▷ Ano ang rasterisasyon at kung ano ang pagkakaiba nito sa pagsubaybay sa ray

Matapos ang nalalapit na pagpapakawala ng bagong mga graphics card ng Nvidia RTX. Nais naming magsulat ng isang artikulo tungkol sa kung ano ang rasterization at kung ano ang pagkakaiba nito kay Ray Tracing. Handa na malaman ang lahat ng kailangan mong malaman tungkol sa teknolohiyang ito? Magsimula tayo!

Ano ang pagkakaiba-iba sa rasterisasyon at Ray Tracing

Ang real-time na PC graphics ay matagal nang gumagamit ng isang pamamaraan na tinatawag na "rasterization" upang ipakita ang mga three-dimensional na mga bagay sa isang two-dimensional na screen. Ito ay isang mabilis na pamamaraan at ang mga resulta ay naging napakahusay sa nakalipas na ilang taon, bagaman hindi ito kasing ganda ng maaaring gawin ng sinag ng ray.

Gamit ang pamamaraan ng raster, ang mga bagay na nakikita mo sa screen ay nilikha mula sa isang mesh ng virtual na mga tatsulok, o polygons, na lumikha ng mga three-dimensional na mga modelo ng mga bagay. Sa virtual na mesh na ito, ang mga sulok ng bawat tatsulok, na kilala bilang mga vertice, ay pumapasok sa mga vertice ng iba pang mga tatsulok na magkakaibang laki at hugis. Dahil dito, ang maraming impormasyon ay nauugnay sa bawat tuktok, kasama na ang posisyon nito sa espasyo, pati na rin ang impormasyon tungkol sa kulay, texture, at "normal" nito, na ginagamit upang matukoy kung paano ang mukha ng isang bagay..

I-convert ng mga kompyuter ang mga tatsulok ng mga modelo ng 3D sa mga pixel, o mga puntos sa isang 2D screen. Ang bawat pixel ay maaaring italaga ng isang paunang halaga ng kulay mula sa data na nakaimbak sa mga vertice ng tatsulok. Karagdagang pagproseso ng pixel o "shading", na kasama ang pagbabago ng kulay ng pixel batay sa kung paano tinamaan ang mga ilaw sa eksena sa pixel, at nag-aaplay ng isa o higit pang mga texture sa pixel, pagsamahin upang makabuo ng pangwakas na kulay na inilalapat sa isang piksel.

Ibinubuod namin ang pinakamahusay na mga gabay sa hardware na dapat ka interesado:

• Pinakamahusay na mga processors sa merkado Pinakamahusay na mga motherboards sa merkado Pinakamahusay na memorya ng RAM sa merkado Pinakamahusay na graphics cards sa merkado Pinakamahusay na SSD sa merkado

Ito ay masinsinang computationally, dahil maaaring may milyun-milyong mga polygons na ginagamit para sa lahat ng mga modelo ng object sa isang eksena, at humigit-kumulang na 8 milyong mga piksel sa isang screen ng 4K. Sa lahat ng ito dapat nating idagdag na ang bawat imahe na ipinapakita sa isang screen ay karaniwang ina-update ang 30 hanggang 90 beses bawat segundo. Gayundin, ang mga buffer ng memorya, ang pansamantalang puwang na nakalaan upang mapabilis ang mga bagay, ay ginagamit upang mag-render ng mga frame bago maipakita ang mga ito sa screen.

Ang isang lalim o "z-buffer" ay ginagamit din upang mag-imbak ng impormasyon sa lalim ng pixel upang matiyak na ang mga harap na bagay sa lokasyon ng xy ng screen ng isang pixel ay ipinapakita, at ang mga bagay sa likod ng pinaka harap na bagay ay mananatiling nakatago. Ito ang dahilan kung bakit ang mga moderno at graphic na mayaman na mga laro sa computer ay umaasa sa mga makapangyarihang GPU, na may kakayahang maraming milyon-milyong mga kalkulasyon bawat segundo.

Gumagana si Ray Tracing sa ganap na naiibang paraan. Sa totoong mundo, ang mga 3D na bagay na nakikita natin ay naiilaw ng mga ilaw na mapagkukunan, at ang mga photon na bumubuo ng ilaw ay maaaring mag-bounce mula sa isang bagay patungo sa isa pa bago maabot ang mga mata ng manonood. Gayundin, ang ilaw ay maaaring mai-block ng ilang mga bagay, ang paglikha ng mga anino, o ang ilaw ay maaaring maipakita mula sa isang bagay patungo sa isa pa, tulad ng kapag nakikita natin ang mga imahe ng isang bagay na naipakita sa ibabaw ng isa pa. Mayroon din tayong mga pagwawasto, na nagdudulot ng pagbabago sa bilis at direksyon ng ilaw habang dumadaan ito sa mga transparent o semi-transparent na mga bagay, tulad ng baso o tubig.

