光栅化课堂笔记

光栅化是把顶点数据转换为片元的过程，具有将图转化为一个个栅格组成的图象的作用，特点是每个元素对应帧缓冲区中的一像素，下图讲述了光栅化的相关内容，希望梳理的内容对你有所帮助！

Rasterization

• 什么是屏幕？
  • 就是一个像素的数组！！！！
• 直接取样
  • 判断像素是否在三角形里
    • 看"向量基础"
• 走样(aliasing)
  • Errors / Mistakes / Inaccuracies in Computer Graphics
  • 成因：信号改变太快，而采样太慢
  • 锯齿 Jaggies (Staircase Pattern)
  • 摩尔纹Moiré Patterns in Imaging
  • Wagon Wheel Illusion (False Motion)
    • 高速运转的轮子有时候看起来像是反转的 因为人的视觉采样不会连续的，大脑更愿意相信速度较慢或较快的旋转的时候，就会感觉轮子逆方向旋转
  • 。。更多其他情况
• 抗锯齿
  • 先模糊再采样
  • 注意不能采用先采样再模糊的方法
    • 先模糊在采样
    • 先采样再模糊
    • 对比原效果
• 第一步模糊的方法
  • 模糊的原理
    • 预备.将图片经过傅里叶变换会得到
    • 情况1.过滤掉低频信号,再转回去
    • 情况2.过滤掉高频信号，再转回去 就达到照片模糊的目的
  • 模糊的具体实现
    • 将图片中每个像素都做一次卷积运算 将像素和附近八个点一起算卷积 可以达到目的,但是运算量大，所以转换成频域再处理
    • 由于时域的卷积等于频域的乘积 我们把原图和卷积图分别转换到频域图 然后再对频域图做乘积
    • 得到的频域图,再做逆傅里叶变换可以得到原图模糊后的图片
    • 图示
• 第二步模糊后采样的方法
  • MultiSampling Anti-Aliasing 多重采样抗锯齿(MSAA)
    • 将一个像素当做多个点来运算 比如一个像素拆分成16个点, 然后算这16个点有多少个在三角形内 然后再对着16个点的采样值做平均
• 其他里程碑式的Antialiasing方法
  • FXAA (Fast Approximate AA)
  • TAA (Temporal AA)
  • DLSS (Deep Learning Super Sampling)

Z-buffering

• This is the algorithm that eventually won.
• 用额外的buffer存储depth values
  • frame buffer stores color values
  • depth buffer (z-buffer) stores depth