Глоссарий компьютерной графики

Это глоссарий терминов, относящихся к компьютерной графике .

Более общие термины по компьютерному оборудованию см. в глоссарии терминов по компьютерному оборудованию .

0–9

2D свертка: Операция, которая применяет линейную фильтрацию к изображению с заданным двумерным ядром, способная обеспечить, например, обнаружение краев, размытие и т. д.
2D изображение
2D-текстурная карта: Текстурная карта с двумя измерениями , обычно индексированная по UV-координатам.
2D вектор: Двумерный вектор , распространённый тип данных в алгоритмах растеризации , двумерной компьютерной графике , библиотеках графического пользовательского интерфейса .
2.5D: Также псевдо-3D. Рендеринг, результат которого выглядит как 3D, хотя на самом деле не является 3D или имеет большие ограничения, например, по степеням свободы камеры.
Конвейер 3D-графики: Графический конвейер, принимающий 3D-модели и создающий в результате 2D- растровое изображение .
Инструмент 3D-рисования: Приложение для 3D-графики, предназначенное для цифровой живописи с использованием нескольких каналов изображений текстурных карт непосредственно на повернутой 3D-модели , например, zbrush или mudbox , а также иногда способное изменять атрибуты вершин.
3D сцена: Коллекция 3D-моделей и источников света в мировом пространстве, в которую может быть помещена камера, описывающая сцену для 3D-рендеринга .
3D единичный вектор: Единичный вектор в трехмерном пространстве .
4D вектор: Распространенный тип данных в графическом коде, содержащий однородные координаты или данные RGBA, или просто трехмерный вектор с неиспользуемым W для использования преимуществ выравнивания, естественным образом обрабатываемый машинами с 4-элементными регистрами SIMD .
Матрица 4×4: Матрица , обычно используемая в качестве преобразования однородных координат в конвейерах трехмерной графики . ^[1]
формат 7e3: Упакованный формат пикселей, поддерживаемый некоторыми графическими процессорами (GPU), в котором одно 32-битное слово кодирует три 10-битных цветовых канала с плавающей точкой , каждый из которых содержит семь бит мантиссы и три бита экспоненты . ^[2]

А

ААББ: Ограничивающий параллелепипед, выровненный по осям (иногда называемый «ориентированным по осям»), ограничивающий параллелепипед , хранящийся в мировых координатах; один из простейших ограничивающих объёмов .
Смешивание добавок: Композитная операция , где без использования альфа-канала используется для различных эффектов. Также известна как линейное осветление в некоторых приложениях. $dst=dst+src,$
Аффинное текстурирование: Линейная интерполяция координат текстуры в экранном пространстве без учета перспективы, вызывающая искажение текстуры.
Алиасинг: Нежелательный эффект, возникающий при дискретизации высокочастотных сигналов, в компьютерной графике, проявляющийся, например, при уменьшении масштаба изображений. Методы сглаживания могут предотвратить его.
Альфа-канал: Дополнительный канал изображения (например, расширение изображения RGB) или автономный канал, управляющий альфа-смешением .
Окружающее освещение: Приближение света, входящего в область из широкого диапазона направлений, используемое для того, чтобы избежать необходимости точного решения уравнения рендеринга .
Окружающая окклюзия (AO): Эффект, аппроксимирующий недорогим способом один из аспектов глобального освещения , принимая во внимание, насколько окружающий свет блокируется близлежащей геометрией, добавляя визуальные подсказки о форме. ^[3]^{: 446}
Аналитическая модель: Математическая модель для явления, которое должно быть смоделировано , например, некоторое приближение к затенению поверхности. Контрастирует с эмпирическими моделями, основанными исключительно на зарегистрированных данных.
Анизотропная фильтрация: Расширенная фильтрация текстур улучшает работу MIP-текстурирования , предотвращая наложение слоев и уменьшая размытие текстурированных полигонов под косыми углами к камере.
Сглаживание: Методы фильтрации и выборки для избежания визуальных артефактов, связанных с равномерной пиксельной сеткой при 3D-рендеринге .
Массив текстуры: Форма текстурной карты , содержащей массив фрагментов 2D-текстуры, выбираемых по третьей координате текстуры «W» ; используется для уменьшения изменений состояния при 3D-рендеринге . ^[4]
Дополненная реальность: Контент, визуализированный компьютером, вставлен в представление пользователя о реальном мире. ^[3]^{: 917}
АЗДО: Приближение к нулевой нагрузке на драйвер, набор методов, направленных на снижение нагрузки на ЦП при подготовке и отправке команд рендеринга в конвейере OpenGL . Компромисс между традиционным API GL и другими высокопроизводительными API рендеринга низкого уровня. ^[5]