Ginagawa ng Ray Tracing ang mga epektong ito, isang pamamaraan na unang inilarawan ni Arthur Appel ng IBM, noong 1969. Sinusubaybayan ng pamamaraang ito ang landas ng ilaw na dumadaan sa bawat pixel sa isang 2D na pagtingin sa ibabaw at lumiliko ito sa isang 3D na modelo ng eksena. Ang susunod na pangunahing pambihirang tagumpay ay dumating isang dekada nang lumipas sa isang 1979 na papel na pinamagatang "Isang Pinahusay na Modelong Pag-iilaw para sa Shaded Screens, " Si Turner Whitted, na ngayon ay isang miyembro ng Nvidia Research, ay nagpakita kung paano makunan ang pagmuni-muni, anino, at repleksyon sa Ray Tracing.

Sa diskarteng Whitted, kapag tinamaan ng kidlat ang isang bagay sa eksena, ang impormasyon ng kulay at pag-iilaw sa punto ng epekto sa ibabaw ng bagay ay nag-aambag sa kulay ng pixel at antas ng pag-iilaw. Kung ang beam ay nagba-bounce o naglalakbay sa buong ibabaw ng iba't ibang mga bagay bago maabot ang ilaw na mapagkukunan, ang kulay at impormasyon sa pag-iilaw mula sa lahat ng mga bagay na iyon ay maaaring mag-ambag sa pangwakas na kulay ng pixel.

GUSTO NAMIN IYONG Paano mag-install ng Ubuntu Tweak sa Ubuntu 16.04

Ang isa pang pares ng mga dokumento noong 1980s ay inilatag ang natitirang pundasyon ng intelektwal para sa rebolusyon ng graphics ng computer, na binawi ang paraan ng paggawa ng mga pelikula. Noong 1984 sina Robert Cook, Thomas Porter at Loren Carpenter ng Lucasfilm ay detalyado kung paano maaaring isama ni Ray Tracing ang iba't ibang mga karaniwang pamamaraan sa cinematographic tulad ng pag-blur ng paggalaw, lalim ng patlang, kalahating ilaw, pagsasalita at malabo na mga pagmuni-muni na, hanggang noon, lamang maaari silang nilikha gamit ang mga camera. Pagkalipas ng dalawang taon, ang gawain ng propesor ng CalTech na si Jim Kajiya, "Ang Rendering Equation, " ay nakumpleto ang gawain ng pagmamapa sa paraan ng mga graphic graphics na nabuo sa pisika upang mas mahusay na kumatawan sa paraan ng pagkalat ng ilaw. sa isang eksena.

Pinagsasama ang lahat ng pananaliksik na ito sa mga modernong GPU, ang mga resulta ay mga imahe na gawa sa computer na kumukuha ng mga anino, pagmuni-muni, at mga repleksyon sa mga paraan na hindi maiintindihan mula sa mga totoong larawan o video. Ang pagiging totoo na iyon ang dahilan kung bakit dumating si Ray Tracing upang talunin ang mga modernong sinehan. Ang sumusunod na imahe na nabuo ng Enrico Cerica gamit ang OctaneRender, ay nagpapakita ng isang pagbaluktot ng mga stroke ng salamin sa lampara, nagkakalat ng pag-iilaw sa bintana at nagyelo na baso sa parol sa sahig na makikita sa imahe ng frame.

Ang Ray Tracing ay isang sobrang diskarte na hinihingi ng kapangyarihan, na ang dahilan kung bakit umaasa ang mga gumagawa ng pelikula sa malalaking bilang ng mga server o bukid upang lumikha ng kanilang mga eksena sa isang proseso na maaaring tumagal ng mga araw, kahit na linggo, upang makabuo ng mga komplikadong espesyal na epekto. Walang alinlangan, maraming mga kadahilanan ang nag-aambag sa pangkalahatang kalidad ng mga graphics at pagganap ng pagsubaybay sa sinag. Sa katunayan, dahil ang pagsubaybay ng sinag ay napakabigat, madalas na ginagamit upang kumatawan sa mga lugar na iyon o mga bagay sa isang eksena na pinakikinabang sa kalidad ng visual at realismo ng pamamaraan, habang ang natitirang eksena naproseso ito gamit ang rasterization.

Ano ang naisip mo sa aming artikulo tungkol sa kung ano ang rasterization? Nakita mo ba itong kawili-wili? Inaasahan namin ang iyong mga komento!