Терминология 3D-графики

2D Graphics

Двумерная графика. Графика, *действие* в которой происходит в одной плоскости. Например пользовательский интерфейс.

3D Graphics

Трехмерная графика. Визуальное отображение трехмерной сцены или объекта. Для представления трехмерной графике на двумерном устройстве (дисплей) применяют рендеринг (см. Rendering).

3D Pipeline

3D конвейер. Процесс построения 3D-изображения можно разделить на три последовательных этапа. На первом этапе объект преобразуется в мозаичную модель, т.е. происходит его разделение на множество многоугольников (полигонов). Следующий этап включает в себя геометрические преобразования и установки освещения. Наконец, заключительный этап, так называемый "рендеринг" (rendering), который является наиболее важным для качества 3D-изображения, создает двумерное изображение из полученных на предыдущих этапах многоугольников.

Alpha

Коэффициент прозрачности. В описание цвета (RGB) может входить специальный канал, называемый альфа каналом, который отвечает за прозрачность данного цвета. Т.о. цвет описывается как ARGB.

Alpha Blending (Alpha pixel blending)

Реальный мир состоит из прозрачных, полупрозрачных и непрозрачных объектов. Alpha Blending это способ передачи информации о прозрачности полупрозрачным объектам. Эффект прозрачности и просвечивания достигается путем смешивания значений цветов исходного и результирующего пикселей. Разделение изображения на многоугольники производится с использованием маски, плотность которой зависит от прозрачности объекта. В результате цвет точки является комбинацией цветов переднего и заднего плана. Обычно, Alpha имеет нормализованное значение от 0 до 1 для каждого цветного пиксела. Новый пиксел = (alpha)(цвет пиксела А) + (1 - alpha)(цвет пиксела В)

Alpha Buffer

Альфа буфер. Дополнительный буфер, в котором содержится информация о прозрачности, таким образом, пиксел имеет четырехзначное представление (RGBA), и в 32-разрядном буфере содержится 24 бита информации о цвете, т.е. 8 бит на каждый из цветов (красный, зеленый и синий), и 8 бит на значение alpha.
См. также Transparency

Ambient

Световой источник, который светит одинаково во всех направлениях. Все объекты освещаются с равной интенсивностью.

Anti-aliasing

Анти-алиасинг. Способ обработки (интерполяции) пикселов для получения более четких краев (границ) изображения (объекта). Наиболее часто используемая техника, для создания плавного перехода от цвета линии или края к цвету фона. В некоторых случаях, результатом является смазывание (blurring) краев.

без Анти-алиасинга	с Анти-алиасингом

Atmospheric Effect

Специальные эффекты, например туман, позволяющие улучшить рендеринг изображений реального мира.

Back buffer

Вторичный буфер. Область памяти, в которой рассчитываются объекты трехмерной сцены. Вывод изображения на экран осуществляется через Front Buffer (первичный буфер). Обычно процесс копирования содержимого вторичного буфера синхронизируется с обратным ходом луча ЭЛТ монитора. Таким образом достигается плавная смена кадров.

Bitmap

Способ кодирования изображения пиксел за пикселом.

Bilinear (bi-linear) Filtering

Метод устранения искажений изображения (устранение "блочности" текстур при их увеличении). При медленном вращении или движении объекта (приближение/удаление) могут быть заметны перескакивания пикселов с одного места на другое, т.е. появляется блочность. Для снижения этого эффекта при билинейной фильтрации берется взвешенное среднее значение цвета четырех смежных текстурных пикселов (texels) и в результате определяется цвет текстуры.

BitBLTs

BitBLT = Bit Block Transfer. БитБлет. Наиболее важная функция для ускорения графики в средах, использующих оконный интерфейс GUI (Graphic User Interface). BitBLT - фактически означает просто перемещение блока данных из одного места в другое, которое производится с учетом требований графической памяти. Например, эта функция используется при каждом перемещении окна, таким образом BitBLT - просто передача блока пикселов. Более сложное использование этой функции связано с ситуациями, требующими некоторого преобразования исходных данных, например, когда каждый "одноцветный" бит исходных данных расширяется до "цветного" с использованием цветовых палитр переднего или заднего плана перед тем, как он будет выведен на экран.

