Gainward
Grafická pipeline I: Počítačová hra
Grafická pipeline je základem veškerého dění kolem počítačové grafiky a grafických karet, včetně jich architektury. Abyste porozuměli, jak to celé funguje, připravil jsem pro vás sérii několika článků věnovaných právě grafické pipeline. V dnešním prvním díle se vrhneme do útrob běžné počítačové hry.
gpureport.cz  Pavel Šantrůček  13.06.2016

OBSAH:
1. Úvod          
4. Herní smyčka a snímková frekvence          
2. Svět 3D          
5. Závěr (kam se podíváme příště)          
3. Počítačová hra a herní smyčka          
 

Svět 3D

Grafická pipeline je vlastně nějaký proces postupných kroků, za pomocí kterého můžeme zobrazit virtuální 3D svět na plochém displeji monitoru našeho počítače. Obdobně jako v normálním světě, kdy máme v místnosti umístěn třeba stůl, židle a další nábytek, tak také scéna 3D světa je komponována z libovolného počtu různě složitých 3D objektů. Každý takový 3D objekt, ať už složitý, nebo jednoduchý, je modelován za pomoci tvarů mnohem jednodušších (Primitive).

 

Triangle

 

Nejjednodušším představitelem plošného objektu je trojúhelník (Triangle) a právě pomocí takovýchto trojúhelníků můžeme složit jakkoliv složitý 3D objekt, respektive jeho tvar (Model). Pokud na povrch tohoto modelu 3D objektu následně aplikujeme pomocí různých shaderů (vykreslovacích programů) nějaké barvy nebo model pokryjeme texturou, jeho vzhled se stává z pohledu pozorovatele realistickým.

 

Složené modely

 

Jak můžete vidět, oním základním prvkem (primitivem), ze kterého se skládají všechny složitější modely 3D objektů je v našem případě prachobyčejný trojúhelník, jehož přesné umístění ve 3D prostoru je dáno souřadnicemi jeho vrcholů (Vertexů). Nějaký složitější model 3D objektu je tedy v prostoru popsán vertexy (souřadnicemi vrcholů) všech trojúhelníků, které tvoří jeho model.

Frustrum a viewport

 

Na 3D svět se pak díváme z pohledu pozorovatele obdobně jako z pohledu kamery při sledování filmu. Stejně jako u filmu, kdy nevidíme celý svět, ale pouze jeho výřez daný zorným úhlem kamery, tak také z celého 3D světa vidíme pouze tu část a objekty, které jsou umístěny v jeho pozorovatelem viditelné části (Frustrum).

Některé objekty v prostoru se mohou pohybovat a měnit tak svou pozici v prostoru a v případě pohybu kamery se pak mění relativní pozice všech objektů scény. Změny pozic objektů jsou prováděny tak, že jsou na tyto objekty aplikovány transformace (matematicky vypočteny pozice nové). Protože je každý model objektu tvořen jednoduchými trojúhelníky (primitivy), je tato transformace aplikována právě na vertexy těchto primitiv (posuneme-li v prostoru vertexy primitiv, posune se nám celý model objektu).

Přiznávám, trochu strohý a hodně zjednodušený popis 3D světa a jeho chování, ale věřte nebo ne, nám to bude pro další vysvětlování bohatě stačit.

         
Předchozí kapitola   Další kapitola
         

SPONSORS & PARTNERS

Asus  Alza  MSI  Gigabyte
AMD  Sapphire  Gainward  Nvidia

Copyright (c) 2024 InfoTrade Powered by ASP.NET & MS SQL Server