Б

Отбраковка задних поверхностей: Отбраковка (удаление) полигонов, обращенных назад от камеры.
Выпечка: Выполнение дорогостоящего расчета в автономном режиме и кэширование результатов в текстурной карте или атрибутах вершин. Обычно используется для создания карт освещения , карт нормалей или моделей с низким уровнем детализации . ^[6]
Барицентрические координаты: Трёхэлементные координаты точки внутри треугольника.
Трассировка луча: Модификация трассировки лучей , которая вместо линий использует пирамидальные лучи для устранения некоторых недостатков традиционной трассировки лучей, таких как наложение спектров. ^[7]
Бикубическая интерполяция: Расширение кубической интерполяции до 2D, обычно используемое при масштабировании текстур.
Билинейная интерполяция: Линейная интерполяция расширена до 2D и обычно используется при масштабировании текстур.
Связывание: Выбор ресурса (текстуры, буфера и т. д.), на который будут ссылаться будущие команды.
Рекламный щит: Текстурированный прямоугольник, который сохраняет ориентацию по отношению к камере, обычно используется, например, для эффектов растительности или частиц. ^[3]^{: 551}
Двоичное разбиение пространства (BSP): Структура данных, которую можно использовать для ускорения определения видимости, используемая, например, в движке Doom .
Глубина цвета: Количество бит на пиксель , сэмпл или тексель в растровом изображении (содержащем один или несколько каналов изображения, типичные значения: 4, 8, 16, 24, 32)
Растровое изображение: Изображение хранится в пикселях.
Битовая плоскость: Формат для растровых изображений, сохраняющий 1 бит на пиксель в непрерывном двумерном массиве ; Несколько таких параллельных массивов объединяются для получения изображения с большей битовой глубиной. Противоположность упакованному пиксельному формату.
Операция смешивания: Состояние рендеринга, управляющее альфа-смешиванием , описывающее формулу для объединения исходных и целевых пикселей .
Кость: Системы координат, используемые для управления деформацией поверхности (через карты весов) во время скелетной анимации . Обычно хранятся в иерархии , управляются ключевыми кадрами и другими процедурными ограничениями.
Ограничительная рамка: Один из простейших типов ограничивающего объема , состоящий из выровненных по осям или объектам экстентов .
Ограничивающий объем: Математически простой объем, такой как сфера или ящик, содержащий трехмерные объекты, используемый для упрощения и ускорения пространственных тестов (например, для видимости или столкновений). ^[3]^{: 819}
БРДФ: Двунаправленные функции распределения отражения (BRDF), эмпирические модели, определяющие 4D-функции для затенения поверхности, индексированные вектором вида и вектором освещения относительно поверхности. ^[8]
Рельефное отображение: Техника, похожая на обычное отображение, которая вместо обычных карт использует так называемые карты рельефа (карты высот).
БВХ: Иерархия ограничивающего объема представляет собой древовидную структуру на наборе геометрических объектов.

С

Камера: Виртуальная камера , с которой осуществляется рендеринг , иногда также называемая «глазом».
Место для камеры: Пространство с камерой в начале координат , выровненной по направлению наблюдателя, после применения преобразования мира и преобразования вида.
Сел-шейдинг: Мультяшный эффект затенения.
Вырезка: Ограничение определенных операций определенной областью, обычно усеченной пирамидой видимости.
Плоскость отсечения: Плоскость , используемая для обрезки примитивов рендеринга в графическом конвейере . Они могут определять усеченную область видимости или использоваться для других эффектов.
Пространство клипа: Координатное пространство, в котором выполняется отсечение.
Окно клипа: Прямоугольная область в пространстве экрана, используемая во время отсечения . Окно отсечения может использоваться для ограничения области вокруг портала при рендеринге портала .
CLUT: Таблица значений цветов RGB, индексируемых по изображению с меньшей глубиной цвета (обычно 4–8 бит), форма векторного квантования .
Цветовая деградация: Нежелательный эффект при отображении текстуры. Цвет с границы неотображенной области текстуры может появиться (вытечь) в отображенном результате из-за интерполяции.
Цветовые каналы: Набор каналов в растровом изображении, представляющий видимые компоненты цвета, т. е. отличный от альфа-канала или другой информации.
Цветовое разрешение
Буфер команд: Область памяти, содержащая набор инструкций для графического процессора для рендеринга сцены или части сцены. Они могут быть сгенерированы вручную в программировании bare metal или управляться низкоуровневыми API рендеринга или обрабатываться внутренне высокоуровневыми API рендеринга .
Список команд: Группа команд рендеринга, готовых к отправке в графический процессор , см. также Буфер команд.
API вычисления: API для эффективной обработки больших объемов данных. ^[9]
Вычислительный шейдер: Вычислительное ядро, управляемое API рендеринга, с легким доступом к ресурсам рендеринга.
Трассировка конуса: Модификация трассировки лучей , которая вместо линий использует конусы в качестве лучей для достижения, например, сглаживания или мягких теней. ^[10]
Информация о подключении: Индексы, определяющие [примитивы рендеринга] между вершинами , возможно, хранящиеся в буферах индексов. Описывает геометрию как граф или гиперграф .
КСГ: Конструктивная твердотельная геометрия — метод создания сложных твердотельных моделей с помощью булевых операций, объединяющих более простые примитивы моделирования.
Кубическое отображение: Форма картографирования отражения окружающей среды, при которой окружающая среда фиксируется на поверхности куба (кубическая карта).
Выбраковка: Перед началом рендеринга отбраковка удаляет объекты, которые не вносят существенного вклада в результат рендеринга (например, закрытые или находящиеся вне поля зрения камеры). ^[3]^{: 830}

Д

Наклейка: «Наклейка» на поверхность (например, трещину на стене). ^[3]^{: 888}
Детальная текстура: Текстурные карты повторяются с высокой частотой в сочетании с основной текстурой на поверхности, чтобы предотвратить размытие изображения вблизи камеры.
Отложенное затенение: Метод, при котором вычисление затенения откладывается на более поздний этап путем рендеринга в два прохода, что потенциально повышает производительность, не отбрасывая дорогостоящие затененные пиксели. Первый проход захватывает только параметры поверхности (такие как глубина, нормали и параметры материала), второй выполняет фактическое затенение и вычисляет окончательные цвета. ^[3]^{: 884}
Деформационная решетка: Средство управления деформацией свободной формы с помощью регулярной трехмерной сетки контрольных точек, перемещаемых в произвольные положения, с полиномиальной интерполяцией пространства между ними.
Вырожденные треугольники: Примитивы треугольников нулевой площади, размещенные в полосе треугольников между фактическими примитивами, чтобы позволить визуализировать множество частей сетки треугольников за один вызов отрисовки. Они отклоняются блоком настройки треугольников. ^[11]
триангуляция Делоне: Метод создания эффективной триангуляции между набором вершин на плоскости .
Глубина буфера: Растровое изображение, содержащее значения глубины ( буфер Z или буфер W), используемое для определения видимой поверхности во время растеризации 3D-сцен.
Карта глубины: Растровое изображение или карта текстуры, содержащая значения глубины. Похожа на карту высот или карту смещения , но обычно связана с проекцией.
Значение глубины: Значение на карте глубины, представляющее расстояние, перпендикулярное пространству изображения.
Рассеянное освещение: В затенении диффузный компонент света — это свет, отраженный от поверхности равномерно во всех направлениях. Этот компонент зависит от нормали к поверхности и направления на источник света, но не от положения наблюдателя.
Direct3D: Microsoft Windows 3D API с архитектурой, схожей с OpenGL .
Картографирование смещения: метод добавления деталей к поверхностям путем подразделения и смещения полученных вершин из карты высот . ^[12]
Распределенная трассировка лучей: Модификация трассировки лучей , которая пропускает несколько лучей через каждый пиксель для моделирования мягких явлений, таких как мягкие тени, глубина резкости и т. д.
Двойная буферизация: Использование выделенного буфера для рендеринга и копирования результата в буфер экрана по завершении. Это предотвращает заикание на экране и позволяет пользователю видеть процесс рендеринга.
Drawcall: Отдельная команда рендеринга, отправленная в API рендеринга, ссылающаяся на один набор состояний рендеринга.