Blending

Блендинг. Комбинирование двух или более объектов с использованием некоторого базиса пикселов.

Buffer

Буфер. Область временного хранения данных, часто используется для компенсации разницы в скорости работы различных компонентов системы. Часто, в качестве буфера используется дополнительная память, зарезервированная для временного хранения данных, которые передаются между центральным процессором системы и периферией (такой, как винчестер, принтер или видеоадаптером). Особенно полезен буфер для компенсации разницы в уровнях интенсивности потоков данных, для обеспечения места размещения данных, когда процессы асинхронны (например, данные переданные в контроллер видеоплаты должны дождаться, когда графический процессор закончит выполнение текущей операции, и считает новую порцию информации), и для сохранения данных в неизменном виде (как буфер для видеокадра). Некоторые буферы являются частью адресуемой памяти центрального процессора системы, другие буферы памяти являются частью периферийных устройсв.

Bump Texture Mapping

В отличии от texture mapping, технология bump mapping подразумевает использование, как минимум, еще одной (обычно в оттеках серого) текстуры, которая служит в качестве карты для рельефа, который должен проявится при визуализации. Эта технология разработана для придания дополнительной детализации и объемности объектам без изменения их геометрических размеров. В случае если bump map будет не статичной, а анимированной, то можно достичь эффектов визуального изменения геометрии объекта во времени

Chroma Keying

Chroma Keying или текстурная прозрачность - возможность определять основной цвет в карте текстур и делать его прозрачным в процессе текстуирования изображения. В связи с тем, что не все объекты легко моделируются с использованием многоугольников, сhroma keying используется при включении в сцену сложных объектов в виде карт текстур.

Color

Цвет. Это индивидуальные компоненты белого света, по разному воспринимаемые человеческим глазом. Цветные мониторы используют три основных компонента цвета, на которые реагирует человеческий глаз: красный, зеленый и голубой. Цвет, который в итоге отображается на экране, образуется в результате смешения этих трех основных цветов.

Colored lighting

Цветовое освещение. Освещение источниками разного цвета, при этом происходит смешение цвета. Совсем недавно цветовое освещение стало использоваться в новейших 3D играх (Quake2, Unreal, Prey, Half Life).

Computer graphics

Компьютерная графика. Общее направление, описывающее создание или манипуляцию графическими изображениями и изобразительными данными с помощью компьютера. Может использоваться в CAD, анимации, дизайне, архитектуре, деловой графике и т.д. Системы для компьтерной графики обычно являются интерактивными, т.е. отображают изображение на дисплее таким, каким оно создано, или в виде, в который преобразована исходная картинка.

Depth Cueing

Уменьшение интенсивности освещения текстур при удалении объекта от точки наблюдения.

Directional

Световой источник, который освещает одинаково все объекты сцены, как бы из бесконечности в определенном направлении. Обычно используется для создания удаленных световых источников (таких как Солнце).

Dithering

Способ получения изображения 24-битного качества с использованием 8- или 16-битных буферов. Два цвета используются для моделирования третьего, и обеспечиваются плавные переходы между элементами изображения.

