1. Uch o`lchovli grafika 3D grafika texnologiyasi 3D grafika imkoniyatlarini loyihalashda qo`llash Koordinatalar sistemalari

O'yin dvigatellari

Kompyuter o'yinlarining birinchi qoidasi - hech qanday qoidalar yo'q. An'anaga ko'ra, o'yin ishlab chiquvchilari texniklarning tavsiyalariga amal qilishdan ko'ra o'z dasturlarining ajoyib grafikalari bilan ko'proq qiziqishadi. Ishlab chiquvchilar o'z ixtiyorida ko'plab 3D API-larga ega bo'lishiga qaramay, masalan - Direct3D, ba'zi dasturchilar o'zlarining 3D o'yin interfeysi yoki dvigatelini yaratishga harakat qilmoqdalar. Xususiy o'yin dvigatellari ishlab chiquvchilar uchun ajoyib realizmga erishishning bir yo'li bo'lib, grafik dasturlash chegaralarini deyarli bosadi. Ishlab chiquvchi uchun tizim komponentlarining apparat funktsiyalariga to'g'ridan-to'g'ri kirishdan ko'ra istalgan narsa yo'q. Bir nechta taniqli ishlab chiquvchilar o'zlarining o'yin dvigatellarini yaratdilar, bu ularga shon-shuhrat va pul olib kelgan apparat grafik tezlatkichlaridan optimal foydalanadi. Masalan, Descent II va id Software for Quake uchun Interplay dvigatellari mavjud bo‘lganda immersiv 3D apparat funksiyalaridan foydalangan holda haqiqiy 3D harakatni ta’minlaydi.
Murosasiz grafika
Ko'ngilochar va biznes kabi sohalarda 3D grafikadan foydalanish istiqbollari haqida anchadan beri davom etayotgan muzokaralar potentsial foydalanuvchilarning qiziqishini cheklab qo'ydi, yangi mahsulot turi allaqachon paydo bo'lgan. bozor. Ushbu yangi texnologik yechimlar Windows tezlatkichlari uchun bugungi kun talablariga javob beradigan 2D grafiklarni mukammal qo‘llab-quvvatlashni, 3D grafik funksiyalarini apparat ta’minotini va kerakli kadrlar tezligida raqamli videoni o‘ynatishni birlashtiradi.
Printsipial jihatdan, ushbu mahsulotlarni ish stoli hisoblash tizimlarida standart uskunalar sifatida munosib o'rin egallagan grafikani murosasiz ta'minlovchi keyingi avlod grafik quyi tizimlariga ishonch bilan bog'lash mumkin.
Yangi avlod vakillari orasida biz misol sifatida quyidagi mahsulotlarni nomlashimiz mumkin:

• 
  Markaziy protsessor Sayohatga chipta kompaniya To'qqiz raqamli vizual texnologiyalar
  
• 
  protsessorlar seriyasi ViRGE kompaniya S3 Inc.
  
• 
  Markaziy protsessor RIVA128 kompaniyalar tomonidan birgalikda ishlab chiqilgan SGS Tomson va nVidia
  