Э

Вектор края: Вектор между двумя позиционными вершинами в многоугольнике или многоугольной сетке вдоль ребра .
Картографирование окружающей среды: Также reflect mapping, метод аппроксимации отражений окружающей среды на сложных поверхностях 3D-моделей в реальном времени. Полный 360-градусный вид окружающей среды должен быть предварительно визуализирован и сохранен в текстуре с использованием определенного отображения (например, cube mapping , spheric mapping и т. д.)
Экстенты: Минимальное и максимальное значения объекта или примитива вдоль оси координат или набора осей.

Ф

Конвейер с фиксированной функцией: Аппаратный конвейер рендеринга без шейдеров , состоящий полностью из фиксированных функциональных блоков . Ограниченное количество функций может контролироваться состояниями рендеринга.
Фиксированный функциональный блок: Аппаратная часть графического процессора, реализующая определенную функцию (например, настройку треугольников или выборку текстур) без программного управления со стороны шейдеров .
Плоское затенение: Затенение, при котором каждой грани 3D-модели присваивается однородный цвет, что придает ей «четкий» вид.
Прямой рендеринг: Термин для традиционных конвейеров 3D-рендеринга , которые сортируют источники света, применимые к 3D-моделям в мировом пространстве, перед растеризацией . Контрастирует с отложенным затенением .
Рендеринг вперед-плюс: Расширение прямого рендеринга с использованием вычислительных шейдеров для размещения источников света в плитках экранного пространства, чтобы ускорить использование многих источников света , обходя некоторые недостатки отложенного затенения . ^[13]
Фрактал: Сложная, самоподобная форма, описываемая простым уравнением. Фракталы могут использоваться, например, в процедурной генерации ландшафта. ^{[ необходима цитата ]}
Фрагментный (пиксельный) шейдер: Шейдер обрабатывает отдельные пиксели или фрагменты (значения, которые потенциально могут стать пикселями).
Отбраковка усеченного конуса: Этап в конвейере рендеринга , отфильтровывающий 3D-модели , ограничивающие объемы которых не проходят тест на пересечение с усеченной пирамидой видимости , что позволяет выполнить тривиальное отклонение.
Френель: Согласно уравнениям Френеля , поверхности показывают больше зеркальных отражений при взгляде под углом, близким к скользящему. Этот эффект часто моделируется в компьютерной графике.
FXAA: Приблизительный метод сглаживания, выполняемый на этапе постобработки, который сглаживает изображение в экранном пространстве, руководствуясь обнаружением краев (в отличие от обычных подходов суперсэмплинга , требующих больших буферов кадров).

Г

Геометрия: Обычно используется для обозначения информации о связности вершин и примитивов рендеринга (в отличие от материалов и текстур ). ^[3]^{: 47}
Геометрический шейдер: В таких API, как OpenGL и Direct3D , геометрический шейдер — это необязательный этап, способный обрабатывать геометрию 3D-модели более продвинутыми способами, чем вершинные или тесселяционные шейдеры (например, превращать примитивы в другие примитивы).
G-буфер: Представление геометрии и информации о материале в экранном пространстве , созданное промежуточным проходом рендеринга в конвейерах рендеринга с отложенным затенением . ^[14]
Глобальное освещение: Расчет глобального взаимодействия света в сцене, например, отражения света от одного объекта к другому, благодаря чему добавляется реализм.
затенение по Гуро: Техника затенения, которая вычисляет значения в вершинах треугольников и интерполирует их по поверхности. Это более реалистично и требует больших вычислительных затрат, чем плоское затенение, и меньше, чем затенение Фонга.
Графический процессор: Аппаратное обеспечение, используемое для ускорения графических вычислений.
Графический шейдер: Шейдер , связанный с конвейером рендеринга ; не вычислительный шейдер .
Индекс ячейки сетки: Целочисленные координаты в многомерном массиве .

ЧАС

HDR: High dynamic range imaging — формат изображения, использующий значения с плавающей точкой . Позволяет добиться дополнительной реалистичности при постобработке .
Карта высот: Двумерный массив или карта текстур, содержащая значения высоты; обычно используется для определения ландшафтов или для карт смещения.
Однородные координаты: Координаты вида (x,y,z,w) используются при матричных преобразованиях вершин, что позволяет выполнять нелинейные преобразования, такие как перспективное преобразование .

