Teselace (počítačová grafika) - Tessellation (computer graphics)

Jednoduchý mozaikový potrubí vykreslující hladkou kouli ze surové kubické sady vrcholů pomocí metody dělení

V počítačové grafice se teselace týká rozdělení datových sad polygonů (někdy nazývaných sady vrcholů ) prezentujících objekty ve scéně do vhodných struktur pro vykreslení . Zejména pro vykreslování v reálném čase se data skládají do trojúhelníků , například v OpenGL 4.0 a Direct3D 11 .

Při grafickém vykreslování

Klíčovou výhodou mozaikování pro grafiku v reálném čase je to, že umožňuje dynamické přidávání a odečítání detailů ze sítě 3D polygonů a jejích okrajů siluet na základě řídicích parametrů (často vzdálenost kamery). V dříve vedoucích technikách v reálném čase, jako je mapování paralaxy a mapování nárazů , bylo možné simulovat povrchové detaily na úrovni pixelů, ale detail hrany siluety byl zásadně omezen kvalitou původního datového souboru.

V Direct3D 11 potrubí (a část DirectX 11), grafická primitiva je náplast . Tessellator vytváří trojúhelník bázi mozaikování náplasti podle parametrů tessellation jako je TessFactor , který řídí stupeň jemnosti ok . Teselace spolu se shadery , jako je shader Phong , umožňuje vytvářet hladší povrchy, než jaké by generovala původní síť. Vyložením procesu mozaiky na hardware GPU lze vyhlazení provést v reálném čase. Tessellation lze také použít k implementaci dělení ploch , měřítka úrovně detailů a mapování jemného posunutí . OpenGL 4.0 používá podobný kanál, kde teselace do trojúhelníků je řízena teselačním ovládacím shaderem a sadou čtyř parametrů teselace.

V počítačově podporovaném designu

V počítačově podporovaném návrhu je vytvořený návrh reprezentován topologickým modelem mezní reprezentace , kde analytické 3D povrchy a křivky, omezené na plochy, hrany a vrcholy, tvoří spojitou hranici 3D těla. Libovolná 3D těla jsou často příliš komplikovaná na přímou analýzu. Jsou tedy aproximovány (mozaikovány) sítí malých, snadno analyzovatelných kousků 3D objemu - obvykle buď nepravidelný čtyřstěn , nebo nepravidelný šestistěn . Síť se používá pro analýzu konečných prvků .

Síť povrchu se obvykle generuje na jednotlivé plochy a hrany (přibližně na křivky ), takže do sítě jsou zahrnuty původní mezní vrcholy. Aby se zajistilo, že aproximace původního povrchu vyhovuje potřebám dalšího zpracování, jsou pro generátor povrchové sítě obvykle definovány tři základní parametry:

  • Maximální povolená vzdálenost mezi rovinným přibližným polygonem a povrchem (známá jako „pokles“). Tento parametr zajišťuje, že síť je dostatečně podobná původní analytické ploše (nebo je křivka podobná původní křivce).
  • Maximální povolená velikost aproximačního polygonu (pro triangulace to může být maximální povolená délka stran trojúhelníku). Tento parametr zajišťuje dostatek podrobností pro další analýzu.
  • Maximální povolený úhel mezi dvěma sousedními aproximačními polygony (na stejné ploše). Tento parametr zajišťuje, že v síti nezmizí ani velmi malé hrbolky nebo prohlubně, které mohou mít významný vliv na analýzu.

Algoritmus generující síť je obvykle řízen výše uvedenými třemi a dalšími parametry. Některé typy počítačové analýzy vytvořeného návrhu vyžadují adaptivní upřesnění sítě , což je síť jemnější (využívající silnější parametry) v oblastech, kde analýza vyžaduje více podrobností.

Viz také

externí odkazy

Reference