Wygładzanie krawędzi
Ten artykuł jest szkicem do gier wideo .
Możesz dzielić się swoją wiedzą, doskonaląc ją ( jak? ) (patrz pomoc w pisaniu ).
Antyaliasingowy i wygładzanie lub wygładzane lub wygładzania czcionki jest sposób, aby uniknąć zjawiska aliasingu , zjawisko, które występuje podczas oglądania obrazów cyfrowych w pewnych określonych rozdzielczości.
Zasada
Obraz cyfrowy składa się z pikseli . Po zmianie rozmiaru krawędź kształtów o określonym kącie przyjmuje kształt klatki schodowej: jest to alias lub alias. Aby usunąć ten nieestetyczny efekt wizualny, stosuje się wygładzanie lub wygładzanie . Poniżej litera po lewej została wygenerowana bez wygładzania: występuje nieprzyjemny efekt schodów. Litera po prawej stronie zyskała dzięki antyaliasingowi: jej krawędzie są zmiękczone.
Antyaliasing można wykonać programowo lub sprzętowo.
Metoda materiałowa
Należą do nich metody stosowane w cyfrowych aparatach fotograficznych i cyfrowych kamerach wideo. Czujnik światłoczuły jest pokryty wielofunkcyjnym filtrem antyaliasingowym, który ma na celu w szczególności wygładzenie pikseli o wysokich częstotliwościach przestrzennych (szczegóły), pozostawiając nienaruszone niskie częstotliwości (słabo szczegółowe i grube obszary).
Gdy antyaliasing ma bardzo małą amplitudę, jego efekt jest podobny do efektu dyfrakcji .
Przy dużym natężeniu i związanym z innymi ograniczeniami, jeśli skutecznie redukuje artefakty i inne defekty obrazu, powoduje lekkie rozmycie obrazów, ale możliwe do skorygowania metodami programowymi.
Metoda oprogramowania, cyfrowa
Proces ten polega na skalowaniu koloru pikseli na granicach między dwoma obszarami o różnym kolorze lub kontraście. Próbkowanie koloru piksela odbywa się zatem zgodnie z jego bliskością do dwóch stref kolorów. Po zastosowaniu tego procesu granica między tymi dwoma obszarami będzie wyglądać na nieco bardziej rozmytą, ale nie będzie już miała wyglądu schodów. Większość kart graficznych wykonuje antyaliasing na poziomie sprzętowym , co przyspiesza działanie aplikacji. Jednak zastosowanie tej opcji zużywa dużo pamięci wideo i nadal ma tendencję do znacznego spadku wydajności korzystających z niej programów. W połączeniu z filtrowaniem anizotropowego , liczby klatek na sekundę (IPS - klatek lub fps „ ramek na sekundę ”) może być łatwo zmniejszona o połowę.
Przykład :
Diament po lewej stronie nie jest korygowany. Jego krawędzie tworzą schody. Ten po prawej jest poprawiony.
Dodano mniej lub więcej szarych pikseli, aby symulować fakt, że te piksele są częściowo pokolorowane czarnym kształtem, a częściowo białym tłem.
Istnieje wiele algorytmów antyaliasingu.
- Oversampling: Oversampling to prosta metoda, ale niezwykle kosztowna pod względem wydajności. Obejmuje to obliczenie obrazu, który jest dwa lub cztery razy większy niż pożądana rozdzielczość, a następnie zmniejszenie go do tej rozdzielczości. Interpolacja wielkiego obrazu w małym obrazie usuwa sobie wszelkie ślady aliasingu.
- Multisampling lub MSAA: Multisampling to złożona metoda eliminowania aliasingu, ale pozostaje znacznie mniej wymagająca pod względem wydajności niż oversampling. Obejmuje to zlokalizowanie krawędzi wielokątów na końcowym obrazie, a następnie zastosowanie wygładzenia między sąsiednimi pikselami, które nie pochodzą z tego samego wielokąta. Problem z tą techniką polega na tym, że nie wygładza ona tekstur za pomocą warstwy alfa (przezroczystości), takiej jak siatki, ponieważ multisampling uważa, że wszystkie piksele tekstury (w tym te, które są przezroczyste) pochodzą z tego samego wielokąta. W rezultacie nie rozróżnia pikseli widzianych przez teksturę od pikseli w samej teksturze.
Zobacz również
Uwagi i referencje
- Michel Fleutry , Encyklopedyczny słownik angielsko-francuskiej elektroniki , The House of the Dictionary,1991( ISBN 2-85608-043-X ) , s. 38.
Bibliografia
- (en) Wu Xiaolin , „ Efektywna technika antyaliasingu ” , ACM SIGGRAPH Computer Graphics , tom. 25 N O 4,lipiec 1991, s. 143-152 ( ISBN 0-89791-436-8 , DOI 10.1145 / 127719.122734 , czytaj online )
- (en) James Arvo ( red. ) i Wu Xiaolin, Graphics Gems II , San Francisco, Morgan Kaufmann,1991, 672 s. ( ISBN 978-0-12-064481-0 ) , "Szybkie generowanie antyaliasowanych kręgów" , s. 446–450
- Eric Andres , „ Kręgi dyskretne, pierścienie i sfery ”, Komputery i grafika , tom. 18 N O 5,1 st wrzesień 1994, s. 695-706 ( ISSN 0097-8493 , DOI 10.1016 / 0097-8493 (94) 90164-3 , czytanie online , dostęp 15 lutego 2016 )
- (en) V. Boyer, JJ Bourdin, Zespół Grafiki Komputerowej i Badań Obrazu - Laboratorium Sztucznej Inteligencji - Univ Paris 8 (2000). „Analiza dyskretna linii wygładzonych ” w eeurografii .
Powiązane artykuły
- Filtr antyaliasingowy
- Microsoft ClearType
- FreeType , darmowa implementacja, używana w KDE i Gnome