草庐IT

图形学mipmap/ripmap/SAT原理详解|为什么实际中ripmap只额外占了1/3内存而不是3倍?

哇,被发现了☜(ﾟヮﾟ☜) 2023-03-28 原文

参考来源:
TA百人计划/GAMES101
屏幕光栅化后对采样后,如果不是1:1对应,会出现两种情况

像素分辨率>纹理分辨率
一个texel对应多个pixel,顶点的uv映射到纹理上不是整数值
(纹理被拉伸)
1.取最近邻方法时,相邻的pixel会对应到相同的texel上
2.双线性插值时,会计算映射到纹理中上下左右四个texel进行混合

无论如何,都不能得到11对应的关系,即像素会出现模糊(blur)

像素分辨率<纹理分辨率
一个pixel对应多个texel
1.取最近邻时,pixel中会是纹理中离散的texel
2.双线性插值时,取纹理中的4个texel混合

无论如何,都会出现纹理颜色的突变

注意:这两种情况并不取决于纹理的绝对分辨率,而是映射到屏幕之后根据视角等因素产生的问题,所以就算纹理这张图的分辨率很小,光栅化后也会出现纹理分辨率>像素分辨率的情况

这里省略mipmap的原理,详情参考b站GAMES101中的纹理章节
以下两种情况为mipmap映射完全正常的情况,即pixel:texel=1:1,每个像素都能在mipmap对应层数中找到11对应的纹理进行采样

当pixel:texel不为1:1时,传统的mipmap做法:
以长边为基准选择mipmap层数,此处因为竖直方向上pixel:texel=1:2所以选择第1层

竖直方向上第0层mipmap为1:2,第1层mipmap为1:1,正确采样
水平方向上第0层mipmap为1:1,第1层为2:1,一个pixel对应2个texel,所以采样到了纹理中对应位置更远的texel,而这个texel可能也同时被与2相邻的pixel也采样到了,所以pixel2和其他pixel可能共同对应同一个texel.就造成了过度模糊(overblur)

针对mipmap只能解决正方形映射的解决方法1:
各向异性过滤
在横竖各压缩2倍的mipmap的基础上,额外生成横竖压缩比不同的图
uv长度不同时查询到对应的map就能实现1:1映射

缺点:
1.mipmap只占用额外1/3内存开销,但是ripmap会占用额外3倍内存开销,用不起
2.只能解决水平和竖直方向上比例不等的问题,如果出现映射到斜角上的纹理无法解决

解决方法2:通过额外存储一张SAT纹理表
SAT纹理上记录了纹理某位置(u,v)距离原点(0,0)所包围的矩形中覆盖了多少texel
计算时通过取4个顶点的uv值在SAT图中查询就可以得知4个顶点所包围的任意矩形内的texel数量,从而在插值时精确的计算出1:1的结果

缺点:内存开销过大

对于各向异性过滤中不能采样有角度的矩形的解决方法1:

解决办法2:
现代GPU会在MipMap的基础上通过多次采样近似RipMap的效果,而不是存一张ripmap的纹理图
所以在解决各向异性过滤的同时仍然只占用mipmap额外空间的大小(1/3)而不是3倍
具体如下图

上面提到了传统的mipmap中以映射到纹理中的最长边来选择mipmap层数

导致的问题是虽然长边方向能够做到1:1映射,但是短边方向会出现过度模糊
而现代ripmap会根据最短边来选择mipmap层数,然后沿着长边作为各向异性线,沿着线的方向多次采样并合成,例如u:v为1:2,则采样数量为1:1的两倍
具体过程:

优点:各向异性线无方向性,无论任何角度的矩形都能够1:1采样
缺点:采样(计算量大),并且因为采用三线性插值,如果为16x各向异性,则最大的计算量可能需要128次采样
(三线性插值,如果1:1需要采样8个纹理值
16x时,u:v=16(ripmap中最左下角和右上角的纹理图)
8*16=128

ripmap详解2316112brstrong计算机图形学

有关图形学mipmap/ripmap/SAT原理详解|为什么实际中ripmap只额外占了1/3内存而不是3倍?的更多相关文章

  1. ruby - 为什么我可以在 Ruby 中使用 Object#send 访问私有(private)/ protected 方法？ - 2

    类classAprivatedeffooputs:fooendpublicdefbarputs:barendprivatedefzimputs:zimendprotecteddefdibputs:dibendendA的实例a=A.new测试a.foorescueputs:faila.barrescueputs:faila.zimrescueputs:faila.dibrescueputs:faila.gazrescueputs:fail测试输出failbarfailfailfail.发送测试[:foo,:bar,:zim,:dib,:gaz].each{|m|a.send(m)resc

  2. ruby-on-rails - Rails - 子类化模型的设计模式是什么？ - 2

    我有一个模型:classItem项目有一个属性“商店”基于存储的值，我希望Item对象对特定方法具有不同的行为。Rails中是否有针对此的通用设计模式？如果方法中没有大的if-else语句，这是如何干净利落地完成的？ 最佳答案 通常通过Single-TableInheritance. 关于ruby-on-rails-Rails-子类化模型的设计模式是什么？，我们在StackOverflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.co

