Розробка методів і засобів текстурування для покращення реалістичності формування графічних зображень

Abstract

У роботі проведено аналіз сучасних методів текстурування тривимірних графічних об’єктів з використанням різних підходів. Показано, що на сучасному етапі розвитку комп’ютерної графіки найбільшого поширення отримали методи, які основані на врахуванні перспективи тривимірних об’єктів. Запропоновано метод перспективно-коректного текстурування з використанням квадратичної апроксимації, який дозволяє зменшити відносну похибку визначення текстурних координат до 2 разів лише за рахунок зміщення внутрішньої опорної точки. Розроблено метод розпаралелення процессу визначення текстурних коорднат, що базується на методі Хесберга, який дозволяє істотно підвищити швидкість процессу текстурування за рахунок зменшення кількості операцій множення та тодавання. Запропоновано метод підвищення якості анізотропної фільтрації шляхом використання вагових функцій для обрахунку кольору пікселя. Запропоновано метод простого визначення координат текселів, що визначають колір екранного пікселя, з урахуванням кута нахилу полігона. Розроблено модифікацію Гаусівської моделі піксела для задач текстурування, що дозволило підвищити продуктивність обрахунків із застосуванням для Гаусівської моделі пікселя до рівня, достатнього для використання в системах реального часу за рахунок використання апроксимаційних формул. Отримані моделі та структури можуть бути використані в високопродуктивних системах комп’ютерної графіки для формування фотореалістичних зображень.

The thesis analyzes modern methods of three-dimensional texture graphics using different approaches. It is shown that in the current development of computer graphics most widely used methods are based on consideration of the prospects of three-dimensional objects. In this paper, the method of perspective-correct texturing using quadratic approximations, which can reduce the relative error of texture coordinates to 2 times only by the internal bias reference point. Also, the method of determining the parallelization process koordnat texture-based method Hesberha, which can significantly increase the speed texturing process by reducing the number of multiplications and todavannya. A method of improving the quality of anisotropic filtering by using weight functions to calculate pixel color. A simple method of determining the coordinates of texels that determine pixel color screen, given the angle of inclination of the landfill. A modification of the Gaussian pixel model for problems of texture, thus improving performance calculations using the Gaussian model for the pixel to a level sufficient for use in real-time through the use of approximation formulas. The models and structure can be used in high-performance computer graphics systems to create photorealistic images.