я

Канал изображения: Отдельный компонент (называемый каналом ) растрового изображения ; один из нескольких компонентов на пиксель , например, для цветового пространства RGB или YUV , или дополнительные каналы для альфа-смешивания.
Формат изображения: Конкретный способ представления растрового изображения в памяти также относится к форматам файлов изображений .
Генерация изображения: Синоним рендеринга ; взятие трехмерной сцены (или другой формы закодированных данных) и создание в результате растрового изображения .
Генератор изображений: Аппаратный ускоритель для генерации изображений, почти синоним графического процессора , но исторически используемый для обозначения устройств, предназначенных для рендеринга в реальном времени для моделирования (например, линейка Evans & Sutherland ESIG).
Рендеринг порядка изображений: Методы рендеринга, которые перебирают пиксели экрана для отрисовки изображения (например, трассировка лучей ).
Плоскость изображения: Плоскость в мире, которая отождествляется с плоскостью монитора, используемого для просмотра визуализируемого изображения.
Немедленный режим рендеринга: Отправка команд рендеринга и рендеринг примитивных данных без широкого использования управляемых ресурсов; данные атрибутов вершин примитивов рендеринга могут быть встроены непосредственно в список команд, а не ссылаться на них косвенно из ресурсов.
Самозванец: Динамически визуализированная карта текстур Billboard , используемая для замены геометрии на расстоянии. Форма оптимизации уровня детализации . ^[15]
Алгоритм инкрементальной ошибки: Набор алгоритмов растеризации , которые используют простую целочисленную арифметику для обновления ошибки , которая определяет, увеличивается ли другая величина, избегая необходимости в дорогостоящих операциях деления или умножения ; например, линейный алгоритм Брезенхэма или растеризация ландшафтов карты высот. ^[16]
Индексный буфер: Ресурс рендеринга, используемый для определения примитивной информации о связях между вершинами .
Непрямое освещение: Другой термин для обозначения глобального освещения .
Экземплярирование: Рендеринг нескольких объектов (экземпляров) с использованием одних и тех же геометрических данных.
Тест на пересечение: Определение пересечения двух геометрических фигур , обычно необходимое в приложениях моделирования , рендеринга и 3D-моделирования .

К

К-ДОП: Тип ограничивающего объема, используемый для быстрых тестов пересечения; дискретный ориентированный многогранник (DOP) . Они обобщают ограничивающие рамки с дополнительными дискретными плоскостями (например, диагоналями, образованными каждой парой координатных осей и т. д.).

Л

Уровень детализации (LOD): Если объект вносит меньший вклад в визуализируемый результат, например, находясь далеко от камеры, LOD выбирает более простую версию объекта (например, с меньшим количеством полигонов или текстур). ^[3]^{: 852}
Световой зонд: Объект, используемый для фиксации параметров освещения в определенной точке пространства с целью расчета освещения сцены. ^[17]
API низкоуровневого рендеринга: Библиотека, обеспечивающая минимальный уровень абстракции над списками необработанных команд графического процессора , например Vulkan , LibGCM или Metal (API) . Пользователь обычно имеет больше контроля (и ответственности) над управлением ресурсами , буферами команд, проблемами синхронизации.
Освещение: Расчеты, моделирующие поведение света.
Вектор света: В расчетах затенения — трехмерный единичный вектор, представляющий направление падающего света на поверхность модели.
Световое поле: Структура данных, аппроксимирующая 4D-поток световых лучей через пространство (или, в общем случае, 5D); она может быть захвачена с помощью нескольких камер (например, световой сцены ) или визуализирована из 3D-модели методом трассировки лучей .
Линейный примитив: Примитив рендеринга или примитив моделирования, представляющий собой отрезок линии , используемый для каркасов .
Люмели: Термин для текселей в текстурной карте, представляющей карту освещения .

М

Манхэттенское расстояние: Мера расстояния между двумя точками, отличная от евклидова расстояния , которая представляет собой сумму расстояний вдоль главных осей.
Марширующие кубики: Метод триангуляции неявных поверхностей .
Мегатекстурирование: Техника текстурирования, которая работает с очень большими текстурами, которые не загружаются в память все сразу, а передаются потоком с жесткого диска в зависимости от вида камеры. ^[18]^{: 176}
Микротекстура: Альтернативный термин, иногда используемый для обозначения детальных текстур.
Mip-карта: Метод предотвращения наложения спектров путем сохранения версий одного и того же изображения в разных масштабах и использования правильной версии во время рендеринга.
Моделирование примитива: Базовые элементы, из которых состоят 3D-модели и 3D-сцены. Также известны как геометрические примитивы .
Модель пространства: Система координат, в которой создается и хранится 3D-модель.
Матрица преобразования модели: Матрица преобразования, создающая мировые координаты из локальных координат трехмерной модели .
Умножить смесь: Операция смешивания, используемая для карт освещения , $dst=dst*src.$

Н

Рядом с вырезанием: Отсечение примитивов 3D-рендеринга относительно ближней плоскости отсечения. Необходимо для корректного отображения примитивов рендеринга, которые частично проходят за камерой.
Интерполяция по методу ближайшего соседа: Простейшая форма интерполяции, которая для заданной позиции выводит цвет ближайшего образца.
Шум: В реальных данных шум — это нежелательное искажение захваченного сигнала, например, в фотографии. При рендеринге искусственный шум, такой как белый шум или шум Перлина , часто генерируется и добавляется намеренно для придания реализма.
Нормальное отображение: Метод добавления деталей на поверхность 3D-моделей без увеличения сложности геометрии с помощью текстуры с предварительно вычисленными нормалями, которые используются при затенении.

О

Формат OBJ: Распространенный формат 3D-файлов.
Рендеринг порядка объектов: Методы рендеринга, которые перебирают объекты на сцене и отрисовывают их один за другим (например, растеризация ).
Отбраковка окклюзии: Отбраковка (удаление) объектов перед рендерингом, которые полностью закрыты другими объектами.
Запрос окклюзии: Команда, переданная графическому процессору, запрашивающая тестирование геометрии ограничивающего объема по буферу глубины для определения наличия какого-либо содержимого в потенциально видимом наборе ; используется для аппаратно-ускоренного отбраковывания окклюзии .
Оффлайн рендеринг: Рендеринг не в реальном времени.
OOBB: Ограничивающий прямоугольник , ориентированный на объект (иногда называемый выровненным по объекту); ограничивающий прямоугольник, хранящийся в локальной системе координат некоторого объекта.
OpenGL: Широко используемый API рендеринга 2D и 3D графики .
Вывести код: Небольшое целое число, содержащее бит для результата каждого теста плоскости (или теста края окна отсечения), не прошедшего отсечения . Примитивы могут быть тривиально отклонены, если побитовое И всех его вершинных выходных кодов не равно нулю

