Gouraud gölgelendirme - Gouraud shading - Wikipedia
 | Bu makalede birden çok sorun var Lütfen yardım et onu geliştir veya bu konuları konuşma sayfası. (Bu şablon mesajların nasıl ve ne zaman kaldırılacağını öğrenin) (Bu şablon mesajını nasıl ve ne zaman kaldıracağınızı öğrenin)
|
| Üç boyutlu (3B) bilgisayar grafikleri |
|---|
 |
| Temel bilgiler |
| Birincil kullanımlar |
| İlgili konular |
Gouraud gölgelendirme, adını Henri Gouraud, bir interpolasyon kullanılan yöntem bilgisayar grafikleri sürekli üretmek gölgeleme ile temsil edilen yüzeylerin çokgen ağlar. Uygulamada, Gouraud gölgelendirme, çoğunlukla açık havada sürekli aydınlatma elde etmek için kullanılır. Üçgen kafesler her üçgenin köşelerindeki aydınlatmayı hesaplayarak ve doğrusal enterpolasyon her biri için ortaya çıkan renkler piksel üçgen ile kaplıdır. Gouraud, tekniği ilk olarak 1971'de yayınladı.[1][2][3]
Açıklama
Gouraud gölgelendirmesi şu şekilde çalışır: yüzey normal her biri için tepe Poligonal bir 3B modelde, her köşe için belirtilir veya her köşede buluşan çokgenlerin yüzey normallerinin ortalaması alınarak bulunur. Bu tahminleri kullanarak, bir yansıma modeline dayalı aydınlatma hesaplamaları, ör. Phong yansıma modeli, daha sonra köşelerde renk yoğunlukları üretmek için gerçekleştirilir. Her biri için ekran pikseli poligonal ağ ile kaplanırsa, renk yoğunlukları daha sonra enterpolasyonlu köşelerde hesaplanan renk değerlerinden.
Diğer gölgeleme teknikleriyle karşılaştırma
Gouraud gölgelendirmesi, düz gölgeleme ve önemli ölçüde daha az işlem gerektirir Phong gölgeleme, ancak genellikle yönlü bir görünümle sonuçlanır.
Phong gölgelendirmesine kıyasla, Gouraud gölgelendirmesinin gücü ve zayıflığı enterpolasyonunda yatmaktadır. Bir ağ, ekran alanında köşelere sahip olduğundan daha fazla pikseli kapsıyorsa, köşelerdeki pahalı aydınlatma hesaplamalarının örneklerinden gelen renk değerlerinin enterpolasyonu, Phong gölgelendirmede olduğu gibi her piksel için aydınlatma hesaplamasını gerçekleştirmekten daha az işlemci yoğunluğu gerektirir. Bununla birlikte, oldukça yerelleştirilmiş ışık efektleri (ör. aynasal vurgular, Örneğin. (bir elmanın yüzeyindeki yansıyan ışığın parıltısı) doğru şekilde gösterilmeyecektir ve bir çokgenin ortasında bir vurgu bulunuyorsa, ancak çokgenin tepe noktasına yayılmıyorsa, bu bir Gouraud sunumunda görünmeyecektir; tersine, bir çokgenin tepe noktasında bir vurgu meydana gelirse, bu tepe noktasında doğru şekilde işlenecektir (çünkü aydınlatma modelinin uygulandığı yer burasıdır), ancak enterpolasyon yöntemi aracılığıyla tüm komşu çokgenlere doğal olmayan bir şekilde yayılacaktır.
Sorun, dönerken bir modelin yüzeyi boyunca düzgün bir şekilde hareket eden aynasal bir vurguya sahip olması gereken bir görüntülemede kolayca tespit edilir. Gouraud gölgelendirme, bunun yerine, modelin komşu kısımlarında sürekli olarak soluklaşan ve amaçlanan aynasal vurgu modelin bir tepe noktasından geçtiğinde yoğunlukta zirve yapan bir vurgu oluşturacaktır. Bu sorun, nesnedeki köşelerin yoğunluğu artırılarak çözülebilirken, bir noktada azalan getiri Bu yaklaşımın kullanılması, daha ayrıntılı bir gölgeleme modeline geçişi destekleyecektir.
Gouraud gölgeli küre benzeri ağ - aynasal vurgunun kötü davranışına dikkat edin.
Çok yüksek bir çokgen sayısıyla oluşturulmuş başka bir küre benzeri ağ.
Gouraud gölgelendirme, doğrusal enterpolasyon kullanır
Gouraud gölgelendirmesinin, örneğin perspektif doğru enterpolasyon dahil olmak üzere köşeler arasındaki herhangi bir renk enterpolasyonu olduğu yaygın bir yanılgıdır; orijinal kağıt netleştirir Gouraud gölgelendirmesi doğrusal özellikle köşeler arasında renk enterpolasyonu.[1] Varsayılan olarak en modern GPU'lar Gouraud gölgelendirmesinden farklı bir sonuç üreten köşeler arasında perspektif doğru enterpolasyon kullanın. Farklılıklar, özellikle doğrusal enterpolasyon ve perspektif doğru enterpolasyon arasındaki farkların daha belirgin olacağı görünümün derinliklerine uzanan poligonlarda belirgin olacaktır.
Mach bantları
Yoğunluğun herhangi bir doğrusal interpolasyonu türev süreksizliklere neden olur ve Mach bantları, Gouraud Shading'in ortak bir görsel eseri.
Ayrıca bakınız
Referanslar
- ^ a b Gouraud, Henri (1971). Eğri Yüzeylerin Bilgisayarla Görüntülenmesi, Doktora Tezi (Tez). Utah Üniversitesi.
- ^ Gouraud, Henri (1971). "Eğimli yüzeylerin sürekli gölgelendirilmesi" (PDF). Bilgisayarlarda IEEE İşlemleri. C-20 (6): 623–629. doi:10.1109 / T-C.1971.223313.
- ^ Gouraud, Henri (1998). "Eğimli yüzeylerin sürekli gölgelendirilmesi". Rosalee Wolfe'de (ed.). Seminal Graphics: Alanı şekillendiren öncü çabalar. ACM Basın. ISBN 1-58113-052-X.