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Terminologia di uso Comune


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#1 Zero_C@LL

Zero_C@LL
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Inviato 24 October 2007 - 17:15

Terminologia di uso Comune
Autore: Zero C@LL




Spesso alcuni utenti ci hanno chiesto delucidazioni riguardo all'effettivo significato e a cosa fanno realmente determinati effetti grafici nei giochi o cosa significano delle Sigle,
quindi abbiamo pensato di creare questa breve guida per spiegare il significato dei termini di maggior uso comune e di maggiore interesse.
Cercheremo di dare una descrizione di quello che sono e che fanno, cercando di evitere il più possibile l'uso di termini tecnici o procedure in modo da far comprendere più facilmente l'effettivo significato dei termini.

Termini Hardware più diffusi

GPU
GPU è l'acronimo di Graphics Processing Unit ovvero il microprocessore di una scheda video per computer o consolle, che gestisce i calcoli relativi alla parte grafica.

Buffer
Il Buffer o Framebuffer di una scheda Grafica è la parte della memoria destinata a ricevere i frame generati dalla GPU e destinati alla visualizzazione.
Ad essa possono essere applicate diverse tecniche di esecuzione e diverse distinte aree.
  • Double Buffering (2 zone di memoria distinte).
  • Triple Buffering (3 distinte zone di memoria).
Z-buffer
Lo Z-buffering è la zona di memoria e la tecnica che gestisce la profondità dei pixel di un oggetto.

Pipeline
La pipeline è una tecnologia che serve per incrementare il numero di istruzioni eseguite in una data quantità di tempo,
al fine da ottenere un maggior numero di calcoli al secondo.
Esse possono essere gestite direttamente tramite accesso diretto all'hardware o gestite tramite librerie grafiche (DirectX o OpenGL).
Nel secondo caso avremo prestazione inferiori alla gestione diretta dell Hardware, ma permetteremo al programma di sfruttare le schede grafiche in commercio senza dover scrivere una versione apposita del programma per ogni tipologia di scheda grafica o console.
Le pipeline si occupano principalmente del rendering all'interno di un processore grafico.
I compiti che svolgono sono molteplici, applicazione di textures, calcolo dell'illuminazione, generazione dei poligoni, gestione di effetti grafici come il bump mapping.

Termini Ricorrenti

DirectX
DirectX, in origine battezzate "Game SDK", è una collezione di API (Application Programming Interface), ovvero un set di strumenti e di procedure disponibili per i programmatori per lo sviluppo semplificato di videogiochi.
Il kit di sviluppo (SDK) è disponibile gratuitamente sul sito della Microsoft.
Oggi le DirectX sono molto usate anche presso industrie di altri generi di software, e siamo arrivati alla versione 10.
Rappresenta lo standard grafico su piattaforma Windows.

OpenGL
OpenGL (Open Graphics Library) è la diretta concorrente delle DirectX, e non è altro che un altro set di API Grafiche
indirizzata maggiormente allo sviluppo di grafica per i videogiochi.
Rappresenta lo standard grafico su piattaforma UNIX.

Motore grafico
Il motore grafico è il cuore del software di un videogioco.
Il suo compito primario è di fornire la tecnologia di base dello sviluppo dell'applicazione e per la gestione del rendering grafico.
Esistono diverse tipologie di motori e posso incorporare anche motori che gestiscono fisica, suono, scripting, animazioni, intelligenza artificiale, networking, e scene-graph.
I maggiori motori grafici al momento sono l'Unreal Engine 3 prodotto da EPIC, e il quello prodotto da ID Software.
Il Motore di animazioni più diffuso è l'HAVOK.

Pixel
Pixel, ovvero picture element, con questo termine si indica ciascuno degli elementi puntiformi che formano un'immagine.
Il numero di pixel in un'immagine è detto risoluzione, maggiori sono i pixel, e migliore è la definizione dell'immagine.
Spesso quando con pixel intendiamo i punti colorati che formano un'immagine digitale, come una JPEG,
essi possono non corrispondere uno a uno con i pixel dello schermo, in questo caso i punti dell'immagine vengono chiamati texel.

Risoluzione
La risoluzione è espressa da una coppia di numeri che rappresentano il numero di pixel che compongono l'immagine in larghezza e altezza, infatti quando diciamo la risoluzione è 1360 x 768, intendiamo che ha 1360 pixel in larghezza e 768 in altezza.
Naturalmente maggiore è la risoluzione migliore è la definizione dell'immagine, sopratutto su schermi di grandi dimensioni.

Curva Bézier
Le curve Bézier sono largamente usate nella computer grafica per modellare curve smussate.
Esso permette di realizzare le curve a partire da due punti e una linea vettoriale, un sistema innovativo che permette di realizzare disegni curvilinei bellissimi e precisi.
E' una tecnica spesso usata nei motori grafici prodotti da ID Software.

Terminlogia Effetti Grafici più diffusi

Texture
La Texture è un'immagine di tipo bitmap che viene applicata come rivestimento alla superficie di un oggetto bidimensionale o tridimensionale.

