Làm thế nào để một máy tính kết xuất một đối tượng ra màn hình?


18

Có phải tất cả đồ họa máy tính được kết xuất bằng đa giác? Ý tôi là, một số hình học máy tính được biểu diễn dưới dạng toán học dưới dạng phương trình (ví dụ: phần mềm CAD).

Trước tiên, máy tính có phải sắp xếp các hình học đó trước khi nó có thể hiển thị trực quan chính xác lên màn hình hay có phương pháp nào khác để đưa hình ảnh lên màn hình mà không cần phải xử lý một đối tượng không?

Chỉnh sửa: Tôi đoán cụ thể hơn tập trung vào GPU. Làm thế nào liều GPU làm điều đó? Loại liều đầu vào nào nó yêu cầu, nghĩa là, định dạng mô hình mà GPU hoạt động với? nó có thể sử dụng một biểu diễn toán học hoàn hảo trực tiếp hoặc định lượng nó tự mô hình hóa mô hình trước khi thực sự hiển thị để sàng lọc hoặc định lượng GPU yêu cầu một mô hình tessellated để bắt đầu.

Ngoài ra, điều tôi muốn nói đến bởi tessname là cách máy tính phá vỡ biểu diễn toán học của một đối tượng thành một xấp xỉ đa giác bề mặt (hầu như luôn luôn là hình tam giác). Càng sử dụng nhiều đa giác, bề mặt càng gần đối tượng thực tế.


4
Thật là một câu hỏi xen kẽ!
r0ca

Câu trả lời:


2

Đây là theo dõi nhận xét của bạn về câu trả lời của @ nik:

Phần lớn các hệ thống CAD sử dụng đa giác (tam giác tốt) để hiển thị mô hình của chúng.

Ví dụ, họ sẽ lưu trữ các mô hình theo nhiều cách khác nhau dựa trên các mô hình CSG (Cấu trúc hình khối đặc trưng) hoặc B-rep (Đại diện ranh giới) , nhưng khi hiển thị, chúng sẽ được hiển thị và các hình tam giác được gửi tới GPU để vẽ .

Mỗi hệ thống sẽ có giải pháp riêng để chia mô hình thành các hình tam giác.


7

Tôi không chắc bạn đang hỏi câu hỏi này ở mức độ nào,
nhưng nói chung, tôi muốn giới thiệu bạn đến trang Đồ họa máy tính Wikipedia .

Ngoài ra còn có một lịch sử quan trọng của liên kết đồ họa và hoạt hình máy tính ở đó.
Bạn có thể chuyển đến phần quan tâm từ trang nội dung của họ.


Cập nhật: Tôi tự hỏi nếu câu hỏi của bạn dựa trên các khái niệm liên quan đến trang UnlimitedDetail này.

Hầu hết đồ họa 3D ngày nay đều dựa trên hệ thống đa giác; đó là một hệ thống xây dựng mọi thứ từ những hình dạng phẳng nhỏ gọi là đa giác.

...

Ba hệ thống hiện tại được sử dụng trong đồ họa 3D là theo dõi Ray, đa giác và đám mây điểm / voxels, chúng đều có điểm mạnh và điểm yếu. Đa giác chạy nhanh nhưng có hình học kém, Ray-vết và voxels có hình học hoàn hảo nhưng chạy rất chậm.

Vân vân...


+1 để đề cập đến Lịch sử quan trọng của Đồ họa và Hoạt hình Máy tính. nhiều thứ để đọc nhưng rất thú vị ;-)
Diskilla

Mức độ tò mò của tôi thường đi xuống rất sâu, ngay đến toán học đằng sau ý tưởng (mặc dù tôi không mong đợi một câu trả lời chi tiết như vậy, tôi chỉ muốn biết nói chung GPU sử dụng cái gì). Đối với câu hỏi của tôi liên quan đến vấn đề gì, nó liên quan cụ thể đến phần mềm CAD và cách họ chuyển đổi giữa các mô hình toán học của họ và những gì bạn thấy trên màn hình (thông qua kết xuất GPU). Tại sao? Tôi chỉ tò mò thôi.
Được thực hiện vào

2

Nếu bạn thực sự muốn đi sâu vào các cơ chế của GPU và kỹ thuật kết xuất, cuốn sách sau đây có thể được tìm thấy trực tuyến:

GPU Gems 3, Addison-Wesley Professional (ngày 12 tháng 8 năm 2007)

GPU Gems 3 được chỉnh sửa bởi Hubert Nguyen, Giám đốc Giáo dục Nhà phát triển tại NVIDIA. Hubert là một kỹ sư đồ họa, người đã làm việc trong Nhóm NVIDIA Demo trước khi chuyển đến vị trí hiện tại của mình. Tác phẩm của anh được giới thiệu trên trang bìa của GPU Gems (Addison-Wesley, 2004) và GPU Gems 2.