3D grafik texnologiyasi
Keling, sizni 3D grafikani amalda sinab ko'rishga ishontirishga muvaffaq bo'laylik (agar buni hali qilmagan bo'lsangiz) va siz 3D video kartadan foydalanish uchun mo'ljallangan 3D o'yinlardan birini o'ynashga qaror qildingiz.
Aytaylik, avtopoyga simulyatori shunday o'yin bo'lib chiqdi va sizning mashinangiz allaqachon yangi rekordlarni zabt etishga intilishga tayyor. Ishga tushirishdan oldingi ortga hisoblash davom etmoqda va siz monitor ekranida ko'rsatilgan kokpit ko'rinishi siz o'rganganingizdan biroz farq qilishini sezasiz.
Siz ilgari bunday poygalarda qatnashgansiz, lekin birinchi marta tasvir sizni favqulodda realizm bilan hayratda qoldiradi, sodir bo'layotgan voqealarning haqiqatiga ishonishga majbur qiladi. Ufq uzoqdagi narsalar bilan birga ertalabki tumanga g'arq bo'ladi. Yo'l g'ayrioddiy silliq ko'rinadi, asfalt - bu iflos kulrang kvadratchalar to'plami emas, balki yo'l belgilariga ega monoxromatik sirt. Yo'l bo'yidagi daraxtlar chindan ham bargli tojlarga ega bo'lib, ularda alohida barglar ajralib turadigan ko'rinadi. Butun ekran, umuman olganda, haqiqatni taqlid qilish uchun ayanchli urinish sifatida emas, balki haqiqiy istiqbolga ega sifatli fotosurat taassurotini beradi.
Keling, qanday texnik echimlar 3D video kartalarga virtual haqiqatni bunday realizm bilan etkazishga imkon berishini aniqlashga harakat qilaylik. Qanday qilib kompyuter vizuallari professional 3D grafika studiyalari darajasiga yetdi.
Uch o'lchovli dunyoni ko'rsatish va modellashtirish bilan bog'liq hisoblash operatsiyalarining bir qismi endi 3D video kartaning yuragi bo'lgan 3D tezlatgichga o'tkaziladi. Markaziy protsessor endi displey muammolari bilan deyarli band emas, ekran tasviri video karta tomonidan shakllantiriladi. Bu jarayon apparat darajasida bir qator effektlarni amalga oshirishga, shuningdek, oddiy matematik apparatdan foydalanishga asoslangan. Keling, 3D grafik protsessor aniq nima qila olishini aniqlashga harakat qilaylik.
Poyga simulyatorimiz misoliga qaytsak, keling, yo'lning sirtlari yoki yo'l chetidagi binolar qanday qilib real tarzda ko'rsatilishi haqida o'ylab ko'raylik. Bu tekstura xaritalash deb ataladigan keng tarqalgan texnika yordamida amalga oshiriladi.
Bu sirtni modellashtirish uchun eng keng tarqalgan effekt. Masalan, binoning jabhasi ko'plab g'ishtlar, derazalar va eshiklarni modellashtirish uchun ko'plab yuzlarni ko'rsatishni talab qiladi. Biroq, tekstura (bir vaqtning o'zida butun yuzaga qo'llaniladigan tasvir) ko'proq reallikni beradi, lekin kamroq hisoblash resurslarini talab qiladi, chunki u butun jabha bilan bitta sirt sifatida ishlashga imkon beradi. Ekranga tegmasdan oldin yuzalar teksturalanadi va soyalanadi. Barcha teksturalar xotirada saqlanadi, odatda video kartaga o'rnatiladi. Aytgancha, bu erda AGP dan foydalanish tizim xotirasida teksturalarni saqlashga imkon berishini va uning hajmini sezilarli darajada oshirishini payqash mumkin emas.
Shubhasiz, yuzalar tekstura qilinganda, masalan, ufqdan tashqariga cho'zilgan bo'linuvchi chiziqli yo'lni ko'rsatishda istiqbolni hisobga olish kerak. Teksturali ob'ektlar to'g'ri ko'rinishi uchun istiqbolni tuzatish kerak. Bu zarba xaritasi ob'ektning turli qismlariga - kuzatuvchiga yaqinroq va uzoqroq bo'lgan qismlarga to'g'ri qo'llanilishini ta'minlaydi.
Istiqbolni hisobga olgan holda tuzatish juda ko'p vaqt talab qiladigan operatsiyadir, shuning uchun ko'pincha uning to'liq to'g'ri bajarilmasligini topish mumkin.
To'qimalarni qo'llashda, printsipial jihatdan, siz ikkita eng yaqin beatmap orasidagi tikuvlarni ham ko'rishingiz mumkin. Yoki ko'pincha, ba'zi o'yinlarda miltillash haydash paytida yo'l yoki uzun koridorlarni tasvirlashda seziladi. Ushbu qiyinchiliklarni bostirish uchun filtrlash (odatda ikki yoki uch chiziqli) ishlatiladi.
Ikki chiziqli filtrlash - bu tasvir buzilishlarini olib tashlash usuli. Ob'ekt asta-sekin aylanayotganda yoki harakatlanayotganda, siz pikselning bir joydan ikkinchisiga sakrashini sezishingiz mumkin, bu esa miltillashga olib keladi. Ushbu effektni kamaytirish uchun ikki chiziqli filtrlash sirt nuqtasini ko'rsatish uchun o'rtacha to'rtta qo'shni tekstura pikselini oladi.
Uch chiziqli filtrlash biroz murakkabroq. Tasvirdagi har bir pikselni olish uchun ikki darajadagi ikki chiziqli filtrlash natijalarining o'rtacha og'irligi olinadi. Olingan tasvir yanada aniqroq va kamroq miltillovchi bo'ladi.
Ob'ektning sirti hosil bo'lgan teksturalar ob'ektdan tomoshabinning ko'zlari holatiga bo'lgan masofaning o'zgarishiga qarab tashqi ko'rinishini o'zgartiradi. Harakatlanuvchi tasvirda, masalan, ob'ekt tomoshabindan uzoqlashganda, ko'rsatilgan ob'ekt hajmining pasayishi bilan birga tekstura bitmapining hajmi ham kamayishi kerak. Ushbu transformatsiyani amalga oshirish uchun GPU ob'ekt yuzasini qoplash uchun tekstura bitmaplarini mos o'lchamga aylantiradi, lekin tasvir tabiiy bo'lib qolishi kerak, ya'ni. ob'ekt kutilmagan tarzda deformatsiyalanmasligi kerak.
Kutilmagan o'zgarishlarga yo'l qo'ymaslik uchun ko'pgina grafik boshqaruv jarayonlari qisqartirilgan piksellar sonida oldindan filtrlangan tekstura bitmaplarini yaratadi, bu jarayon mip xaritalash deb ataladi. Keyin, grafik dastur avtomatik ravishda ekranda ko'rsatilgan tasvirning tafsilotlari asosida qaysi teksturadan foydalanishni aniqlaydi. Shunga ko'ra, agar ob'ekt hajmi kichraytirilsa, uning tekstura bitmapining o'lchami ham kamayadi.