  3. ruby - 什么是填充的 Base64 编码字符串以及如何在 ruby​​ 中生成它们？ - 2

    我正在使用的第三方API的文档状态:"[O]urAPIonlyacceptspaddedBase64encodedstrings."什么是“填充的Base64编码字符串”以及如何在Ruby中生成它们。下面的代码是我第一次尝试创建转换为Base64的JSON格式数据。xa=Base64.encode64(a.to_json) 最佳答案 他们说的padding其实就是Base64本身的一部分。它是末尾的“=”和“==”。Base64将3个字节的数据包编码为4个编码字符。所以如果你的输入数据有长度n和n%3=1=>"=="末尾用于填充n%

  4. ruby - 解析 RDFa、微数据等的最佳方式是什么，使用统一的模式/词汇(例如 schema.org)存储和显示信息 - 2

    我主要使用Ruby来执行此操作，但到目前为止我的攻击计划如下:使用gemsrdf、rdf-rdfa和rdf-microdata或mida来解析给定任何URI的数据。我认为最好映射到像schema.org这样的统一模式，例如使用这个yaml文件，它试图描述数据词汇表和opengraph到schema.org之间的转换:#SchemaXtoschema.orgconversion#data-vocabularyDV:name:namestreet-address:streetAddressregion:addressRegionlocality:addressLocalityphoto:i

  5. ruby - 为什么 4.1%2 使用 Ruby 返回 0.0999999999999996？但是 4.2%2==0.2 - 2

    为什么4.1%2返回0.0999999999999996？但是4.2%2==0.2。 最佳答案 参见此处:WhatEveryProgrammerShouldKnowAboutFloating-PointArithmetic实数是无限的。计算机使用的位数有限(今天是32位、64位)。因此计算机进行的浮点运算不能代表所有的实数。0.1是这些数字之一。请注意，这不是与Ruby相关的问题，而是与所有编程语言相关的问题，因为它来自计算机表示实数的方式。 关于ruby-为什么4.1%2使用Ruby返

  6. ruby - ruby 中的 TOPLEVEL_BINDING 是什么？ - 2

    它不等于主线程的binding，这个toplevel作用域是什么？此作用域与主线程中的binding有何不同？>ruby-e'putsTOPLEVEL_BINDING===binding'false 最佳答案 事实是，TOPLEVEL_BINDING始终引用Binding的预定义全局实例，而Kernel#binding创建的新实例>Binding每次封装当前执行上下文。在顶层，它们都包含相同的绑定(bind)，但它们不是同一个对象，您无法使用==或===测试它们的绑定(bind)相等性。putsTOPLEVEL_BINDINGput

  7. ruby - Infinity 和 NaN 的类型是什么？ - 2

    我可以得到Infinity和NaNn=9.0/0#=>Infinityn.class#=>Floatm=0/0.0#=>NaNm.class#=>Float但是当我想直接访问Infinity或NaN时:Infinity#=>uninitializedconstantInfinity(NameError)NaN#=>uninitializedconstantNaN(NameError)什么是Infinity和NaN？它们是对象、关键字还是其他东西？ 最佳答案 您看到打印为Infinity和NaN的只是Float类的两个特殊实例的字符串

  8. ruby-on-rails - 如果 Object::try 被发送到一个 nil 对象，为什么它会起作用？ - 2

    如果您尝试在Ruby中的nil对象上调用方法，则会出现NoMethodError异常并显示消息:"undefinedmethod‘...’fornil:NilClass"然而，有一个tryRails中的方法，如果它被发送到一个nil对象，它只返回nil:require'rubygems'require'active_support/all'nil.try(:nonexisting_method)#noNoMethodErrorexceptionanymore那么try如何在内部工作以防止该异常？ 最佳答案 像Ruby中的所有其他对象

  9. ruby - 为什么 SecureRandom.uuid 创建一个唯一的字符串？ - 2

    关闭。这个问题需要detailsorclarity.它目前不接受答案。想改进这个问题吗？通过editingthispost添加细节并澄清问题.关闭8年前。Improvethisquestion为什么SecureRandom.uuid创建一个唯一的字符串？SecureRandom.uuid#=>"35cb4e30-54e1-49f9-b5ce-4134799eb2c0"SecureRandom.uuid方法创建的字符串从不重复？

  10. ruby - 当使用::指定模块时，为什么 Ruby 不在更高范围内查找类？ - 2

    我刚刚被困在这个问题上一段时间了。以这个基地为例:moduleTopclassTestendmoduleFooendend稍后，我可以通过这样做在Foo中定义扩展Test的类:moduleTopmoduleFooclassSomeTest但是，如果我尝试通过使用::指定模块来最小化缩进:moduleTop::FooclassFailure这失败了:NameError:uninitializedconstantTop::Foo::Test这是一个错误，还是仅仅是Ruby解析变量名的方式的逻辑结果？ 最佳答案 Isthisabug,or

随机推荐