Alaising
Non è altro che l'effetto scalettature che si vede nella definizione dei contorni delle linee oblique dei personaggi e degli oggetti presenti sullo schermo.

Antialaising
L' antialiasing, spesso abbraviato con AA, è una tecnica per ridurre l'effetto scalettamento prodotto dall'aliasing.
L'antialiasing ammorbidisce le linee smussando i bordi e omogeneizzando l'immagine.
Più è alto il suo valore, 2X 4X 8X 16X, migliore è l'immagine visualizzata, ma allo stesso tempo richiede maggiore risorse in termini di prestazione.



Pixel Shader
Il Pixel Shader o Shading, è uno shader, ossia una sequenza di istruzioni, eseguito da una GPU (Graphics Processing Unit) per ciascun pixel, e permette di applicargli gli effetti come il bump mapping, ombre o esplosioni, in modo da ottenere superficie e oggetti sempre più realistici.

Vertex Shader
Il Vertex Shader è uno shader simile al Pixel Shader, ma che si concentra maggiormente sulla manipolazione e sull'applicazione degli effetti ai vertici.

Bump Mapping
Il Bump Mapping è una tecnica di rendering delle superficie che ne aumenta complessità e realismo ma senza effettivamente aumentare il numero di poligoni che compongono l'oggetto di partenza.
Infatti si tratta di una tecnica di sovrapposizione di Texture che il motore utilizza per simulare asperità, solchi, sporgenze e rilievi (quindi tridimensionali) con Texture bidimensionali, cosi da rendere la resa, sopratutto degli ambienti, del videogioco più realistica.
Esistono diverse tecniche di Bump Mapping le più usate sono
  • Emboss Bump Mapping
  • Environment Map Bump Mapping
  • Dot3 Mapping


MIP mapping
Il MIP mapping è la tecnica utilizzata nelle animazioni nei giochi 3D per applicare le Texture agli oggetti in movimento che si allontanano o si avvicinano dalla vista.

Bilinear Filtering
Bilinear Filtering o Filtro Bilineare, è un metodo che serve per applicare correttamente una texture su una superficie, che spesso è più grande della texture stessa,
cosi da evitare il fenomeno della quadrettazione dei texel.

Trilinear Filtering
Trilinear Filtering o Filtro Trilineare, è il metodo con cui si applicano le texture ad un oggetto combinando il Filtro Bilineare con il MIP Mapping.

Anisotropic Filtering
Anisotropic Filtering o Filtro Asintropico, è un algoritmo di filtratura che permette di migliorare la resa grafica ottenibile dal Filtro Bilineare o Trilineare, tramite l'ausilio di diverse campionature dell'immagine, ma questo a dispendio di un maggior numero di risorse e di un calo in costi di Frame Rate.



Motion Blur
Il motion Blur, introdotto anni fà dalla famosa 3Dfx, è la tecnica utilizzata per rendere le animazioni più fluide cosi da dare meglio l'idea della velocità degli oggetti in movimento.

Fogging
L'effetto nebbia utilizzato nelle scena 3D per nascondere gli oggetti distanti.
Questa tecnica, oltre a dare un effetto visivo, serve per alleggerire il carico di lavoro della GPU in quanto i poligoni nascosti completamente dalla nebbia non vengono renderizzati.

HDR
HDR o High Dynamic Range, è una tecnica basata sulla natura fisica della luce.
Viene sfruttata tramite appropriati algoritmi che definiscono il sitema di illuminazione con una mappatura realistica delle luci nel videogioco.



Volumetric Fog
Il Volumetric Fog è l'effetto che serve per riprodurre l'effetto dato dalla nebbia nel mondo reale, ossia si addensa con la distanza.

Alpha Blending
L'Alpha Blending è la tecnica con cui si gestisce la trasparenza di un pixel rispetto al sottostante.

Light Map - Lightmap Lighting - Lighting
Tecnica che applica tramite una serie di Texture predefinite gli effetti di illuminazione statica ad altre textures,
mediante l'utilizzo sequenziale della procedura di Light Map , Lightmap Lighting e successivamente di Lighting.

Skin
La Skin è la Texture che viene assegnata per la riproduzione della pelle e dei lineamenti del volto dei personaggi del gioco.

Soft Shadows
Effetto grafico che riproduce in modo più naturale il contorno delle ombre.

Shading
Shading o Surfacing è la tecnica con cui si cerca di ricreare nel videogioco l'effettivo comportamento dei materiali, come acciaio, legno, pietra, vetro, plastica, cotone e altri, e delle loro caratteristiche come nel mondo naturale.

V-Sync
V-Sync o Vertical Retrace Synchronisization, è il segnale che l'Hardware grafico riceve dal monitor o dalla TV per spedire le immagini, se esso è attivo si avrà un immagine più stabile e di qualità superiore ma il framerate non potrà mai superare il refresh rate del monitor o della TV, per esempio 60 Hz permettono al massimo 60 fps, mentre se è disattivato potremo ottenere un maggior numero di frame ma una qualità più scadente ed un probabile difetto di sincronizazzione dell'immagine a schermo.
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