Глоссарий терминов (стр. 3 )

Z-sorting – процесс удаления невидимых поверхностей с помощью сортировки многоугольников в порядке низ-верх, предшествующий рендерингу. Таким образом, при рендеринге верхние поверхности обрабатываются последними. Результаты рендеринга получаются верными только, если объекты не близки и не пересекаются. Преимуществом этого метода является отсутствие необходимости хранения значений глубины. Недостатком является высокая загрузка процессора и ограничение на пересекающиеся объекты.

Аддитивные цвета – цвета, порожденные излучающими объектами. При смешении аддитивные цвета осветляются, смешение трех основных аддитивных цветов – красного, зеленого и синего – дает белый цвет. При попарном смешении основных цветов аддитивных цветов получают основные субтрактивные цвета.

Альфа-канал (alpha channel) – дополнительный канал растровых данных, используемый для хранения сведений о прозрачности изображения (попиксельной, поблочной или для всего изображения). Степень прозрачности пикселя, заданная восьмибитовым альфа-значением, находится в интервале от 0 (пиксель полностью невидим – прозрачен) до 255 (пиксель полностью виден – непрозрачен).

Анти-алиасинг (anti-aliasing) – способ обработки (интерполяции) пикселов для получения более четких краев (границ) изображения (объекта). Наиболее часто используемая техника для создания плавного перехода от цвета линии или края к цвету фона. В некоторых случаях результатом является смазывание (blurring) краев.

Апертура фильтра – это форма окна (части изображения), с которым фильтр работает непосредственно в данный момент времени; окно это постепенно передвигается по изображению слева направо и сверху вниз на один пиксель (то есть на следующем шаге фильтр работает с окном, состоящим не только из элементов исходного изображения, но и из элементов, ранее подвергнувшихся преобразованию, – своего рода «принцип снежного кома»).

Билинейная фильтрация (Bilinear (bi-linear) Filtering) – метод устранения искажений изображения (устранение "блочности" текстур при их увеличении). При медленном вращении или движении объекта (приближение/удаление) могут быть заметны перескакивания пикселов с одного места на другое, т. е. появляется блочность. Для снижения этого эффекта при билинейной фильтрации берется взвешенное среднее значение цвета четырех смежных текстурных пикселов (texels) и в результате определяется цвет текстуры.

Бинаризация – это преобразование изображения, в общем случае, к одноцветному (чаще всего к черно-белому). При этом выбирается некий порог (например, 128), все значения ниже которого превращаются в цвет фона, а выше – в основной цвет.

Буфер глубины (Z-buffer, depth buffer) – двумерный массив данных, дополняющий двумерное изображение, где для каждого пикселя (фрагмента) изображения сопоставляется «глубина» (расстояние от наблюдателя до поверхности изображаемого объекта). Z-буфер представляет собой двумерный массив, каждый элемент которого соответствует пикселу на экране. Когда видеокарта рисует пиксел, его удалённость просчитывается и записывается в ячейку Z-буфера. Если пикселы двух рисуемых объектов перекрываются, то их значения глубины сравниваются, и рисуется тот, который ближе, а его значение удалённости сохраняется в буфер. Получаемое при этом графическое изображение носит название z-depth карта, представляющая собой полутоновое графическое изображение, каждый пиксел которого может принимать до 256 значений серого. По ним определяется удалённость от зрителя того или иного объекта трехмерной сцены.

Буфер кадра (Frame buffer) – специально отведенная область памяти компьютера или отдельной платы для временного хранения данных о пикселах, требуемых для отображения одного кадра (полного изображения) на экране монитора. Емкость буфера кадра определяется количеством битов, задействованных для определения каждого пиксела, который должен отображать изменяемую область или количество цветов и их интенсивность на экране.

Варп (warp) – для технологии CUDA представляет собой группу из 32 потоков и является минимальным объёмом данных, обрабатываемых SIMD-способом в мультипроцессорах CUDA.

Векторная графика – способ представления объектов и изображений в компьютерной графике, основанный на использовании элементарных геометрических объектов, таких как точки, линии, сплайны и многоугольники. Объекты векторной графики являются графическими изображениями математических функций.

Вершинный шейдер (Vertex Shader) – оперирует данными, сопоставленными с вершинами многогранников. К таким данным, в частности, относятся координаты вершины в пространстве, текстурные координаты, тангенс-вектор, вектор бинормали, вектор нормали. Вершинный шейдер может быть использован для видового и перспективного преобразования вершин, генерации текстурных координат, расчета освещения и т. д.

Гамма-коррекция – алгоритм управления яркостью изображения, позволяющий добиться идентичности отображения графики на экранах компьютеров разных производителей.

