आमतौर पर आधुनिक जीपीयू में अनिसोट्रोपिक फ़िल्टरिंग कैसे लागू किया जाता है?


14

अनीसोट्रोपिक फ़िल्टरिंग "एमईपी मैप टेक्सचर के अलियासिंग से बचने के प्रयासों द्वारा खोई गई बनावट की तीव्रता को बनाए रखता है"। विकिपीडिया लेख संकेत देता है कि इसे कैसे लागू किया जा सकता है ("एनिसोट्रॉपी के किसी भी अभिविन्यास के लिए बनावट (...) की जांच करें", लेकिन यह मेरे लिए बहुत स्पष्ट नहीं है।

विभिन्न कार्यान्वयन प्रतीत होते हैं, जैसा कि प्रस्तुतिकरण द्वारा सुझाए गए परीक्षणों के अनुसार प्रस्तुति के नोटों में दर्शाया गया है शारीरिक रूप से आधारित के लिए अनुमानित मॉडल : यहाँ छवि विवरण दर्ज करें

Anisotropic फ़िल्टरिंग का उपयोग करते समय सही MIP स्तर का चयन करने के लिए (आधुनिक) GPUs द्वारा किए गए ठोस गणना क्या हैं?


3
के लिए कल्पना GL_EXT_texture_filter_anisotropicबहुत विस्तृत है। शायद यह प्रक्रिया को बेहतर ढंग से समझने में आपकी मदद कर सकता है।
Glampert

जवाबों:


14

बनावट फ़िल्टरिंग हार्डवेयर विभिन्न मिपमैप स्तरों के कई नमूने लेता है (नमूनों की अधिकतम मात्रा को अनीसोट्रोपिक फ़िल्टरिंग स्तर द्वारा इंगित किया जाता है, हालांकि किसी दिए गए फ़िल्टरिंग ऑपरेशन में लिए गए नमूनों की सही मात्रा टुकड़े पर व्युत्पत्ति के बीच के अनुपात पर निर्भर करेगी। ) यदि आप शंकु को बनावट की जगह पर तिरछे कोण पर एक सतह को देखते हैं, तो यह लगभग एक अंडाकार आकार के प्रक्षेपण का परिणाम देगा, जो अधिक तिरछे कोणों के लिए अधिक लम्बा है। इस अंडाकार की धुरी के साथ अतिरिक्त नमूने लिए गए हैं (सही एमआईपी स्तरों से, वे जो पूर्व-फ़िल्टरिंग की पेशकश करते हैं, उसका लाभ उठाने के लिए) और एक तेज बनावट नमूना देने के लिए संयुक्त।

एक अन्य तकनीक रिप-मैपिंग के रूप में जानी जाती है (जिसका उल्लेख मीपमैपिंग पर विकिपीडिया लेख में किया गया है), जो नहीं हैआमतौर पर समकालीन जीपीयू में पाया जाता है, बनावट के प्रीफिल्टरिंग का उपयोग करता है। मिप्स के विपरीत, बनावट को समान रूप से छोटा नहीं किया जाता है, लेकिन विभिन्न ऊँचाई-चौड़ाई-अनुपात (आपके चुने हुए ऐसोट्रोपिक फ़िल्टरिंग स्तर पर निर्भर अनुपात तक) का उपयोग किया जाता है। वैरिएंट - या शायद दो वेरिएंट यदि ट्रिलिनियर फ़िल्टरिंग का उपयोग कर रहे हैं - तो विरूपण को कम करने के लिए सतह के कोण के आधार पर बनावट को चुना जाता है। पिक्सेल मानों को डिफ़ॉल्ट फ़िल्टरिंग तकनीकों (बिलिनियर या ट्रिलिनियर) का उपयोग करके लाया जाता है। किसी भी हार्डवेयर में रिप-मैप्स का उपयोग नहीं किया जाता है, जो मुझे उनके निषेधात्मक आकार के कारण पता है: जबकि mipmaps अतिरिक्त 33% स्टोरेज का उपयोग करते हैं, रिपपैप्स 300% का उपयोग करते हैं। यह सत्यापित करके देखा जा सकता है कि एएफ का उपयोग करते समय बनावट के उपयोग की आवश्यकताएं नहीं बढ़ती हैं, बल्कि, केवल बैंडविड्थ करता है।

फ़्यूचर रीडिंग के लिए, आप EXT_texture_filter_anisotropic OpenGL एक्सटेंशन के विनिर्देशन पर एक नज़र डालना चाहते हैं । यह नमूनों की गणना करने के लिए उपयोग किए जाने वाले सूत्रों और एनिसोट्रोपिक फ़िल्टरिंग का उपयोग करते समय उन्हें कैसे संयोजित करें, इसका विवरण देता है।


5
RIP मैप का भी शायद उपयोग नहीं किया जाता है क्योंकि वे आम, विकर्ण मामले में मदद नहीं करते हैं। FWIW, यदि आप Microsoft Refrast के लिए कोड पा सकते हैं, तो इसमें ऐस्ट्रोपिक फ़िल्टर कार्यान्वयन शायद आज के एचडब्ल्यू के लिए एक अच्छा संदर्भ है।
सिमोन एफ