П

Упакованный формат пикселей: Формат изображения, в котором каналы изображения чередуются в памяти непрерывно , возможно, содержащий несколько каналов в пределах одного машинного слова , что эквивалентно массиву структур для данных растрового изображения. Контрастирует с плоскими форматами изображений.
Параллаксное картирование: Эффект шейдера, который добавляет детали и ощущение глубины к трехмерной поверхности более реалистичным способом, чем обычное отображение.
Параметр градиента: Производная атрибута вершины по координатам экранного пространства во время растеризации , используемая для интерполяции по поверхности примитива рендеринга.
Эффект частиц: Эффекты, состоящие из ряда частиц, которые ведут себя по определенным правилам, обычно используемые для имитации огня, дыма и т. д. ^[3]^{: 567}
Трассировка пути: Метод фотореалистичного итеративного рендеринга, основанный на трассировке световых путей.
Текстурирование с правильной перспективой: Нелинейная интерполяция координат текстуры, учитывающая перспективу, устраняет искажения, наблюдаемые при аффинном наложении текстур.
Фонг освещение: Широко используемая модель локального освещения, которая вычисляет результат как сумму рассеянного, рассеянного и зеркального элементов света.
Фонг-затенение: Техника затенения, использующая интерполированные нормали.
Фотограмметрия: Наука и технология проведения измерений по фотографиям, например, автоматическое создание 3D-моделей окружающей среды.
Фотометрия: Наука об измерении света с точки зрения человеческого восприятия.
Фотонное картирование: Фотореалистичный алгоритм рендеринга, основанный на трассировке лучей от камеры, а также источников света, способный имитировать такие эффекты, как каустика .
Физически обоснованный рендеринг (PBR): Алгоритмы рендеринга основаны на физическом моделировании света , включая сохранение энергии , эмпирические модели поверхностей. ^[19]
Пиксель: Наименьший элемент растрового изображения.
Формат плоского изображения: Формат изображения, в котором каналы изображения (или даже биты) для одного пикселя разделяются на несколько параллельных массивов , что эквивалентно структуре массивов для данных растрового изображения.
Облако точек: Поверхность, определяемая набором вершин без информации о связности. ^[20]
Точечный спрайт: Примитив рендеринга в 3D-графических конвейерах , позволяющий одной вершине плюс радиусу определять билборд ; угловые вершины генерируются автоматически. Обычно используется для систем частиц
Полигональная сетка: Трехмерная модель , состоящая из вершин , соединенных полигональными примитивами .
Полигональный примитив: Примитив рендеринга или моделирования, определяющий плоскую поверхность, соединяющую 3 или более вершин .
Портал: Средство исключения окклюзии , определяющее видимое окно между соседними ограничивающими объемами , используемое при портальном рендеринге .
Постобработка: Эффекты, применяемые к растровому изображению в экранном пространстве после конвейера 3D-рендеринга , например, тональная компрессия , некоторые приближения к размытию движения и цветение . ^[21]
Предикативный рендеринг: Функция, облегчающая отбраковку окклюзии в графическом конвейере , выполняемая списком команд асинхронно из ЦП , где группа команд рендеринга помечается как зависящая от результата более раннего запроса окклюзии.
Предварительно умноженная альфа: Разновидность расчета растрового изображения или альфа-смешивания , в котором предполагается, что значения цвета RGB уже умножены на альфа-канал, чтобы сократить вычисления во время альфа-смешивания ; использует операцию смешивания : dst *= (1 - alpha) + src; способна смешивать альфа-смешивание с эффектами аддитивного смешивания
Примитивный: Базовая единица геометрии для рендеринга или моделирования.
Процедурная генерация: Генерация данных, таких как текстуры , трехмерная геометрия или целые сцены, с помощью алгоритмов (в отличие от ручной генерации).
Процедурная текстура: Текстура (очень часто объемная текстура), созданная процедурно с помощью математической функции и с использованием шумовых функций. ^[3]^{: 198}

В

Кватернион: Средство представления вращений в 4D-векторе, полезное для скелетной анимации , с преимуществами для интерполяции по сравнению с углами Эйлера (т.е. не страдает от блокировки карданного подвеса ). ^[22]

