Moc obrazu

6. Rasteryzacja, czyli nadawanie obiektom kolorów i tekstur

Utworzony obraz zostanie teraz przystosowany do wyświetlania na płaskiej powierzchni ekranu. W tym celu wszystkie siatki obiektów są wypełniane jednolitym kolorem z uwzględnieniem oświetlenia sceny (12). Przy użyciu modułu rasteryzacji grafika jest spłaszczana i przygotowywana do wyświetlania w rozdzielczości ekranu (13). W międzyczasie część jednostek obliczeniowych GPU zajmuje się dalszą obróbką grafiki: nadaje obiektom różne kolory, połysk, fakturę i inne detale. W późniejszym etapie moduł rasteryzacji zajmie się wygładzaniem krawędzi w spłaszczonych obiektach (14). Można to robić na co najmniej kilkanaście sposobów, które różnią się stopniem obciążenia procesora graficznego.

7. Operacje na teksturach

Szlifowaniem grafiki, tak by zyskała na realizmie, zajmują się te same co porzednio jednostki obliczeniowe procesora graficznego. Podstawowym celem ich pracy jest nadanie obiektom cech materiałów, z jakich są zbudowane. Cechy te są przekazywane przez tekstury, np. zdjęcia realnych obiektów. Na każdy obiekt przypada co najmniej kilka tekstur (15). Dodatkowo nakładane tekstury są poddawane filtrowaniu, które uwzględnia zniekształcenia wprowadzane przez geometrię. Pozwala to jeszcze wierniej oddać na ilustracji rzeczywistość (16).

Aby dwuwymiarowe tekstury zostały nałożone na trójwymiarowy obiekt przestrzenny, jest on „rozklejany” i rozkładany na płasko. Do tak uzyskanej siatki „docinana” jest płaska tekstura i potem zakładana na obiekt przestrzenny.

Na tym etapie do obrazu dodawane są różne efekty. Przykładowo do wygenerowania trawy nakłada się na jedną sekcję wielokątów mapę przezroczystości oraz teksturę samej trawy (18). W podobny sposób powstają inne efekty, jak np. liście na drzewach czy elementy maskowania wojskowego.

Na podstawie danych o oświetleniu sceny, zdefiniowanych w początkowym etapie generowania grafiki, jednostki obliczeniowe tworzą realistyczne cienie rzucane przez oświetlone obiekty. Mają do dyspozycji co najmniej kilka funkcji tworzenia cieni. Te, które wyglądają szczególnie realistycznie, wymagają jednak większej mocy obliczeniowej i spowalniają proces tworzenia grafiki.

Jednostki obliczeniowe generują też takie zjawiska, jak mgły, ognie i wybuchy czy dymy. Tworzą odbicia (również te dynamiczne) w obiektach o wysokiej połyskliwości. Aby uzyskać ten efekt, tworzona jest tekstura będąca odzwierciedleniem środowiska, w którym dany obiekt się znajduje, a potem nakładana jest na obiekt graficzny. Podobnie uzyskiwane są odbicia w wodzie.

8. Generowanie dodatkowych efektów w tworzonej scenie

Uzyskanie dodatkowych efektów zależy też od programistów, gdyż oprócz stosowania efektów dostępnych w bibliotekach graficznych mogą tworzyć własne rozwiązania. Jest to możliwe, bo jednostki obliczeniowe generujące efekty są programowalne.

Chętnie stosowane są tekstury nieba o wysokiej rozpiętości tonalnej (HDR), dające efekt oświetlenia jeszcze bardziej zbliżonego do rzeczywistego. Jednostki obliczeniowe generują też efekt rozpraszania podpowierzchniowego, w którym światło przenika przez cienkie fragmenty ciała.

Jednostki obliczeniowe zajmują się też takimi efektami, jak np. widoczne promienie słoneczne czy poświata na części obiektów 3D sceny (21). Poza tym to do nich należy kompozycja i postprodukcja sceny – dodawanie takich efektów, jak np. odbicie promieni słonecznych w soczewce czy uzyskanie głębi ostrości. Teraz wystarczy nałożyć na grafikę mapę przezroczystości (20) oraz szablon (19), zawierający np. celownik graficzny i informacje o statusie gracza. Jedna klatka jest gotowa.