Mipmap 和 過濾 (看完不理解你打我)

2021-10-08 23:01:46 字數 2128 閱讀 9851

作用:

我首先很自然想到的一點是 會根據距離攝像機的遠近來選擇需要使用的mipmap級別,

如果通過距離攝像機的遠近的話,gpu會計算每乙個畫素距離攝像機的遠近,然後選擇乙個演算法,根據距離在 0 和最大的mipmap級別進行線性插值去計算,但究竟選擇多大和多小的距離呢,聰明的我這個時候或許會想到轉換到攝像機的空間中,然後設定最小的距離為近裁剪面距離,最遠的距離為遠裁剪面距離,然後根據近遠裁剪面與當前的距離做插值計算得出當前畫素需要使用的mipmap level,這樣會有乙個問題,什麼樣的插值可以根據距離來計算對用的mipmap level呢?得需要先找出 mipmap level 為0 的時候對應的距離,這個距離顯然無法確定 除非人為定是不能適配,因此根據距離相機的遠近計算mipmap 級別是不行的。

實際上,由於gpu每次計算的不是乙個畫素,它會同時計算四個螢幕畫素,可以利用這個特點,通過差分法求當前周圍四個螢幕畫素在在uv上投影後的紋素後在水平方向和垂直方向便宜的最大距離,取得這個最大距離的2的對數結果就是當前畫素的mipmap級別。為什麼是取2的對數呢?

其實需要理解幾點

1 mipmap最終的處理結果是讓螢幕畫素與紋理畫素簡稱紋素一一對應。

2 如果 當前螢幕的四個畫素如果沒有偏移的話最大的水平和豎直偏移距離會為1 即是乙個uv對應的乙個紋素大小,這個時候所處的mipmap級別就是 0

3 假設當前當畫素偏移了一定距離l並且這個距離小於1,表示乙個紋素對應的螢幕多個畫素,相當於被放大了,這個時候使用mipmap是沒有意義的。

因此使用mipmap的合理情況是這個偏移的距離l大於1,表示乙個螢幕畫素覆蓋了超過乙個紋素,為了讓這個乙個畫素覆蓋乙個紋素,所以需要減少的大小而且由於mipmap級別間的水平或者豎直方向比例大小為2倍關係,所以用這個取2的對數,就可以實現螢幕乙個畫素覆蓋乙個紋素了。完美理解!!!!

1 先在x方向上先計算 點r1 r2點的線性插值結果。

2 然後在y方向上,再通過r1 r2 ,計算出p點的線性插值結果極為雙線性插值結果。

就是在雙線性插值的基礎上,進行兩次雙線性插值:這樣子就是把計算的空間由二維轉換成了三維。不難理解計算三線性插值得需要知道8個頂點的座標位置了,這8個頂點圍城的形狀剛好為乙個立方體盒子。

1 先計算立方體中c001 c000 c101 c100四個點構成的四邊形面(也就是立方體的前面),c點在該面上的投影的座標值cfront

2 再計算立方體中c011 c010 c110 c111四個點構成的四邊形面(也就是立方體的背面),c點在該面上的投影的座標值cback

3 然後計算cfont 和 cback的線性插值結果即可。

雙線性插值和三線性插值都有著相同的優點和缺點。計算都很快,並且演算法很簡單,但是都不會產生和平滑的結果。然而,三線性插值在體積渲染或者流體渲染中會很有用,因為裡面需要用到大量的3d格仔查詢技術,三線性插值會很有幫助。(目前體積渲染還在研究中,先摘抄一段gpu gems volume rendering

techniques中一段:當資料集儲存為一組2d紋理切片時,**多邊形只是與切片對齊的矩形。儘管速度更快,但這種方法仍存在一些缺點。首先,它需要三倍的記憶體,因為需要沿每個主要方向複製資料片。通過動態地重建切片,可以避免資料複製,並節省一些效能(lefohn等,2004)。其次,取樣率取決於體積的解析度。可以通過新增中間切片並使用片段著色器執行三線性插值來解決此問題(rezk-salama等2000)。第三,取樣距離隨視點而變化,當從一組切片切換到另一組切片時,強度會隨著相機的移動而發生變化,並產生偽影。

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