GPU Gems 3 là tập hợp các ví dụ lập trình GPU tiên tiến. Đó là về việc đưa dữ liệu - xử lý song song để làm việc. Bốn phần đầu tiên tập trung vào các ứng dụng dành riêng cho đồ họa của GPU trong các lĩnh vực hình học, ánh sáng và bóng tối, kết xuất và hiệu ứng hình ảnh. Các chủ đề trong phần thứ năm và thứ sáu mở rộng phạm vi bằng cách cung cấp các ví dụ cụ thể về các ứng dụng phi khoa học hiện có thể được xử lý bằng công nghệ GPU song song dữ liệu. Các ứng dụng này rất đa dạng, từ mô phỏng cơ thể cứng nhắc đến mô phỏng dòng chất lỏng, từ khớp chữ ký virus đến mã hóa và giải mã, và từ việc tạo số ngẫu nhiên đến tính toán của Gaussian.

Các phiên bản trước cũng trực tuyến và vẫn rất đáng đọc:

GPU Gems: Kỹ thuật lập trình, Mẹo và thủ thuật cho đồ họa thời gian thực, được chỉnh sửa bởi Randima Fernando, tháng 3 năm 2004

GPU Gems 2: Kỹ thuật lập trình đồ họa và tính toán chuyên sâu, được chỉnh sửa bởi Matt Pharr, tháng 3 năm 2005

Lập trình Vertex, Geometry và Pixel Shader, Ấn bản thứ hai, bởi Wolfgang Engel, Jack Hoxley, Ralf Kornmann, Niko Suni và Jason Zink, tháng 12 năm 2008

Cuối cùng là một bản thảo không đồng đều của một cuốn sách, nhưng vô cùng có giá trị ở những nơi. Chương chiếu sáng của Jack Hoxley đưa ra những giải thích chi tiết về các mô hình chiếu sáng khác nhau cùng với mã shader hoạt động.


1

Kết xuất một cái gì đó luôn có nghĩa là bạn sử dụng đa giác. Nó thậm chí còn được sử dụng bởi các nghệ sĩ. Đa giác có nghĩa là hình máy bay. Để tạo ra thứ gì đó ba chiều, bạn luôn lấy một số đa giác và đặt chúng lại với nhau. Bạn càng sử dụng nhiều số liệu mặt phẳng, bạn càng có thể thêm nhiều chi tiết vào hình ba chiều của mình. Các phương trình được sử dụng để tính toán những thứ như ví dụ như sự rạng rỡ của đối tượng.

Để hiểu đầy đủ thủ tục này, bạn nên đọc bài viết wikipedia nik đã đề cập .

chỉnh sửa.: Tôi không chắc chắn nữa về cách giải thích của tôi về ý của bạn bằng cách "vận chuyển một đối tượng". Nếu có thể, bạn có thể giải thích chi tiết không?


Điều tôi muốn nói đến bởi tessname là một vật thể rắn bị phá vỡ thành một chuỗi các đa giác phẳng (hầu như luôn luôn là hình tam giác) gần đúng bề mặt của một vật thể. Số lượng hình tam giác càng nhiều, biểu diễn càng gần bề mặt thực tế của vật thể.
Được thực hiện vào

1

Trong lịch sử điện toán, các GPU khác nhau đã triển khai mọi thứ theo nhiều cách khác nhau, có tính đến độ phân giải, độ chính xác, tốc độ làm mới và các tính năng của màn hình, cũng như triển khai các API mới và thú vị hơn theo thời gian.

Ví dụ: một số GPU cung cấp giao diện đại diện thế giới quan 3D đầy đủ, trong khi một số khác thì ít khả năng hơn.

ASIC (và hơn thế nữa) là trung tâm của cách GPU thực hiện phép thuật của họ ngày hôm nay. Khả năng tạo thành silicon phức tạp như chạy hoàn toàn bằng máy ảo trong chương trình con là điều làm cho tất cả các phép thuật xảy ra. Ngoài việc vận chuyển, còn có ánh xạ bề mặt, tạo bóng và nhiều thứ khác được xử lý trong logic GPU.

Hi vọng điêu nay co ich!
-pbr

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.