Підвищення продуктивності зафарбовування при використанні для визначення інтенсивностей кольору поверхні другого порядку

Abstract

Підвищення реалістичності відтворення графічних сцен передбачає не тільки збільшення рівня деталізації поверхонь об'єктів реального світу але й використання більш складних моделей освітлення. Це гостро ставить питання про підвищення продуктивності графічних систем, особливо при формуванні динамічних зображень у реальному часі та в інтерактивному режимі, коли передбачається, що траєкторії руху об'єктів не задано заздалегідь, а визначаються діями користувача в процесі взаємодії із системою. До високопродуктивних методів зафарбовування відносять метод зафарбовування з використанням поверхні другого порядку для визначення інтенсивностей кольору. Цей метод передбачає розрахунок нормалізованих векторів не для всіх, а тільки для декількох точок поверхні. Отримано нові аналітичні залежності для визначення інтенсивності кольору точки рядка растеризації через інтенсивності кольорів сусідніх точок. Отримані залежності не використовують довготривалі мікрооперації множення. Виведено формулу для визначення інтенсивностей кольорів в кінцевих точках цифрових сегментів, на які розбито рядок растеризації. Наведено структурні схеми для визначення інтенсивностей кольорів. Отримано порівняльні оцінки підвищення продуктивності. Результати досліджень можуть бути використані у високопродуктивних системах тривимірної графіки.Increasing the realism of the reproduction of graphic scenes involves not only increasing the level of detail of the surfaces of real-world objects, but also the use of more complex lighting models. This raises the question of improving the performance of graphics systems, especially in the formation of dynamic images in real time and interactively, when it is assumed that the trajectory of objects is not set in advance, but determined by user actions in interaction with the system. High-performance shading methods include the method of shading with the use of second-order surface to determine color intensities. This method involves the calculation of normalized vectors not for all, but only for a few points on the surface. New analytical dependencies for calculating the color intensity of a point on a rasterization row using color intensity of neighboring points are obtained. The obtained dependencies do not use long-term multiplication microoperations. A formula for computing color intensities at the endpoints of digital segments into which the rasterization string is divided is derived. Structural diagrams for determining color intensities are given. Comparative estimates of productivity increase are obtained. Obtained results can be used in high-performance three-dimensional graphics systems.