光柵化是什麼意思

光柵化(Rasterization)是圖形學中的一個過程,用於將矢量圖形(如貝茲曲線或曲面)轉換為位圖(點陣圖)形式的圖像,以便在顯示器上顯示。這個過程涉及到將圖形分解為一系列的像素,並為每個像素計算顏色和其他屬性。

在計算機圖形學中,光柵化通常用於將3D模型和2D圖形轉換為螢幕上的點陣圖像。這是一個複雜的過程,涉及到幾何圖形與視口坐標的轉換、透視投影、裁剪、視體測試、光柵化本身以及最終的像素著色和紋理映射。

光柵化的基本步驟如下:

  1. 幾何轉換:將3D模型轉換到螢幕空間中,這包括平移、旋轉和縮放操作。
  2. 透視投影:將3D空間中的幾何體投影到2D螢幕上,這涉及到遠近物體的尺寸縮放,以模擬人眼的透視效果。
  3. 裁剪:刪除那些不在視口內的幾何體部分,以節省計算資源。
  4. 視體測試:僅對那些在視口內的幾何體進行進一步處理。
  5. 光柵化:將通過視體測試的幾何體轉換為像素,這通常涉及到線段與像素的交點測試。
  6. 像素著色:為每個像素計算顏色和其他屬性,這可能涉及到紋理映射、光照模型、陰影計算等。
  7. 紋理映射:將紋理圖片應用於幾何體的表面,以增加圖形的細節和真實感。
  8. 最終的像素顏色由著色器和紋理映射計算得出,並存儲在緩衝區中,準備在螢幕上顯示。

現代圖形處理器(GPU)專為高效執行這些操作而設計,它們能夠以極高的速度處理幾何圖形和紋理數據,從而生成高質量的圖像。