| demo.design 3D programming FAQ | download | links | author

РАЗНОЕ
7.1. Субпиксельная точность

Субпиксельная точность означает следующее: только те пикселы, центры которых лежат внутри данного многоугольника, должны быть нарисованы. На самом деле, в этом определении можно использовать любую (зафиксированную) точку внутри пиксела, единственным последствием этого будет сдвиг всего экрана меньше, чем на 0.5 пиксела.

Необходимость в субпиксельной точности появляется только из-за того, что дисплеи дискретны, состоят из пикселов. Чем меньше становятся пикселы (то есть, чем выше разрешение), тем меньше важна эта точность. Однако разницу можно почувствовать даже на разрешениях порядка 1280x1024, а тем более при обычных для 3D engine 320x200 или 640x480.

Реализовать субпиксельную точность на редкость просто. Представьте себе, что мы рисуем грань. Обычно мы начинаем рисовать ее с какого-то нецелого start_y, так как при преобразованиях (например, проецировании) у нас получаются вовсе не целые числа. Обычно их просто округляют. В результате типичная процедура рисования треугольника, которая начинает отрисовку с самой верхней точки A и идет вниз по строкам, на каждой строке пересчитывая координаты начала и конца рисуемого отрезка как

    sx_start += dx_start;
    sx_end += dx_end;

теряет субпиксельную точность из-за этого самого округления, так как sx_start инициализируется как A.sx, A.sx соотвествует линии y = A.sy, а рисовать мы начинаем с какого-то округленного значения. Кстати, ни один из примеров к FAQ'у потерей субпиксельной точности не страдает, так как для каждой строки sx_start и sx_end заново вычисляются по точной формуле.

Точная формула для расчета sx_start выглядит как

sx_start = A.sx + dx_start * (current_sy - A.sy),

и для самой первой линии мы тоже должны ее честно применить, а не просто положить sx_start = A.sx. Получаем, что

    sx_start = A.sx + dx_start * (ceil(A.sy) - A.sy);
    sx_end = A.sx + dx_end * (ceil(A.sy) - A.sy);

Ту же самую операцию надо сделать и со всем остальными переменными, которые мы будем интерполировать по ребрам (например u, v, интенсивность для Гуро); и то же самое надо сделать при переходе с ребра на ребро.

    // ...
    u_start += du_start * (ceil(start_y) - start_y);
    u_end += du_end * (ceil(start_y) - start_y);
    // ...

Ну и, разумеется, рисовать начинать надо с той строки, которую мы использовали в формулах. То есть, ceil(start_y).

Вот и все. На скорость работы это не влияет вообще, а грани сразу перестают мелко и противно дрожать при перемещении, особенно сильно это заметно при маленьких поворотах (в доли градуса).

| demo.design 3D programming FAQ | previous | content | next