ obiekty widoczne w danym rzucie. Iżby nadgonić bieg kwalifikowania obiektów organizuje siÄ™ scenÄ™ w hierarchiczny podejÅ›cie, “zamykajÄ…c” caÅ‚oksztaÅ‚t w drzewie ósemkowym, BSP, kd itp.

Ta procedura statystycznie służy do odrzucenia obiektów, które z pewnością nie są widoczne - jest pierwszym etapem na rzecz innych metod.

1) kawałek widzenia (view frustum), 2) częściowo widzialny cel, 3) niewidzialny cel, 4) w pełni zauważalny obiekt

Occlusion culling

Określanie, które obiekty (czy też części obiektów) są zasłaniane przez inne obiekty, bliższe obserwatora. Jest to tryb wystarczająco skomplikowana, skoro pospołu z przemieszczaniem obserwatora, skończony godzina zmieniają się układy przesłaniania obiektów. Occlusion culling wyśmienicie sprawdza się w sytuacjach podczas gdy obserwuje się duże fragmenty sceny (np. przedstawienie graficzne terenów) ewentualnie jak sprzeczka zawiera niezmiernie mnóstwo szczegółów (np. plany instalacji w fabrykach, na statkach)

Obiekty niebieskie to jedyne widoczne (jeden w całości, jeden częściowo) na scenie - obiekty znajdujące się za nimi nie są widoczne i nie muszą być rysowane. Na szaro zaznaczono obszary zasłonięte przez obiekty widoczne.

Backface culling

Gdy obiekty na scenie zbudowane sÄ… z wielokÄ…tów i okreÅ›li siÄ™, iż “przód” wielokÄ…ta znajduje siÄ™ na pozornie bryÅ‚y, niemniej jednak “tylna część” od w Å›rodku (skÅ‚onność wyznacza normalna wielokÄ…ta), wówczas nie ma potrzeby wyÅ›wietlania powierzchni skierowanych “tyÅ‚em” do obserwatora. Odrzucanie tych powierzchni jest odpowiedzialne za czÄ™sty wynik w grach komputerowych, gdy prawdopodobnie aparat fotograficzny znajdzie siÄ™ do Å›rodka jakiegoÅ› obiektu, w miejsce widoku jego wnÄ™trza, cel caÅ‚kowicie znika (wszystkie widoczne polygony znajdujÄ… siÄ™ z tyÅ‚u). Ta strategia niekoniecznie nadaje siÄ™ do wyÅ›wietlania obiektów półprzezroczystych.

Metoda jest niezmiernie linia prosta i szybka, nie daje niemniej jednak gwarancji, iż dosłownie wszystkie niewidoczne wielokąty nie zostaną wyświetlone.

Inne metody

• Bufor Z
• Algorytm malarza
• OkreÅ›lanie widocznoÅ›ci z dokÅ‚adnoÅ›ciÄ… pikselowÄ… metodÄ… Å›ledzenia promieni.
• Usuwanie tych obiektów, które po rasteryzacji sÄ… targ maÅ‚e i w zasadzie guzik nie wnoszÄ… do finalnego obrazu.

Okienkowanie (ang. windowing) – w grafice komputerowej postępowanie polegające na prezentacji ścinanie dwu- czy też trójwymiarowych danych wektorowych w dowolnej skali. Nieodzowne w zastosowaniach CAD, CAM, DTP, wizualizacji danych trójwymiarowych bądź dwuwymiarowych (np. map drogowych), jest wykorzystywane też w rysunkowych programach graficznych, zaś stanowi część graficznego interfejsu użytkownika wielu programów (np. w przeglądarkach internetowych dostrzegalny jest przed chwilą kawałek strony).

Programy wykorzystujące okienkowanie pozwalają w interaktywny metoda formułować frapujący użytkownika obręb natomiast powiększenie.

Okienkowanie wymaga stosowania specjalnych algorytmów i struktur danych, pozwalających skutecznie kręcić film następujące działania:

1. Określenia widoczności - zwrot, które obiekty są w całości widoczne, albo niewidoczne w danym widoku; jest to ogromnie istotne ze względu na prędkość rysowania, jak skończony film składa się z dużej liczby elementów (np. jest to model statku, samolotu, obwodu drukowanego lub układu scalonego VLSI). Obiekty w całości niewidoczne w ogóle nie są przetwarzane, zaś w całości widoczne mogą stać się wyświetlone bez obcinania. Nie wcześniej obiekty częściowo niewidoczne wymagają obcinania.
2. Obcinanie - znajdowanie części wspólnej okna (średnio prostokąta) i rysowanego elementu obrazu (odcinka, wielokąta, okręgu, krzywej itp.). Od czasu do czasu ów działanie nie jest realizowany prosto z mostu przez program użytkowe, tylko zostaje zbudowany na poziomie systemu wyświetlającego grafikę, np. podsystem graficzny MS Windows to znaczy X Window obcinają rysowane dwuwymiarowe obiekty, jednakowo uniwersalnie stosowane biblioteki do tworzenia grafiki trójwymiarowej Direct3D i OpenGL obcinają wielokąty w przestrzeni 3D.

Dodatkowo w pobliżu okienkowaniu jest dozwolone bractwo uwagę wielkość powiększenia obrazu i małe obiekty kreślić uproszczonymi, szybszymi metodami bądź całkiem nie rysować.

Struktury danych pomocne w realizacji okienkowania:

• drzewo czwórkowe (dane 2D), drewno ósemkowe (dane 3D);
• drzewo kd;
• drzewo BSP.

Bibliografia

• Mark de Berg, MirosÅ‚aw Kowaluk: Geometria obliczeniowa : algorytmy i zastosowania. Gród nad WisÅ‚Ä…: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2007, ss. 255-280. ISBN 978-83-204-3244-2. 

Zobacz też

• usuwanie niewidocznych powierzchni - obejmuje specjalizowane metody okienkowania w trzech wymiarach
• wykrywanie kolizji
• rasteryzacja