Rendering e Placas Graficas
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Jogos Digitais
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Jogos Digitais
Processo de gerar uma imagem a partir de um modelo
› Modelo é a descrição de um objeto 3D, informando geometria, ponto de visão, textura, luz e shader
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Jogos Digitais
É usado em:
› Arquitetura
› Simuladores
› Filmes
› Efeitos Especiais
› Jogos
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Jogos Digitais
Pode ser feito previamente
› Arquitetura
› Filmes
› Efeitos Especiais
Com isso se usa oprocessamento para gerar um resultado final
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Jogos Digitais
Pode ser feito emtempo real
› Simuladores
› Jogos
Nestes casos, os cálculos são efetuados em tempo real, exigindo alto desempenho e resposta rápida
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Jogos Digitais
Shading› Comportamento da Iluminação
Texture mapping› Aplicação da textura
Bump Mapping› Simulação de relevos simples
Fog› A interceptação da luz na atmosfera
Shadows› Criação de sombras
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Jogos Digitais
Soft Shadows› A variação de sombra de acordo com a quantidade de luz
Reflexão› Simulação de superfície reflexiva
Transparência (óptica e gráfica) e Opacidade› Transmissão de luz através de objetos sólidos
Translucência› Alta disperção de luz através de objetos sólidos
Refração› Curvatura da luz associada a transparência
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Jogos Digitais
Difração› Dobra, disperção e interferência da passagem de luz por um
objeto ou abertura
Iluminação Indireta› Iluminação gerada a partir da reflexão de outras superfícies
Caustics› Luminosidade a partir de objeto ou de luz através de objeto
Depth of Field› Simulação de Foco Fotográfico
Motion Blur› Desfoque por velocidade
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Jogos Digitais
Non-photorealistic rendering
› Simulação de desenho ou pintura
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Jogos Digitais
Rasterização
› Projeta a geometria para um ponto de visão
Ray Casting
› Além de projetar, trabalha a luminosidade de acordo com o ponto de visão
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Jogos Digitais
Ray Tracing
› Semelhante a Ray casting, é mais aprimorado e contém mais recursos
Radiosidade
› Aplicada em conjunto a uma das outras técnicas, calcula a passagem de luz até a superfície
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Jogos Digitais
Tarefa de tornar uma imagem descrita em uma imagem vetorial 3D em 2D
Também aplicada para converter uma imagem vetorizada em uma imagem bitmap.
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Jogos Digitais
Transformation
› Manipulação da posição, rotação e translação dos vértices de acordo com o ponto de visão
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Jogos Digitais
Pré-Vertex Lighting
› Calculo da iluminação nos vértices dos polígonos processados, sendo então interpolados durante a rasterização.
Viewing Transformation
› Transforma coordenadas de um mundo 3D para a posição e orientação de uma câmera virtual
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Jogos Digitais
Primitive Generation
› Geração de novas primitivas a partir da transformação gerada pelo ponto de vista da câmera
Projection Transformation
› Mapeamento dos planos de volume de visão da câmera para os planos que formam o Clip Space
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Jogos Digitais
Clipping
› Descarte das primitivas não vistas pela cena
Viewport Transformation
› Nova transformação para adequação a resolução da tela
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Jogos Digitais
Rasterização
› Projeção da imagem 3D no ambiente 2D através da coordenada dos pixels.
Texturing
› Aplicação de textura baseada nos valores de interpolação dos vértices durante a rasterização
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Jogos Digitais
Display
› Exibição no monitor
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Jogos Digitais
Graphics Processing Unit
› Unidade de Processamento Grafico
› Responsável por calcular e processar o que será exibido na tela
Criada para aliviar o processador do processamento gráfico
› Renderização
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Jogos Digitais
Clock
› GPU’s tem clock, visto que são processadores
› O clock indica a quantidade de dados que ela é capaz de processar
› 300Hz = 300 pulsos de clock / segundo
› 600MHz = 600 milhões de pulsos de clock/s
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Jogos Digitais
Resolução e Cores› MDA (Monochrome Display Adapter): 80 colunas com
25 linhas de caracteres, duas cores
› CGA (Color Graphics Adapter): 320x200 a 640x200 pixels com até 4 cores ao mesmo tempo entre 16 disponíveis;
› EGA (Enhanced Graphics Adapter): 640x350 com 16 cores ao mesmo tempo dentro de 64 possíveis;
› VGA (Video Graphics Adapter): 640x480 e 256 cores simultaneamente ou 800x600 com 16 cores ao mesmo tempo;
› SVGA (Super VGA): 800x600 em diante, com cor em até 32bits (4.294.967.296 Cores)
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Jogos Digitais
Memoria
› Funciona assim comouma memória Ram,armazenando aquiloque a GPU tem deprocessar
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Jogos Digitais
Pixel Shader
› Usado para luz, reflexo e sombras
› Consiste na manipulação dos pixels
Vertex Shader
› Semelhante ao Pixel Shader, mas manipula vértices em tempo real
› Usado para deformações em tempo de render
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Pixel Shader
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Vertex Shader
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Jogos Digitais
Texture Mapping Unit
› Trata de rotacionar e manipular a imagem de acordo com a posição a ser empregada como textura
V-Sync
› Sincroniza a quantidade de frames a velocidade de atualização do monitor, evitando cortes de imagem
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Antialiasing
› Suavização de serrilhado em bordas
Anisotropic Filtering
› Aumento de nitidez em texturas
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Antialiasing
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Anisotropic Filtering
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Como integrar?
› API’s
DirectX
OpenGL
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Jogos Digitais
Atualmente na versão 11
› Suporte a Ray Tracing
› Suporte a Pixel Shader 4.1
› Aprimoração em texturas e Antialiasing
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Atualmente na versão 4.0 (estável)
De código aberto
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Para que serve
› Programação de Shaders (Pixel e Vertex) principalmente, atuando diretamente na GPU
Foi criada para aumentar a abstração da programação, substituindo o Assembly por C
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Jogos Digitais
Onde isto se encaixa no render?
› Cg é usada em conjunto com bibliotecas OpenGL e DirectX, visto que não gerencia o render sozinha
› Aproveitando dos recursos das bibliotecas da API, consegue obter melhor resultado em conjunto com a GPU
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Jogos Digitais
É usada em:
› Crystal Space
› Far Cry
› OGRE
› Unity game engine
› Virtools Dev
› Enemy Territory: Quake Wars
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