▷ Шта је растризација и која је разлика у односу на праћење зрака

Након предстојећег издања нових графичких картица Нвидиа РТКС. Желели смо да напишемо чланак о томе шта је растеризација и која је разлика у односу на Раи Трацинг. Спремни сте да знате све што требате знати о овој технологији? Кренимо!

Шта је растеризација и разлике Раи Трацинг

ПЦ графика у стварном времену дуго је користила технику звану "растеризација" за приказ тродимензионалних објеката на дводимензионалном екрану. То је брза техника и резултати су постали веома добри у последњих неколико година, иако није тако добар као што може тражити зрачење.

Помоћу технике растера, објекти које видите на екрану створени су од мреже виртуелних троуглова или полигона који стварају тродимензионалне моделе објеката. У овој виртуалној мрежи углови сваког троугла, познати као врхови, пресецају врхове других троуглова различитих величина и облика. Због тога је пуно информација повезано са сваком врхом, укључујући и његов положај у простору, као и информације о боји, текстури и "нормалном" стању, које се користе за одређивање како се површина објекта суочава..

Рачунари затим претварају троуглове 3Д модела у пикселе или тачке на 2Д екрану. Сваком пикселу може се доделити почетна вредност боје из података сачуваних у врховима троугла. Додатна обрада или сенчење пиксела, која укључује промену боје пиксела на основу тога како светла у сцени ударају на пиксел, и примену једне или више текстура на пиксел, комбинују се да би се генерисала последња боја примењена на један пиксел.

Резимирамо најбоље хардверске водиче који би вас требало занимати:

• Најбољи процесори на тржишту Најбоље матичне плоче на тржишту Најбоља РАМ меморија на тржишту Најбоље графичке картице на тржишту Најбољи ССД дискови на тржишту

Ово је рачунски интензивно, јер може бити милион полигона који се користе за све моделе објеката у сцени, а приближно 8 милиона пиксела на 4К екрану. Уза све то морамо додати да се свака слика која се приказује на екрану обично ажурира 30 до 90 пута у секунди. Такође, меморијски међуспремници, привремени простор издвојен за убрзавање ствари, користе се за унапред приказивање оквира пре него што се прикажу на екрану.

Дубина или „з-тампон“ се такође користи за складиштење информација о дубини пиксела како би се осигурало да су предњи објекти на ки локацији екрана пиксела приказани, а предмети иза највишег предњег објекта остали скривени. То је разлог зашто се модерне и графички богате рачунарске игре ослањају на моћне ГПУ-ове, који су у стању да извештавају у милионима сваке секунде.

Раи Трацинг делује на потпуно другачији начин. У стварном свету 3Д објекти које видимо осветљени су светлосним изворима, а фотони који чине светлост могу одскакати од једног објекта до другог пре него што дођу до очију гледаоца. Такође, светлост може бити блокирана неким предметима, стварајући сенке, или се светлост може одразити од једног објекта до другог, као кад видимо слике једног објекта рефлектиране на површини другог. Такође имамо рефракције, које узрокују промену брзине и правца светлости током проласка кроз прозирне или полупрозирне предмете, попут стакла или воде.

Раи Трацинг репродукује ове ефекте, то је техника коју је 1969. први описао Артхур Аппел из ИБМ-а. Ова техника прати пут светлости који пролази кроз сваки пиксел на 2Д површини гледања и претвара га у 3Д модел сцене. Следећи велики пробој уследио је деценију касније под насловом „Побољшани модел осветљења за затамњене екране“, Турнер Вхиттед, који је сада члан Нвидиа Ресеарцх, показао је како да ухватите одраз, сенку и рефракцију Раи Трацинг.

Помоћу технике Вхиттед-а, када муња погоди предмет у сцени, информације о боји и осветљености у тачки удара на површину објекта доприносе боји пиксела и нивоу осветљења. Ако сноп одскочи или креће по површини различитих објеката пре него што дође до извора светлости, информације о боји и осветљењу свих тих објеката могу допринети коначној боји пиксела.

ПРЕПОРУЧУЈЕМО ВАМ Како инсталирати Убунту Твеак у Убунту 16.04

Други пар докумената из 1980-их поставио је остатак интелектуалне основе револуције рачунарске графике, која је преокренула начин на који се стварају филмови. 1984. Роберт Цоок, Тхомас Портер и Лорен Царпентер из Луцасфилма детаљно су објаснили како Раи Трацинг може уградити различите уобичајене кинематографске технике као што су замагљивање покрета, дубина поља, полусветлост, провидност и замагљени одраз који су до тада били само они би могли да се створе камерама. Две године касније, рад професора ЦалТецх-а Јима Кајииа, "Једнаџба приказивања", завршио је рад на мапирању начина на који је компјутерска графика генерисана за физику како би боље представио начин расипања светлости. у сцени.

Комбинујући све ово истраживање са модерним ГПУ-ом, резултати су рачунарски генерисане слике које снимају сенке, рефлексије и рефракције на начине који се не могу разликовати од стварних фотографија или видео записа. Тај реализам је разлог због којег је Раи Трацинг дошао до освајања модерне кинематографије. Следећа слика коју је Енрицо Церица створио помоћу ОцтанеРендер-а показује изобличење стаклених удара у лампи, дифузно осветљење у прозору и смрзнуто стакло у фењеру на поду, одражено на слици оквира.

Раи Трацинг је изузетно захтевна техника, због чега се продуценти филма ослањају на велики број сервера или фарми како би створили своје сцене у процесу који може трајати данима, чак и недељама, како би се произвели сложени специјални ефекти. Без сумње, многи фактори доприносе укупном квалитету графике и перформанси праћења зрачења. У ствари, с обзиром да је праћење зрака тако рачунато интензивно, често се користи за представљање оних подручја или објеката у сцени који имају највише користи од визуелног квалитета и реализма технике, док је остатак сцене обрађује се помоћу растеризације.

Шта сте мислили о нашем чланку о томе шта је растеризација? Да ли вам се чинило занимљивим? Радујемо се вашим коментарима!