Геометрический шейдер (Geometry Shader) – в отличие от вершинного, способен обработать не только одну вершину, но и целый примитив. Это может быть отрезок (две вершины) и треугольник (три вершины), а при наличии информации о смежных вершинах (adjacency) может быть обработано до шести вершин для треугольного примитива. Кроме того, геометрический шейдер способен генерировать примитивы «на лету», не задействуя при этом центральный процессор.

Гистограмма – график распределения полутонов изображения, в котором по горизонтальной оси представлена яркость, а по вертикали – относительное число пикселов с данным значением яркости.

Глобальная память (для CUDA) – самый большой объём памяти, доступный для всех мультипроцессоров на видеочипе, размер составляет от 256 мегабайт до 1.5 гигабайт на текущих решениях (и до 4 Гбайт на Tesla). Обладает высокой пропускной способностью, более 100 гигабайт/с для топовых решений NVIDIA, но очень большими задержками в несколько сот тактов. Не кэшируется, поддерживает обобщённые инструкции load и store, и обычные указатели на память.

Глубина цвета – термин компьютерной графики, означающий объём памяти в количестве бит, используемых для хранения и представления цвета при кодировании одного пикселя растровой графики или видеоизображения. Часто выражается единицей бит на пиксель (bpp)

Двойная буферизация (Double Buffering) – представьте себе старый трюк аниматоров: нарисованный на уголках стопки бумаги персонаж мультика со слегка изменяемым положением на каждом следующем листе; затем, пролистав всю стопку, отогнув уголок, мы увидим плавное движение нашего героя. Практически такой же принцип работы имеет и Double Buffering в 3D анимации, т. е. следующее положение персонажа уже нарисовано до того, как текущая страница не пролистана. Без применения двойной буферизации движущееся изображение не будет иметь требуемой плавности, т. е. будет прерывистым. Для двойной буферизации требуется наличие двух областей, зарезервированных в буфере кадров трехмерной графической платы; обе области должны соответствовать размеру изображения, выводимого на экран. Метод использования двух буферов для получения изображения: один для отображения картинки, другой для рендеринга. В то время, как отображается содержимое одного буфера, в другом происходит рендеринг. Когда очередной кадр обработан, буфера переключаются (меняются местами). Таким образом наблюдатель все время видит отличную картинку.

Дитеринг (Dithering) – способ получения изображения 24-битного качества с использованием 8- или 16-битных буферов. Два цвета используются для моделирования третьего, и обеспечиваются плавные переходы между элементами изображения.

Затуманивание (Fogging) – образуется за счет комбинирования смешанных компьютерных цветовых пикселов с цветом тумана (fog) под управлением функции, определяющей глубину затуманивания.

Интерполяция (Interpolation) – математический способ восстановления отсутствующей информации. Например, необходимо увеличить размер изображения в 2 раза, со 100 пикселов до 200. Недостающие пикселы генерируются с помощью интерполяции пикселов, соседних с тем, который необходимо восстановить. После восстановления всех недостающих пикселов получается 200 пикселов вместо 100 существовавших, и, таким образом, изображение увеличилось вдвое.

Ключевой или опорный кадр – при создании видеоряда с использованием алгоритмов сжатия информации часто используется режим «keyframe». Это означает, что в кадре, который является «ключевым», хранится полное исходное изображение, а в кадрах, следующих за «ключевым» – только изменения по сравнению с предыдущим кадром. И в таком режиме «только изменения по сравнению с предыдущим кадром» изображения сохраняются до тех пор, пока не встретится очередной «ключевой кадр» (в котором опять сохраняется вся картинка целиком).

Компьютерная графика (Computer graphics) – общее направление, описывающее создание или манипуляцию графическими изображениями и изобразительными данными с помощью компьютера. Может использоваться в CAD, анимации, дизайне, архитектуре, деловой графике и т. д. Системы для компьтерной графики обычно являются интерактивными, т. е. отображают изображение на дисплее таким, каким оно создано, или в виде, в который преобразована исходная картинка. Область деятельности, в которой компьютеры используются как инструмент для синтеза (создания) изображений, так и для обработки визуальной информации, полученной из реального мира. По способам задания изображений графику можно разделить на категории: растровая графика, векторная графика, фрактальная графика, трёхмерная графика.

Конвейер – серия шагов по созданию и отображению трехмерного изображения. Первый шаг – трансформация: создается трехмерный объект и отображается на плоскость. Второй шаг – добавление освещенности объекту. Третий шаг – рендеринг цветов и теней многоугольников для соответствующих текстур.

Линейный буфер (Line Buffer) – буфер памяти, используемый для хранения одной линии видеоизображения. Если горизонтальное разрешение дисплея установлено равным 640 и для кодирования цвета используется схема RGB, то линейный буфер будет иметь размер 640х3 байт. Линейный буфер обычно используется в алгоритмах фильтров.