Геометрия трубопроводов - Geometry pipelines

Геометрические манипуляции с примитивами моделирования, например, выполняемые конвейером геометрии , являются первым этапом в системах компьютерной графики , которые создают изображения на основе геометрических моделей. Хотя изначально геометрические конвейеры были реализованы в программном обеспечении, они стали очень удобными для аппаратной реализации, особенно после появления очень крупномасштабной интеграции (СБИС) в начале 1980-х годов. Устройство под названием Geometry Engine, разработанное Джимом Кларком и Марком Ханной в Стэнфордском университете примерно в 1981 году, стало переломным моментом для того, что с тех пор становится все более популярной функцией в современных системах отображения синтетических растровых изображений .

Геометрические преобразования применяются к вершинам многоугольников или других геометрических объектов, используемых в качестве примитивов моделирования , как часть первого этапа в конвейере рендеринга графических изображений на основе классической геометрии . Геометрические вычисления также могут применяться для преобразования полигонов или восстановления нормалей поверхности , а затем для выполнения вычислений освещения и затенения, используемых при их последующем рендеринге.

История

Аппаратные реализации конвейера геометрии были представлены в ранней системе Evans & Sutherland Picture System , но, возможно, получили более широкое признание, когда позже были применены в широком диапазоне продуктов графических систем, представленных Silicon Graphics (SGI). Первоначально аппаратное обеспечение геометрии SGI выполняло простое модельное пространство для преобразования просмотра пространства экрана, при этом все освещение и затенение обрабатывались на отдельном этапе аппаратной реализации. В более поздних приложениях с более высокой производительностью, таких как RealityEngine , они начали применяться для выполнения части поддержки рендеринга.

Совсем недавно, возможно, начиная с конца 1990-х годов, аппаратная поддержка, необходимая для выполнения манипуляций и рендеринга довольно сложных сцен, стала доступной для потребительского рынка. Такие компании, как Nvidia и AMD Graphics (ранее ATI ), в настоящее время являются двумя ведущими представителями производителей оборудования в этой сфере. GeForce линия видеокарт от Nvidia была первой для полной поддержки OpenGL и Direct3D аппаратной обработки геометрии на потребительском рынке ПК, в то время как некоторые более ранние продукты , такие как Цветопередача Verite включен аппаратная обработка геометрии с помощью собственных программных интерфейсов. В целом более ранние графические ускорители от 3Dfx , Matrox и других полагались на ЦП для обработки геометрии.

Этот предмет является частью технической основы современной компьютерной графики и является всеобъемлющей темой, преподаваемой как на уровне бакалавриата, так и на уровне магистратуры в рамках образования в области информатики .

Смотрите также

Рекомендации