Р

Радиометрия: Измерение электромагнитного излучения, такого как свет, определение таких мер, как поток или яркость . ^[23]^{: 469}
Растровая графика: Графика представлена в виде прямоугольной сетки пикселей.
Растеризация: Преобразование векторной графики в растровую. Этот термин также обозначает распространенный метод рендеринга 3D-моделей в реальном времени.
Лучевое литье: Рендеринг путем проецирования нерекурсивных лучей из камеры в сцену. Проецирование 2D-лучей — это метод 2,5D- рендеринга.
Рэй марширует: Выборка трехмерного пространства в нескольких точках вдоль луча, обычно используется, когда аналитические методы не могут быть использованы. ^[24]^{: 157}
Трассировка лучей: Рекурсивное отслеживание траекторий световых лучей через трехмерную сцену может использоваться для 3D-рендеринга (чаще для офлайн-рендеринга) или других тестов.
Рекурсивное подразделение: Процесс рекурсивного деления объекта (геометрического объекта или структуры данных) до тех пор, пока не будет выполнен некоторый критерий.
Рендеринг карт: Запекание рендеринга поверхности 3D-модели в текстурную карту для захвата свойств поверхности. Также известно как «рендеринг карты поверхности». ^[25]^[26]
Проход рендеринга: Этап конвейера рендеринга, генерирующий некоторое (возможно, неполное) представление сцены.
Состояния рендеринга: Информация, управляющая графическим конвейером , состоящая из режимов и параметров, включая идентификаторы ресурсов и привязки шейдеров .
Цель визуализации: Графический ресурс, в который примитивы рендеринга растеризуются графическим конвейером . Целями рендеринга могут быть буферы кадров или карты текстур .
Рендеринг в текстуру: Процесс растеризации в текстурную карту (или буфер текстур) для дальнейшего использования в качестве ресурса в последующих проходах рендеринга. Используется для картографирования окружения , рендеринга импостера, картографирования теней и фильтров постобработки. Требует возможности использовать текстурную карту в качестве цели рендеринга .
API рендеринга: Библиотека программного обеспечения для отправки команд рендеринга и управления состояниями рендеринга и ресурсами рендеринга. Примеры включают OpenGL , Vulkan , Direct3D и Metal . Предоставляет уровень абстракции для графического процессора .
Команда рендеринга: Инструкция по растеризации геометрии в конвейере 3D-графики , обычно хранящаяся в буфере команд или отправляемая программно через API рендеринга .
Уравнение рендеринга: Математическое уравнение, используемое в качестве модели поведения света при фотореалистичном рендеринге.
Рендеринг примитива: Геометрия, которая может быть нарисована растеризатором или графическим процессором , соединяющим вершины , например, точки, линии, треугольники, четырехугольники.
Рендеринг ресурсов: Данные, управляемые графическим API, обычно хранятся в памяти устройства , включая буферы вершин, буферы индексов, текстурные карты и буферы кадров.
Повторяющаяся текстура: Текстурная карта, примененная с обертывающими UV-координатами, простирающимися в диапазоне 0-1 (представляющими одну единицу изображения), демонстрирующими периодичность . Контрастирует с зажатыми, зеркальными режимами или уникальными отображениями.
Ресурс: Данные (часто хранящиеся в буфере, управляемом API рендеринга), считываемые графическим конвейером , например , карты текстур , буферы вершин, шейдеры , буферы индексов или другие фрагменты данных 3D-модели .
RGB888: Значение цвета RGB, закодированное как 8 бит на канал .
РГБА: Значение цвета RGB вместе с альфа-каналом, обычно хранящееся в растровых изображениях или промежуточных значениях при расчетах затенения.
RGBA888: значение цвета RGBA, закодированное как 8 бит на канал
Значение цвета RGB: Трехмерный вектор, описывающий цвет с использованием цветовой модели RGB ; может использовать представления с фиксированной или плавающей точкой .
RGB-изображение: Растровое изображение, содержащее значения цветов RGB в 3 каналах изображения.
Радиус закругления: Значение, используемое для сглаживания углов геометрической фигуры, такой как двумерный многоугольник или трехмерная полигональная сетка . ^[27]

С

Граф сцены: Структура данных , обычно используемая для представления трехмерной сцены, которая должна быть визуализирована в виде направленного ациклического графа .
Пространство экрана: Координатное пространство результирующего 2D-изображения во время 3D-рендеринга . Результат 3D-проекции на геометрию в пространстве камеры .
Окклюзия экранного пространства (SSAO): Метод аппроксимации окклюзии окружающего пространства в экранном пространстве.
Направленная окклюзия экранного пространства: Улучшение экранного пространства окружающего освещения (SSAO) с учетом направления для отбора окружающего света, чтобы лучше аппроксимировать глобальное освещение . ^[28]
Шейдер: Подпрограмма, написанная на языке шейдеров, описывающая: преобразования вершин , скиннинг и, возможно, освещение вершин (в вершинных шейдерах ); вычисления затенения (в пиксельных шейдерах ); управление тесселяцией ( шейдеры тесселяции ); или вычисления общего назначения .
Расчет затенения: Операции смешивания поверхностного освещения и текстурирования, например, включая зеркальность , рельефное отображение и т. д.
Теневой буфер: Синоним теневой карты.
Карта теней: Текстурный буфер, содержащий значения глубины, визуализированные в отдельном проходе рендеринга с точки зрения источника света , используемый в теневых картах ; обычно визуализируется на другой геометрии в основном проходе рендеринга. ^[29]
Объем тени: Один из приемов добавления теней в 3D-сцены.
Площадь треугольника со знаком: Найдено с использованием половины Z-компоненты векторного произведения пары векторов ребер треугольников экранного пространства, полезно для отбраковки задних граней и вычисления градиентов параметров при растеризации треугольников .
Скайбокс: Метод создания фона для 3D-сцены путем заключения его в текстурированный кубоид (или другую карту окружения). ^[3]^{: 547}
Серебристый треугольник
Серебряный треугольник: Треугольник с одним или двумя чрезвычайно острыми углами , отсюда длинная/тонкая форма, которая имеет нежелательные свойства во время некоторых процессов интерполяции или растеризации . ^[30]
Программный рендерер: Программное обеспечение для рендеринга, которое не использует специализированное оборудование ( графический процессор ) для своих вычислений, т.е. использует для рендеринга только центральный процессор .
Редкая текстура: Текстура, которая может частично находиться в видеопамяти для уменьшения использования видеопамяти и времени загрузки.
Пространственное хеширование: Форма хеширования для ускорения пространственного тестирования, например, для искусственного интеллекта , обнаружения столкновений , обычно с использованием индекса ячейки сетки в качестве ключа .
Зеркальный показатель: Управляет глянцевитостью в модели затенения Фонга .
Зеркальные блики: В затенении зеркальный блик — это яркий блик, вызванный зеркальными отражениями , более заметный на металлических поверхностях. Эти блики зависят от положения наблюдателя, а также от положения источника света и нормали к поверхности.
Сплайн: Кривая , определяемая полиномиальной интерполяцией через контрольные точки .
Спрайт: 2D-изображение, движущееся на экране, с потенциальной частичной прозрачностью и/или анимацией. ^[3]^{: 550}
Изменения состояния: Передача изменений в состояниях рендеринга в графическом конвейере , вызывающая накладные расходы на производительность. Эти накладные расходы обычно минимизируются сортировкой сцен .
Трафаретный буфер: Буфер, хранящий целочисленное значение для каждого соответствующего пикселя экрана, используемый, например, для маскирования определенных операций и достижения определенных эффектов.
Стерео рендеринг: Визуализация изображения дважды отдельно для каждого глаза с целью представления глубины .
Вектор нормали поверхности: В расчетах затенения нормаль к поверхности 3D-модели обычно сравнивается с векторами света и вида для вычисления результирующего видимого цвета. Также используется для отображения смещения .
Текстура с начинкой: Текстурная карта , хранящаяся вне естественного порядка пикселей; см. Swizzling (компьютерная графика) . Например, она может храниться в порядке Мортона , что обеспечивает улучшенную когерентность кэша для шаблонов доступа к 2D-памяти . ^[31]

