Страница 8

Введение в OpenGl. Учебник

1.5.2 Вычислители

Все геометрические примитивы описываются своими вершинами. Параметрические кривые и поверхности могут быть изначально описаны с помощью контрольных точек и полиномиальных функций, называемых базисными функциями. Вычислители предоставляют метод для определения реальных вершин, представляющих поверхность, по ее контрольным точкам. Этот метод – полиномиальная аппроксимация, он позволяет получить нормаль поверхности, координаты текстуры, цвета и значения координат в пространстве.

1.5.3 Повершинные операции

Для геометрических данных следующим этапом является выполнение повершинных операций (per-vertex operations). В течение этого этапа вершины преобразуются в примитивы. Некоторые типы вершинных данных трансформируются матрицами чисел с плавающей точкой размерности 4х4. Пространственные координаты проецируются с позиции в 3D мире в позицию на вашем экране.

Если активизированы дополнительные возможности библиотеки OpenGL, то этот этап становится еще более сложным. Если используется текстурирование, координаты текстуры могут быть сгенерированы и изменены на этом шаге. Если используется освещение, вычисления, связанные с ним, производятся с использованием трансформированных вершин, нормалей поверхностей, позиций источников света, свойств материала, а также другой информации, позволяющей вычислить цветовую величину.

1.5.4 Сборка примитивов

Отсечение – большая часть сборки примитивов – это уничтожение частей геометрии, выпадающих за полупространство, определенное плоскостью. Отсечение точек просто отвергает или не отвергает вершину; отсечение линий или полигонов может добавить дополнительные вершины в зависимости от ситуации (того, как именно линия или полигон отсекаются).

В любом случае, после этого процесса производится перспективное разделение, которое заставляет более дальние объекты выглядеть меньше, чем ближние. Затем выполняются операции с портом просмотра (viewport) и глубиной (координатой z). Если включено распознавание лицевых граней, и примитив является полигоном, то на этом шаге грань может быть отвергнута в зависимости от теста на лицевые грани. В зависимости от режима рисования полигонов, они могут быть нарисованы в виде точек или линий.

Результатом этого этапа являются завершенные примитивы, то есть трансформированные и отсеченные вершины со связанными цветом, глубиной и, иногда, координатами текстуры.

1.5.5 Операции над пикселями

В то время как геометрические данные движутся по конвейеру своим путем, пиксельные данные двигаются иным маршрутом. Первым делом массивы данных из системной памяти распаковываются, то есть преобразуются из какого-либо формата, в формат с необходимым числом компонент. Далее данные масштабируются, базируются и обрабатываются пиксельными картами. Результат сжимается и записывается в текстурную память или отправляется на этап растеризации.

Если пиксельные данные читаются из буфера кадра, над ними выполняются пиксельные операции (pixel-transfer operations). Затем результаты упаковываются в соответствующий формат и возвращаются в массив в системной памяти.

Существуют специальные операции копирования пикселей (pixel copy operations) для копирования данных из одной части буфера кадра в другие или из буфера кадра в текстурную память.

1.5.6 Наложение текстуры

Приложения OpenGL могут накладывать текстурные изображения на геометрические объекты, чтобы заставить их выглядеть более реалистично. Если используется несколько изображений текстур, разумно поместить их в объекты текстуры, чтобы можно было легко переключаться между ними.

Некоторые реализации OpenGL могут иметь дополнительные ресурсы для ускорения операций с текстурами. Например, может существовать специализированная быстрая текстурная память. Если такая память присутствует, текстурным объектам могут быть назначены приоритеты, чтобы управлять использованием этого ограниченного и весьма ценного ресурса.

1.5.7 Растеризация

Растеризация – это процесс преобразования геометрических и пиксельных данных во фрагменты. Каждый фрагмент соответствует пикселю в буфере кадра. Шаблоны линий и полигонов, толщина линии, размер точек, модель заливки, вычисления связанные с наложением для поддержки сглаживания принимаются в расчет при развертке двух вершин в линию или вычислении внутренних пикселей полигона. Каждый фрагмент имеет ассоциированные с ним значения цвета и глубины.