Зубці (комп'ютерна графіка)

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Це зображення було збільшено з допомогою інтерполяції методом найближчого сусіда, і, таким чином, зубці на краях символів стали більш помітними.

«Зубці» - це неформальна назва артефактів в растрових зображеннях, найчастіше за допомогою аліасингу[1], яке, в свою чергу, часто викликано нелінійними ефектами змішування, що створюють високочастотні компоненти або відсутніми або погано фільтрівними згладжуванням до відбору проб.

Зубці - сходові лінії, які з'являються там, де повинні бути гладкі прямі лінії або криві. Наприклад, коли номінально пряма, що не згладжена рядок проходить через один піксель, відбувається різке викривлення на півдорозі через лінію, де він перетинає порогове значення від одного пікселя до іншого.

Зубці не слід плутати з більшістю артефактів стиснення, які є іншим явищем.

Причини[ред. | ред. код]

Через «ефект сходів» виникають зубці. Це пов'язано з тим, що пряма, представлена ​​в растровому режимі, апроксимується послідовністю пікселів. Зубці можуть виникати з різних причин, найбільш поширеною з яких є те, що у пристрої виведення (моніторі або принтері) недостатньо роздільної здатності для відображення гладкої лінії.[2] Крім того, нерівності часто виникають, коли перетворене по бітам зображення перетворюється в зображення іношого розміру. Це одна з переваг векторної графіки над бітової графікою - вихід виглядає однаково незалежно від роздільної здатності пристрою виведення.

Шляхи вирішення[ред. | ред. код]

Ефект зубців може бути дещо зменшений графічної технікою, відомої як просторове згладжування. Згладжування згладжує зубчасті лінії, оточуючи зубці прозорими пікселями, щоб імітувати появу частково заповнених пікселів. Недоліком згладжування є те, що він зменшує контрастність, прибираючи різкі чорно-білі переходи, з'являються відтінки сірого, а виходить зображення нечітке. Це неминучий компроміс: якщо роздільної здатності недостатньо для відображення необхідної деталі, то результат буде або нерівним, або нечітким, або будь-якої їх комбінацією.

У комп'ютерній графіці реального часу, особливо іграх, згладжування використовується для видалення зубців, створених краями багатокутників і інших ліній вцілому. На деяких консолях для відеоігор, таких як Xbox 360 і PlayStation 3, є політика публікації, яка передбачає використання згладжування в деяких іграх, випущених для них. Деяка комп'ютерна графіка в нових відеоіграх не згладжується на ігрових консолях (Xbox 360 і PlayStation 3), тому що їх апаратне забезпечення не може працювати графічно гладко (30 кадрів в секунду), якщо вони згладжуються. На ігрових консолях восьмого покоління, таких як PlayStation 4 і Xbox One, згладжування і частота кадрів були значно поліпшені. Зубці в растрових зображеннях, наприклад спрайтах і поверхневих матеріалах, найчастіше розглядаються за допомогою окремих процедур Фільтрація текстур[en], які набагато легше виконувати, ніж фільтрацію згладжування. Фільтрація текстур стала повсюдною на ПК після впровадження 3Dfx[en] Voodoo GPU.

Відомі випадки використання терміну[ред. | ред. код]

У 8-бітної грі Atari Rescue on Fractalus[en] !, Опублікованій Lucasfilm Games в 1985 році, графіка, яка зображує кабіну космічного корабля гравця, містить дві віконних стійки, що не згладжуються і тому дуже «зазубрені». Розробники висміяли це і назвали ворогів в грі «Jaggi», а також спочатку назвали гру Behind Jaggi Lines!. Остання ідея була скасована відділом маркетингу до релізу.[3]

Джерела[ред. | ред. код]

  1. Mitchell, Don, "The Antialiasing Problem in Ray Tracing", Advanced Topics in Ray Tracing, Course Notes, SIGGRAPH 90.
  2. The Next Generation 1996 Lexicon A to Z: Jaggies. Next Generation (15) (Imagine Media). March 1996: 35. 
  3. Interview with David Fox (from: James Hague: Halcyon Days: Interviews with Classic Computer and Video Game Programmers)