هل هناك أي تقديم بدائل rasterisation أو راي اقتفاء الأثر?

Question

Rasterisation (مثلثات) و راي اقتفاء الأثر هي إلا أساليب جئت عبر أي وقت مضى لتقديم مشهد 3D.هل هناك أي آخرين ؟ أيضا, أحب أن أعرف من أي حقا "هناك" طرق للقيام 3D ، مثل عدم استخدام المضلعات.

Answer 1

مجموعة عبد اللطيف العيسى القابضة!هذه الإجابات هي جهل!

بالطبع أنها لا تساعد على أن السؤال غير دقيق.

حسنا, "جعل" هو حقا نطاق الموضوع.قضية واحدة في إطار تقديم كاميرا الرؤية أو "خفية سطح خوارزميات" -- معرفة ما هي الأشياء التي ينظر إليها في كل بكسل.هناك العديد من التصنيفات الرؤية الخوارزميات.هذا ربما ما الملصق كان يسأل عن (بالنظر إلى أن ظنوا أنها الانقسام بين "rasterization" و "راي اقتفاء الأثر").

الكلاسيكية (على الرغم من الآن إلى حد ما مؤرخة) التصنيف المرجعي هو ساذرلاند وآخرون "توصيف عشرة مخفية سطح خوارزميات", ACM الكمبيوتر المسوحات 1974.انها قديمة جدا, لكنه لا يزال ممتازة من أجل توفير إطار التفكير في كيفية تصنيف هذه الخوارزميات.

فئة واحدة من إخفاء سطح خوارزميات ينطوي على "راي الصب" التي الحوسبة تقاطع خط من الكاميرا من خلال كل بكسل مع الكائنات (التي يمكن أن يكون لها تمثيلات مختلفة ، بما في ذلك مثلثات جبري أسطح NURBS ، إلخ.).

فئات أخرى خفية سطح خوارزميات تشمل "z-buffer", "scanline تقنيات", "قائمة الأولوية خوارزميات" ، وهلم جرا.كانوا جدا مرتق الإبداعية مع خوارزميات مرة أخرى في الأيام عندما لم يكن هناك الكثير حساب دورات الذاكرة لا تكفي لتخزين z-buffer.

في هذه الأيام, كل حساب و الذاكرة رخيصة ، وهكذا ثلاث تقنيات حد كبير وفاز بها:(1) التكعيب كل شيء إلى مثلثات باستخدام z-buffer;(2) راي الصب;(3) رييس-مثل الخوارزميات التي تستخدم موسعة z-buffer التعامل مع الشفافية وما شابه ذلك.بطاقات الرسومات الحديثة لا #1;الراقية تقديم البرامج عادة لا رقم 2 أو رقم 3 أو مزيج.على الرغم من مختلف راي اقتفاء الأثر الأجهزة وقد اقترح بعض الأحيان بنيت ، ولكن لم يسبق القبض على ، وأيضا وحدات معالجة الرسومات الحديثة هي الآن قابلة للبرمجة بما فيه الكفاية راي أثر ، وإن كان شديد السرعة العيب الثابت تلوينها rasterization التقنيات.أخرى أكثر غرابة خوارزميات معظمهم سقط على قارعة الطريق على مر السنين.(على الرغم من أن مختلف الفرز/splatting خوارزميات يمكن استخدامها ل جعل حجم أو غيرها من الأغراض الخاصة.)

"تنقيط" حقا يعني فقط "معرفة وحدات بكسل الكائن تقع على." اتفاقية يملي أنه يستبعد راي اقتفاء الأثر ، ولكن هذا هو هشة.أنا افترض أنك يمكن أن يبرر هذا rasterization إجابات "التي بكسل هل هذا شكل التداخل" في حين راي اقتفاء الأثر إجابات "الكائن الذي هو وراء هذا بكسل" ، إذا كنت ترى الفرق.

ثم الآن ، المخفية إزالة السطح ليس هو المشكلة الوحيدة التي يتعين حلها في مجال "تقديم." معرفة ما هو كائن مرئية في كل بكسل فقط ؛ أنت أيضا بحاجة إلى معرفة ما هو لون ، مما يعني وجود بعض طريقة الحوسبة كيف الخفيفة تنتشر حول مكان الحادث.وهناك مجموعة كاملة من التقنيات عادة مقسمة إلى التعامل مع الظلال, تأملات, و "الإضاءة العالمية" (أن الذي يرتد بين الكائنات ، بدلا من أن تأتي مباشرة من الأضواء).

