रैस्टराइज़ेशन और ग्राफिक्स पाइपलाइन

रैस्टराइज़ेशन त्रिकोण जैसे ज्यामितीय प्रिमिटिव को उन पिक्सेल में परिवर्तित करता है जिन्हें वे स्क्रीन पर कवर करते हैं, और ग्राफिक्स पाइपलाइन का केंद्रीय चरण बनाता है जो 3डी दृश्यों को 2डी छवियों में बदलता है।

Definition

रैस्टराइज़ेशन वह प्रक्रिया है जिसमें यह निर्धारित किया जाता है कि एक प्रक्षेपित ज्यामितीय प्रिमिटिव किन पिक्सेल को कवर करता है और उन पिक्सेल में गहराई, रंग और बनावट निर्देशांक जैसी प्रति-वर्टेक्स मात्राओं का इंटरपोलेशन करता है।

Scope

यह विषय मानक रेंडरिंग पाइपलाइन के चरणों को शामिल करता है - वर्टेक्स परिवर्तन, क्लिपिंग, प्रक्षेपण, प्रिमिटिव असेंबली, स्कैन रूपांतरण, और फ्रैगमेंट प्रोसेसिंग - साथ ही दृश्यता के लिए डेप्थ बफरिंग, वर्टेक्स विशेषताओं का परिप्रेक्ष्य-सही इंटरपोलेशन, और परिणामी नमूनों का एंटीएलियासिंग।

Core questions

• 3डी निर्देशांक को 2डी स्क्रीन स्थिति में कैसे बदला जाता है?
• एक प्रक्षेपित त्रिकोण किन पिक्सेल को कवर करता है?
• जब प्रिमिटिव ओवरलैप होते हैं तो दृश्यता कैसे हल की जाती है?
• किनारों के साथ एलियासिंग कलाकृतियों को कैसे कम किया जाता है?

Key concepts

• वर्टेक्स और फ्रैगमेंट चरण
• क्लिपिंग और प्रक्षेपण
• स्कैन रूपांतरण
• Z-बफर डेप्थ टेस्ट
• परिप्रेक्ष्य-सही इंटरपोलेशन
• एंटीएलियासिंग

Key theories

ट्रांसफॉर्म-एंड-रैस्टराइज़ पाइपलाइन

ज्यामिति ऑब्जेक्ट स्पेस से स्क्रीन स्पेस तक समन्वय परिवर्तनों के एक निश्चित अनुक्रम से गुजरती है, जिसके बाद प्रिमिटिव को फ्रैगमेंट में स्कैन-कन्वर्ट किया जाता है, जो एक ऐसी संरचना प्रदान करता है जो समानांतर हार्डवेयर पर कुशलता से मैप होती है।

दृश्यता के लिए डेप्थ बफरिंग

z-बफर प्रत्येक पिक्सेल पर अब तक देखी गई निकटतम गहराई को संग्रहीत करता है और इसके पीछे स्थित फ्रैगमेंट को छोड़ देता है, जिससे ज्यामिति को सॉर्ट किए बिना छिपी हुई सतह को वृद्धिशील रूप से हटाया जा सकता है।

Clinical relevance

रैस्टराइज़ेशन पाइपलाइन वस्तुतः सभी वास्तविक समय ग्राफिक्स की नींव है, जो वीडियो गेम, यूजर-इंटरफ़ेस कंपोजिटिंग, सीएडी दर्शकों और ब्राउज़र और मोबाइल उपकरणों में पाए जाने वाले इंटरैक्टिव 3डी को संचालित करती है।

History

1970 के दशक की शुरुआत की z-बफर और स्कैन-रूपांतरण विधियों को शुरुआती ग्राफिक्स हार्डवेयर की निश्चित-कार्य पाइपलाइन में संहिताबद्ध किया गया था, फिर आधुनिक जीपीयू की प्रोग्रामेबल शेडर पाइपलाइनों में सामान्यीकृत किया गया।

Key figures

• Edwin Catmull
• Bui Tuong Phong

Seminal works

• catmull1974
• hughes2013

Frequently asked questions

रैस्टराइज़ेशन इतना तेज़ क्यों है?

प्रत्येक त्रिकोण को स्वतंत्र रूप से संसाधित किया जाता है और प्रत्येक पिक्सेल को सरल वृद्धिशील अंकगणित द्वारा भरा जाता है, जो ग्राफिक्स हार्डवेयर की बड़े पैमाने पर समानांतर वास्तुकला पर सीधे मैप करता है।

z-बफर किस लिए है?

यह रिकॉर्ड करता है कि प्रत्येक पिक्सेल पर अब तक खींची गई सबसे नज़दीकी सतह कितनी दूर है, ताकि नज़दीकी सतहें दूर की सतहों को अधिलेखित कर दें और दृश्य के छिपे हुए हिस्से स्वचालित रूप से हटा दिए जाएं।