Т

Рендеринг ландшафта: Рендеринг ландшафтов , как правило, с использованием карт высот или вокселей .
Тесселяция: Преобразование общей трехмерной поверхности в полигональное представление, что важно, поскольку HW оптимизирован для рендеринга полигонов. ^[3]^{: 683}
Тексель: Элемент текстуры, пиксель текстуры.
Кэш текстур: Специализированный кэш , доступный только для чтения, в графическом процессоре для буферизации считываний текстурных карт , что ускоряет операции выборки текстур.
Выборка текстуры: Процесс поиска текстуры с помощью фильтрации текстуры . Выполняется блоком выборки текстуры в графическом процессоре.
Блок выборки текстуры: Блок с фиксированной функцией, выполняющий выборку текстуры; также известный как блок отображения текстуры .
Текстурный буфер: Область памяти (или ресурс), используемая как цель рендеринга и как карта текстуры .
Текстурная карта: Растровое изображение /ресурс рендеринга, используемый при наложении текстур , применяемый к 3D-моделям и индексируемый с помощью UV-наложения для 3D-рендеринга .
Текстурное пространство: Координатное пространство текстурной карты , обычно соответствующее UV-координатам в 3D-модели . Используется для некоторых алгоритмов рендеринга, таких как диффузия текстурного пространства.
Трансформировать обратную связь: Функция конвейера рендеринга , в которой преобразованные вершины могут быть записаны обратно в буфер для последующего использования (например, для повторного использования в дополнительных проходах рендеринга или последующих командах рендеринга), например, кэширование результата скелетной анимации для использования при рендеринге теней. ^[32]
Триангуляция: Процесс преобразования произвольных геометрических моделей в треугольные примитивы , подходящий для алгоритмов, требующих треугольных сеток.
Треугольный примитив: Наиболее распространенный примитив рендеринга, определяющий треугольные сетки , визуализируемые графическими процессорами.
Установка треугольника: Процесс упорядочения примитивных вершин треугольника, вычисление площади треугольника со знаком и градиентов параметров между атрибутами вершин в качестве предварительного условия для растеризации . ^[33]
Треугольный установочный блок: Фиксированный функциональный блок в графическом процессоре , который выполняет настройку треугольников (и может выполнять отбраковку задней поверхности ) перед фактической растеризацией . ^[33]
Трилинейная фильтрация: Расширение билинейной фильтрации, которое дополнительно выполняет линейную интерполяцию между различными уровнями MIP-карт текстуры, устраняя резкие переходы.
Тройная буферизация: Улучшение двойной буферизации для повышения производительности за счет добавления еще одного заднего буфера.
Тристрип: Общий примитив рендеринга, определяющий последовательность смежных примитивов треугольников , где каждый треугольник повторно использует 2 вершины из предыдущего.
Тривиальный прием: Процесс принятия всего примитива рендеринга , 3D-модели или содержимого ограничивающего объема без дальнейших тестов на отсечение или окклюзию . Противоположность тривиальному отклонению.
Тривиальный отказ: Отклонение примитива рендеринга или 3D-модели на основе дешевого расчета, выполненного на ранней стадии графического конвейера (например, с использованием выходных кодов при отсечении ). Противоположность тривиальному принятию.

У

Единая память: Архитектура памяти , в которой ЦП и ГП совместно используют одно и то же адресное пространство и часто одну и ту же физическую память . Распространена в процессорах Intel ^[34]^[35] и AMD ^[36]^[37] с интегрированной графикой, SoC и игровых консолях . Поддерживается некоторыми дискретными ГП с использованием MMU .
UV-координаты: Координаты в пространстве текстуры , назначенные как атрибуты вершин и/или вычисленные в вершинных шейдерах , используемые для поиска текстуры , определяющие отображение из пространства текстуры на поверхность трехмерной модели или любой примитив рендеринга.
УФ-развертка: Процесс преобразования поверхности трехмерной модели в плоскую двухмерную плоскость непрерывным, пространственно согласованным образом для наложения текстуры .

В

Векторная графика: Графика представлена в виде набора геометрических примитивов.
Библиотека векторной математики: Библиотека, определяющая математические операции над векторными пространствами , используемыми в 3D-графике , концентрируясь на 3D- и 4D-векторах и матрицах 4x4, часто с оптимизированными реализациями SIMD . ^[38]
Буфер вершин: Ресурс рендеринга, управляемый API рендеринга, содержащий данные вершин . Может быть связан индексами примитивов для сборки примитивов рендеринга, таких как полосы треугольников . Также известен как объект буфера вершин в OpenGL .
Кэш вершин: Специализированный кэш , доступный только для чтения, в графическом процессоре для буферизации индексированных операций чтения вершинного буфера.
Вершинный шейдер: Шейдерная обработка вершин 3D-модели.
Просмотр трансформации: Матрица , преобразующая координаты мирового пространства в пространство камеры .
Посмотреть вектор: В расчетах затенения — трехмерный единичный вектор между камерой и точкой интереса на поверхности.
Посмотреть усеченный конус: Усеченная пирамида, охватывающая подмножество трехмерного пространства, которое проецируется на «область просмотра» (прямоугольную область в пространстве экрана, обычно весь экран).
Виртуальная реальность: Контент, визуализируемый компьютером, который (в отличие от дополненной реальности ) полностью заменяет представление пользователя о реальном мире. ^[3]^{: 915}
Объемная текстура: Тип текстурной карты с тремя измерениями.
Воксель: Расширение пикселей в 3 измерения.
Вертикальная синхронизация: Вертикальная синхронизация синхронизирует частоту рендеринга с частотой обновления монитора, чтобы предотвратить отображение только частично обновленного буфера кадров, что особенно мешает при горизонтальном движении камеры.
Вулкан: Высокопроизводительный низкоуровневый графический API от Khronos Group .