Double Buffering

Двойная буферизация. Представьте себе старый трюк аниматоров, нарисованный на уголках стопки бумаги персонаж мультика, со слегка изменяемым положением на каждом следующем листе, затем пролистав всю стопку, отгибая уголок, мы увидим плавное движение нашего героя. Практически такой же принцип работы имеет и Double Buffering в 3D анимации, т.е. следующее положение персонажа уже нарисовано, до того, как текущая страница не пролистана. Без применения двойной буферизации движущееся изображение не будет иметь требуемой плавности, т.е. будет прерывистым. Для двойной буферизации требуется наличие двух областей, зарезервированных в буфере кадров трехмерной графической платы; обе области должны соответствовать размеру изображения, выводимого на экран.
Метод использования двух буферов для получения изображения: один для отображения картинки, другой для рендеринга. В то время как отображается содержимое одного буфера, в другом происходит рендеринг. Когда очередной кадр обработан, буфера переключаются (меняются местами). Таким образом наблюдатель все время видит отличную картинку. (см. Back Buffer)

Environment Map-Bump Mapping

Технология являющаяся дальнейшим развитием Bump Mapping. В этом случае, помимо базовой текстуры объекта, применяется еще две текстуры:
1. Текстура являющаяся отрендеренным вариантом трехмерной сцены вокруг объекта (environment map)
2. Текстура - карта рельефа (bump map).
Самостоятельно и совместно с Procedural Texturing, данная технология позволяет получить такие натуральные эффекты как отражение, отражение в кривом зеркале, дрожжание поверхностей, искажение изображения вызываемое водой и теплым воздухом, трансформация искажений по шумовым алгоритмам, имитация туч на небе и др.

Flat Shading (Flat)

Метод затенения, называемый также постоянным затенением. Поверхность объекта, построенного с использованием этого метода, получается наиболее низкого качества, и изображение выглядит как бы поделенным на блоки. Flat Shading даёт более худший результат, чем, допустим, метод Gourad, но, в то же время и работает значительно быстрее.

Fog

Вид blending для объекта с фиксированными цветом и пикселами, удаляющимися от точки наблюдения.

Fogging

Затуманивание. Образуется за счет комбинирования смешанных компьютерных цветовых пикселов с цветом тумана (fog) под управлением функции, определяющей глубину затуманивания.

FPS, frames per second

Частота смены кадров. Чтобы оценить быстродействие системы трехмерной визуализации, достаточно запустить приложение, динамически создающее трехмерные сцены, и подсчитать число кадров в секунду, которое система способна отобразить. Однако, единого, достаточно авторитетного теста такого рода еще не создано. Большинство имеющихся тестов, основаны на фрагментах трехмерных игр и проверяют поведение графической карты на весьма ограниченном наборе функций.
Например, известная фирма Ziff Davis, выпустила тестовый пакет 3D Winbench'98.

Frame buffer

Буфер кадра. Специально отведенная область памяти компьютера или отдельной платы для временного хранения данных о пикселах, требуемых для отображения одного кадра (полного изображения) на экране монитора. Емкость буфера кадра определяется количеством битов, задействованных для определения каждого пиксела, который должен отображать изменяемую область или количество цветов и их интенсивность на экране.

Front buffer

Первичный буфер. Область памяти из которой происходит вывод кадра на экран (расчет производится в back buffer).

Gamma

Характеристики дисплеев, использующих фосфор, нелинейны. Небольшое изменение напряжения, когда общий уровень напряжения низок, приводит к изменению уровня яркости, однако такое же небольшое изменение напряжения не приведет к такому же заметному изменению яркости в случае, если общее напряжение велико. Этот эффект или, точнее, разница между тем, что должно быть и тем, что реально измерено, называется гаммой.

Gamma Correction

Перед выводом на дисплей линейные данные RGB должны быть обработаны (скорректированы) для компенсации гаммы (нелинейной составляющей) дисплея.

Gouraud Shading (Smooth shading)

Затенение методом Гуро (или плавное затенение), один из наиболее популярных алгоритмов затенения, который обеспечивает прорисовку плавных теней вокруг изображаемого обекта, что позволяет изображать трехмерные объекты на плоском экране.
Метод назван по имени его разработчика, француза Генри Гуро. Gouraud Shading или цветовая интерполяция - процесс, с помощью которого цветовая информация интерполируется по поверхности многоугольника для определения цветов в каждом пикселе. Информация о цвете связывается с каждым