1
"यह देखा जा सकता है कि एएफ का उपयोग करते समय बनावट के उपयोग की आवश्यकताएं नहीं बढ़ती हैं, बल्कि, केवल बैंडविड्थ करता है।" हत्यारा तर्क। अच्छा उत्तर!
डेविड कुरी

"जीपीयू पर उच्च प्रदर्शन सॉफ्टवेयर रेखांकन" लिंक केवल एक बार पास करने में अनिसोट्रोपिक फ़िल्टरिंग का उल्लेख करता है, और किसी भी विवरण का उल्लेख नहीं करता है। इसलिए मैं इसे उत्तर से संपादित करने जा रहा हूं क्योंकि मुझे नहीं लगता कि यह सहायक तरीके से प्रासंगिक है।
युरिक्स

@SimonF हम यह भी जोड़ सकते हैं कि अतिरिक्त बैंडविड्थ की आवश्यकता बहुत डरावनी है।
v.oddou

9

एपीआई आवश्यकताओं को किसी भी चश्मे या एक्सटेंशन में पाया जा सकता है। यहाँ एक है: https://www.opengl.org/registry/specs/EXT/texture_filter_anisotropic.txt

सभी GPU विक्रेताओं की संभावना विचलन से होती है क्योंकि AF-quality कई बेंचमार्क का एक हिस्सा हुआ करता था। और मौजूदा कार्यान्‍वयन जारी रहेगा क्योंकि नए कार्यभार मौजूदा अनुमानों पर बल देते हैं। दुर्भाग्य से, वास्तव में या तो यह जानने के लिए, आपको कंपनियों में से एक का हिस्सा बनने की आवश्यकता होगी। लेकिन आप गुणवत्ता और कार्यान्वयन लागत के बढ़ते क्रम में सूचीबद्ध निम्नलिखित पत्रों से संभावनाओं के स्पेक्ट्रम का आकलन कर सकते हैं:

युक्ति से उद्धरण:

 Anisotropic texture filtering substantially changes Section 3.8.5.
 Previously a single scale factor P was determined based on the
 pixel's projection into texture space.  Now two scale factors,
 Px and Py, are computed.

   Px = sqrt(dudx^2 + dvdx^2)
   Py = sqrt(dudy^2 + dvdy^2)

   Pmax = max(Px,Py)
   Pmin = min(Px,Py)

   N = min(ceil(Pmax/Pmin),maxAniso)
   Lamda' = log2(Pmax/N)

 where maxAniso is the smaller of the texture's value of
 TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT or the implementation-defined value of
 MAX_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT.

 It is acceptable for implementation to round 'N' up to the nearest
 supported sampling rate.  For example an implementation may only
 support power-of-two sampling rates.

 It is also acceptable for an implementation to approximate the ideal
 functions Px and Py with functions Fx and Fy subject to the following
 conditions:

   1.  Fx is continuous and monotonically increasing in |du/dx| and |dv/dx|.
       Fy is continuous and monotonically increasing in |du/dy| and |dv/dy|.

   2.  max(|du/dx|,|dv/dx|} <= Fx <= |du/dx| + |dv/dx|.
       max(|du/dy|,|dv/dy|} <= Fy <= |du/dy| + |dv/dy|.

 Instead of a single sample, Tau, at (u,v,Lamda), 'N' locations in the mipmap
 at LOD Lamda, are sampled within the texture footprint of the pixel.

 Instead of a single sample, Tau, at (u,v,lambda), 'N' locations in
 the mipmap at LOD Lamda are sampled within the texture footprint of
 the pixel.  This sum TauAniso is defined using the single sample Tau.
 When the texture's value of TEXTURE_MAX_ANISOTROPHY_EXT is greater
 than 1.0, use TauAniso instead of Tau to determine the fragment's
 texture value.

                i=N
                ---
 TauAniso = 1/N \ Tau(u(x - 1/2 + i/(N+1), y), v(x - 1/2 + i/(N+1), y)),  Px > Py
                /
                ---
                i=1

                i=N
                ---
 TauAniso = 1/N \ Tau(u(x, y - 1/2 + i/(N+1)), v(x, y - 1/2 + i/(N+1))),  Py >= Px
                /
                ---
                i=1


 It is acceptable to approximate the u and v functions with equally spaced
 samples in texture space at LOD Lamda:

                i=N
                ---
 TauAniso = 1/N \ Tau(u(x,y)+dudx(i/(N+1)-1/2), v(x,y)+dvdx(i/(N+1)-1/2)), Px > Py
                /
                ---
                i=1

                i=N
                ---
 TauAniso = 1/N \ Tau(u(x,y)+dudy(i/(N+1)-1/2), v(x,y)+dvdy(i/(N+1)-1/2)), Py >= Px
                /
                ---
                i=1 
हमारी साइट का प्रयोग करके, आप स्वीकार करते हैं कि आपने हमारी Cookie Policy और निजता नीति को पढ़ और समझा लिया है।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.