"راي اقتفاء الأثر" يعني تطبيق راي تقنية الصب أيضا تحديد الرؤية عن الظلال, تأملات, الإضاءة العالمية ، إلخ.أنه من الممكن استخدام راي اقتفاء الأثر على كل شيء, أو استخدام مختلف rasterization أساليب كاميرا الرؤية راي تتبع الظلال, تأملات, و غي."الفوتون رسم الخرائط" و "مسار تتبع" هي التقنيات لحساب أنواع معينة من انتشار الضوء (باستخدام راي اقتفاء الأثر لذا فإنه من الخطأ أن نقول أنهم بطريقة أو بأخرى في الأساس على تقديم مختلف تقنية).هناك أيضا تقنيات الإضاءة العالمية التي لا تستخدم راي اقتفاء الأثر ، مثل "radiosity" الطرق (وهو عنصر محدود نهج لحل العالمية انتشار الضوء ، ولكن في معظم أجزاء من الحقل قد انخفضت من صالح مؤخرا).ولكن باستخدام radiosity أو الفوتون رسم خرائط انتشار الضوء لا تزال تتطلب منك لجعل الصورة النهائية بطريقة أو بأخرى ، عموما مع واحدة من التقنيات القياسية (راي الصب, z العازلة/rasterization ، إلخ.).

الناس الذين أذكر شكل معين تمثيل (NURBS, مجلدات, مثلثات) أيضا الخلط قليلا.هذا هو متعامد المشكلة راي تتبع مقابل rasterization.على سبيل المثال, يمكنك تتبع راي nurbs مباشرة ، أو يمكنك الزهر nurbs إلى مثلثات و تتبع لهم.يمكنك مباشرة تنقيط مثلثات في z-buffer, ولكن يمكنك أيضا مباشرة تنقيط عالية من أجل حدودي السطوح في scanline النظام (c.f.لين/نجار/الخ CACM 1980).

Answer 2

هناك تقنية تسمى خرائط الفوتون هذا هو في الواقع مشابه تماما لتتبع راي، ولكنه يوفر مزايا مختلفة في مشاهد معقدة. في الواقع، إنها الطريقة الوحيدة (على الأقل وأنا أعلم) التي توفر واقعية حقيقية (أي جميع قوانين البصريات تعتزم) التقديم إذا فعلت بشكل صحيح. إنها تقنية تستخدم بشكل مفرط بقدر ما أعرف، نظرا لأن أدائها أسوأ للغاية بكثير من تتبع راي (بالنظر إلى أنه يعكس ذلك بشكل فعال وتحاكي المسارات التي اتخذتها الفوتونات من مصادر الضوء إلى الكاميرا) - ومع ذلك هو هذا هو العيب فقط. إنها بالتأكيد خوارزمية مثيرة للاهتمام، على الرغم من أنك لن ترى ذلك في الاستخدام العريض حتى تتبع راي جيدا (إذا كان ذلك من أي وقت مضى).

Answer 3

مقالة العرض على ويكيبيديا تغطي مختلف التقنيات.

مقدمة الفقرة:

تم بحث العديد من خوارزميات التقديم، والبرامج المستخدمة في تقديم عدد من التقنيات المختلفة للحصول على صورة نهائية.

تتبع كل أشعة الضوء في مشهد غير عملي وسوف يستغرق وقتا هائلا من الوقت. حتى تتبع جزء كبير بما يكفي لإنتاج صورة يأخذ كمية ميزة من الوقت إذا كانت العينات ليست مقيدة بذكاء.

لذلك، ظهرت أربع أسر فضفاضة من تقنيات نمذجة النقل الخفيفة أكثر كفاءة: التنقيط, ، بما في ذلك تقديم المسح الضوئي، مشاريع هندسية كائنات في مكان الحادث إلى طائرة صورة، دون آثار بصرية متقدمة؛ صب راي تعتبر المشهد كما لوحظ من وجهة نظر محددة، وقياس الصورة المرصودة استنادا إلى الهندسة والقوانين البصرية الأساسية للغاية لشدة الانعكاس، وربما استخدام تقنيات مونتي كارلو لتقليل القطع الأثرية؛ الإشعاع يستخدم الرياضيات العناصر المحدودة لمحاكاة انتشار منتشر للضوء من الأسطح؛ و راي تتبع يشبه صب راي، لكنه توظف محاكاة بصرية أكثر تطورا، وعادة ما يستخدم تقنيات مونتي كارلو للحصول على نتائج أكثر واقعية بسرعة في كثير من الأحيان أوامر ذات حجم أبطأ.

تجمع معظم البرامج المتقدمة بين اثنين أو أكثر من التقنيات للحصول على نتائج جيدة بما يكفي بتكلفة معقولة.

يتم تمييز آخر بين خوارزميات طلبات الصورة، والتي تتسبب في البكسلات من طائرة الصورة، وخوارزميات النظام الكائن، والتي تتسبب في الكائنات في المشهد. عموما ترتيب الكائن هو أكثر كفاءة، حيث عادة ما تكون هناك عدد أقل من الكائنات في مشهد من البكسل.

من تلك الأوصاف، فقط الإشعاع يبدو مختلفا في مفهوم لي.