Вт

W-буферизация: Буфер глубины, хранящий обратные значения глубины, что имеет некоторые преимущества для интерполяции и точного масштабирования.
Карта веса: Набор атрибутов вершин, управляющих деформацией 3D-модели во время скелетной анимации . Веса вершин назначаются для управления влиянием нескольких костей (достигается путем интерполяции преобразований из каждой). ^[39]
Окно: Прямоугольная область экрана или растрового изображения .
Каркас: Может относиться к каркасным моделям или каркасной визуализации .
Каркасная визуализация: Визуализация 3D-модели , отображающая только связность ребер ; используется в приложениях 3D-моделирования для большей интерактивной скорости и ясности при редактировании сетки.
Мировое пространство: Глобальная система координат в трехмерной сцене, полученная путем применения матрицы преобразования модели из локальных координат объектов .

З

Z-буфер: Двумерный массив, содержащий значения глубины в экранном пространстве; компонент буфера кадра ; используется для определения скрытых поверхностей .
Z-порядок: Кривая заполнения пространства порядка Мортона , полезная для повышения когерентности кэша пространственных обходов.
Z-тест отбраковки: Форма отбраковки окклюзии путем тестирования ограничивающих объемов по Z-буферу ; может выполняться графическим процессором с использованием запросов окклюзии.

Ссылки

^ "матрицы для компьютерной графики" (PDF) . Получено 6 августа 2023 г. .
^ "xbox360" (PDF) .
^ abcdefghijklmno Акенин-Мёллер, Томас; Хейнс, Эрик; Хоффман, Нати (2018). Рендеринг в реальном времени (четвертое изд.). CRC Press, Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-1-1386-2700-0.
^ «Введение в текстуры в Direct3D 11 — приложения Win32». learn.microsoft.com . 23 августа 2019 г.
^ "AZDO" (PDF) . Получено 6 августа 2023 г.
^ "blender manual – baking". Архивировано из оригинала 27 ноября 2015 г. Получено 6 августа 2023 г.
^ Хекберт, Пол; Ханрахан, Пэт (1984). «Трассировка пучка полигональных объектов». Труды 11-й ежегодной конференции по компьютерной графике и интерактивным технологиям — SIGGRAPH '84 . С. 119–127. doi :10.1145/800031.808588. ISBN 0897911385. S2CID 2845686.
^ Никодемус, Фред (1965). «Направленное отражение и излучательная способность непрозрачной поверхности». Прикладная оптика . 4 (7): 767–775. Bibcode : 1965ApOpt...4..767N. doi : 10.1364/AO.4.000767.
^ Коцци, Патрик; Риччио, Кристоф (2012). OpenGL Insights. США: CRC Press. стр. 133. ISBN 9781439893760. Получено 27 августа 2016 г.
^ Аманатидес, Джон (январь 1984). «Трассировка лучей с помощью конусов». ACM SIGGRAPH Computer Graphics . 18 (3): 129–135. doi :10.1145/964965.808589.
^ "sgi tristrip соединяется с дегенератами".^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
^ "gpu gems offset mapping". Архивировано из оригинала 25 мая 2016 года . Получено 7 июня 2016 года .
^ "Forward+ Rendering". 4 сентября 2015 г.
^ «Изучите OpenGL, обширный учебный ресурс для изучения современного OpenGL». learnopengl.com .
^ "Глава 21. Настоящие самозванцы". Разработчик NVIDIA .
^ «Инкрементальная ошибка рендеринга ландшафта — «воксельное пространство»». 30 апреля 2020 г.
^ "Light Probes: Introduction". Руководство Blender . Получено 25 апреля 2020 г.
^ Ахерн, Люк (2017). 3D игровые среды: создание профессиональных 3D игровых миров (второе издание). CRC Press, Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-1-138-92002-6.
^ «Физически обоснованный рендеринг: от теории к реализации». www.pbrt.org .
^ "Геометрическое моделирование: цифровое представление и анализ форм" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 19 августа 2016 г. . Получено 7 июня 2016 г. .
^ "Эффекты постобработки в Unreal Engine". docs.unrealengine.com . Epic Games.
^ "кватернионы для вращений" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 7 октября 2016 г. . Получено 10 июня 2016 г. .
^ Гомес, Йонас; Велью, Луис; Марио, Коста Соуза (2012). Компьютерная графика, теория и практика . ЦРК Пресс. ISBN 978-1-4398-6557-6.
^ Дримайер, Томас (2001). Рендеринг с помощью Mental Ray .
^ "Визуализация карты поверхности". help.autodesk.com .
^ "Руководство пользователя Softimage". download.autodesk.com .
^ «RoundingRadius — Документация по языку Wolfram». reference.wolfram.com .
^ «Институт Макса Планка по информатике: защита данных» (PDF) . люди.mpi-inf.mpg.de .
^ "sigraph теневого картирования - Поиск Google". www.google.co.uk .
^ "очистка осколочных треугольников" (PDF) . Получено 6 августа 2023 г. .
^ "Оптимизация доступа к памяти на графических процессорах с использованием индексации по порядку Мортона" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 15 августа 2020 г. . Получено 10 июня 2016 г. .
^ "OpenGL - Обратная связь преобразования". open.gl .
^ ab "triangle setup" . Получено 6 августа 2023 г. .
^ «Часто задаваемые вопросы по графической памяти Intel®».
^ "Вычислительная архитектура графического процессора Intel® Gen9" (PDF) . Intel® . Получено 6 августа 2023 г. .
^ «Настройка размера буфера кадра UMA на настольных системах с интегрированной графикой». AMD . 31 марта 2021 г. . Получено 6 августа 2023 г. .
^ «Обзор AMD Kaveri: протестированы A8-7600 и A10-7850K».
^ "Sony open source Vector Math и SIMD math libraries (Cell PPU/SPU/другие платформы)". Beyond3D Forum . Архивировано из оригинала 24 июня 2016 года . Получено 3 ноября 2018 года .
^ "weight maps". Архивировано из оригинала 31 мая 2016 года . Получено 10 июня 2016 года .