Метод трассировки лучей против растеризации: новое поколение качества графики?

Метод трассировки лучей против растеризации: новое поколение качества графики?

Апрель 28, 2016

intellcity

Преимущества трассировки лучей

Как вы уже видели, главным преимуществом способа трассировки лучей есть его элегантность и простота. Метод применяет лишь один объект-примитив для отображения эффектов, каковые довольно часто требуют сложных технологий и нетривиального подхода стимуляции при применении стандартного способа растеризации.

Карта окружения (environment map) даёт хорошее приближение к симуляции отражений внешней среды, но способ трассировки лучей может симулировать кроме того отражения глаз автомобили Луиджи на капоте.

Отражения — это одна из областей, в которых способ трассировки лучей превосходно показывает себя. Сейчас в 3D-движках современных игр отражения рассчитываются посредством карт окружений (environment map). Эта разработка даёт хорошее приближение к отражениям объектов, расположенных в бесконечности либо в окружающей среде (как возможно видеть по заглавию), но для близко расположенных объектов подход показывает собственные ограничения.

Разработчики игр-гонок, например, создали собственные трюки для симуляции отражений родных объектов посредством так называемых динамических кубических карт (dynamic cube maps). Камера находится на уровне автомобили геймера, по окончании чего проводится рендеринг в главных направлениях. После этого результаты рендеринга сохраняются в кубических картах, каковые и употребляются для вывода отражений.

Динамические кубические карты смогут симулировать отражения родных объектов, к примеру, самолёта на чайнике. Но они не справляются с отражениями частей объекта приятель на приятеле, к примеру, носика чайника на его корпусе.

Само собой разумеется, у динамических кубических карт также имеется собственные недочёты. Достаточно накладно по вычислительной мощности просчитывать пара результатов рендеринга, и, дабы производительность не падала через чур очень сильно, кубические карты не пересчитываются столько раз, сколько главная картина. Это может привести к маленькой задержке отражений. Дабы снизить нагрузку на скорость заполнения (fill rate), рендеринг выполняется с меньшим разрешением, что может привести к появлению пикселизации в отражениях. Наконец, эта разработка довольно часто ограничивается машиной геймера, а все другие объекты применяют более простые (сферические) карты окружения.

При способе трассировки лучей отражения отображаются идеально, причём без сложных методов, потому, что всё просчитывается главным методом рендеринга. Ещё одним преимуществом можно считать вывод отражений частей объекта приятель на приятеле, к примеру, отражение зеркала бокового вида на теле автомобили, что весьма сложно взять посредством способа растеризации — а тут это отражение получается равно как и другие.

Способ трассировки лучей разрешает симулировать отражения частей объектов приятель на приятеле, к примеру, отражение зеркала бокового вида на корпусе автомобили.

Другие преимущества способа трассировки лучей

Вторым неоспоримым преимуществом способа трассировки лучей есть качественная обработка эффектов прозрачности. Посредством метода растеризации очень сложно выводить эффекты прозрачности, потому, что расчёт прозрачности зависит от порядка рендеринга. Чтобы получить прекрасные результаты, нужно упорядочить прозрачные полигоны в порядке самых дальних от камеры к самым родным, а уже позже делать рендеринг.

Но на практике эта задача через чур тяжёлая с позиций вычислений, да и неточности прозрачности также вероятны, потому, что выполняется сортировка полигонов, а не пикселей. Существует пара разработок, разрешающий обойти сортировку полигонов сцены (таких как depth peeling и A-буферы), но сейчас никого из них нельзя назвать спасительной. Вместе с тем метод трассировки лучей разрешает элегантно совладать с эффектами прозрачности.

Верная обработка эффектов прозрачности посредством растеризатора требует применения сложных методов, к примеру, A-буферов.

Вторым серьёзным преимуществом есть расчёт теней. В мире растеризации стандартом стала разработка карт теней (shadow mapping). Но у неё несть пара неприятностей, такие как лесенки на контурах и количество применяемой памяти.

Метод трассировки лучей разрешает решить проблему теней очень элегантно, не прибегая к сложным методам, применяя тот же объект-примитив и не требуя дополнительную память.

Наконец, ещё одним сильным преимуществом способа трассировки лучей есть родная возможность работы с искривлёнными поверхностями. Уже пара лет у современных GPU имеется помощь искривлённых поверхностей (она то появляется, то исчезает по мере новых новых архитектур и выхода драйверов). Но в случае если растеризаторам приходится делать изначальный проход тесселяции, дабы создавать треугольники (это единственный примитив, с которым может трудиться движок растеризации), то движок способом трассировки лучей может с пересечением лучей, без правильного математического определения поверхности.

Метод трассировки лучей против растеризации: новое поколение качества графики?

Случайная статья:

ЛЕВ ПРОТИВ — ИДИОТИЗМ ОХРАНЫ И ПОЛИЦИИ

Похожие статьи:

Закрепленное видео

Свежие

Записи

Рубрики