میخوام یه جور جدید و باحال از رندرینگ بهتون معرفی کنم به اسم Adaptive Frameless Rendering، یعنی «رندرینگ بی قاب تطبیقی». اگه دنبال روشی هستین که کلی سرعت تو پردازش تصاویر بده و در عین حال کیفیتش هم باحاله، این یه ایده واقعاً نوآورانهست.
خب، معمولاً رندررها (یعنی همون موتورهای پردازش تصویر که تصاویر سهبعدی رو براتون میسازن)، از یه سری الگوها و قاعدههای سفت و سخت برای نمونهگیری (sampling) استفاده میکنن؛ یعنی معمولاً هر فریم رو با یه تعداد مشخص و توی جای خاصی نمونهبرداری میکنن و تصویر میسازن. اما توی رویکرد Adaptive Frameless Rendering کلاً این قید و بندها رو کنار گذاشتن!
اینجا خبری از اون قابهای همیشگی (frameهایی که معمولاً توشون نمونهگیری انجام میشه) نیست. نمونهگیری خیلی ریز و دقیق با توجه به تغییرات رنگی توی زمان و مکان (spatio-temporal color change)، هر جا لازمه انجام میگیره. یعنی به جای اینکه کورکورانه همهجای تصویر رو با یه الگو نمونه بگیرن، یه سیستم بازخوردی (Closed-loop feedback یعنی یه حلقهای که با نگاه کردن به خروجیها، سیستم خودش تصمیم میگیره نمونهگیری کجا بیشتر انجام بشه) به نمونهگیر میگه کجاها بیشتر نمونه بگیر؛ مثلاً دقیقا روی لبهها یا جایی که شیء داره حرکت میکنه.
برای اینکه این کارها رو بتونن انجام بدن، یه چیزی دارن به اسم “temporally deep buffers” یا “بافرهای عمیق زمانی”. این بافرها در واقع یه آرشیو کوتاه مدت از همه نمونههایی هستن که تو یه بازه زمانی کوتاه ثبت شدن. با این کار، هم میتونن تو بازسازی تصویر از اطلاعات بیشتری بهره بگیرن، هم همین نمونهها رو برای بازخورد به نمونهگیرها استفاده کنن.
اما جالب اینجاست که بازسازی سمت GPU انجام میشه (GPU یعنی اون پردازنده قدرتمند مخصوص کارهای گرافیکی)، که میتونه بسته به چگالی نمونهها و همچنین سرعت و جهت تغییر رنگها توی فضا و زمان (میگن space-time color gradients)، واکنش نشون بده. این رویکرد باعث میشه جایی که مثلاً تصویر ثابت مونده، نمونههای قدیمیتر هم ارزش پیدا کنن و تصویر تیز و بدون نویز حاصل بشه (همون Antialiasing یعنی صاف و شفاف شدن لبههای تصویر). اما اگه تصویر در حال حرکت یا تغییر باشه، نمونههای جدیدتر وزن بیشتری پیدا میکنن تا تصویر آپدیت و بروز باشه، حتی اگه یه مقدار لبهها کُند تر بشه.
یه تکنیک باحال دیگه هم دارن به اسم sample reprojection. این یعنی از نمونههای قبلی، با یه کار خاص (یه جور باز محاسبه و همخط سازی)، برای بهتر شدن بازسازی تصویر و هدایت نمونهگیری به جاهای حساس مثل لبههای پنهان، منطقههایی که کمتر نمونه گرفته شده یا جاهای براق استفاده میکنن (specular highlights یعنی اون نقاط خیلی درخشان مثلاً روی فلز یا آب).
حال جالبش اینجاست که تو تستهاشون، این روش جدید یه کیفیت بصری تقریباً یکسان با روشهای سنتی داره ولی تعداد نمونههایی که لازم داره حدود ده برابر کمتره! (اندازهگیری RMS error یعنی همون خطای ریشه میانگین مربعات برای بررسی کیفیت تصویر استفاده شده). تازه همه این کارا فقط ۱۵ درصد زمان پردازش بیشتری میخواد، که نسبت به فایدهای که داره خیلی میصرفه!
خلاصه اگه دنبال یه رندرینگ سریع، هوشمند و کمهزینه از نظر منابع هستین که کیفیت نهایی هم همچنان عالی باشه، Adaptive Frameless Rendering واقعاً حرف برای گفتن داره. از اون ایدههاست که ممکنه آینده شبیهسازی و تولید تصاویر ازش خیلی تاثیر بگیره!
منبع: +
