Voxel
Denne artikkelen er et utkast om datamaskiner .
Du kan dele din kunnskap ved å forbedre den ( hvordan? ) I henhold til anbefalingene fra de tilsvarende prosjektene .
Den volumelement ( teleskopord skapt ved sammentrekking “ volum ” og “ element ”) er til 3D hva piksel er til 2D . Den lagrer fysisk informasjon (farge, tetthet, intensitet, etc.) av et volumpunkt på et vanlig nett. Dens romlige eller til og med tidsmessige koordinater, så vel som størrelsen eller annen informasjon, for eksempel et materiale, lagres noen ganger med sin verdi, noen ganger parallelt. Voxel passer mer generelt inn i matriksrom, selv om vektorrom er gunstige for det. Dens romlige koordinater kan være polære .
Det svake punktet i voxel-formatet (sammenlignet med vektor 3D) er at det krever mye ressurser, både for lagring og for gjengivelse som ikke drar nytte av maskinvareakselerasjon . Imidlertid kan tradisjonelle digitale bilder eller komprimeringsalgoritmer brukes.
Medisinsk bildebehandling
Voxel er spesielt egnet for representasjon av et kroppsvolum som består av snittbilder av en pasient. Det er av den grunn at det ofte brukes i 3D medisinsk bildebehandling ( skanner , MR , PET ) hvor det gir raske og tilstrekkelige resultater. De DICOM-standarden spesifiserer de fremgangsmåter for fremstilling, lagring og formidling av et stort antall medisinsk bildeformater som brukes i sykehus, herunder bildeplanet modulen og bildepiksel modul .
Gjengitt av voxel
Voxel brukes hovedsakelig til å gjengi terreng i videospill, spesielt Outcast , ved hjelp av et høydekart kombinert med en Y-buffer. Teknikken består i å vise terrengkolonnen for kolonne, og tar kun i betraktning voxelene hvis høyde er større enn Y-bufferen, sistnevnte tar høyde på den siste kolonnen som vises som verdi. De ikke-synlige delene av scenen blir dermed ganske enkelt ignorert under gjengivelse, noe som gir en betydelig ressursbesparelse.
En av de mest bemerkelsesverdige optimaliseringene som tilbys av voxel vises når vi går fra bruk av en voxel-matrise til bruk av et tre som har hver voxel og som hver foreldrenode er en gjennomsnittlig voxel. Av sine tråder (farge, tekstur ). Flere optimaliseringer vises da:
- først, hvis en node inneholder flere tråder som alle har de samme egenskapene (farge, tekstur), så er det mulig å fjerne dem uten å miste detaljer;
- for det andre kan detaljnivået håndteres veldig enkelt ved å gå dypt gjennom treet og stoppe så snart størrelsen på voxelen er mindre enn størrelsen på en piksel.
Disse to optimaliseringene tillater lagring av minne, men spesielt en konstant visningshastighet uansett detaljnivå for objektet, den store ulempen er kostnadene under modifiseringen av treet, som da blir enormt der en matrise lett kan håndtere det. Trekanttegning er derfor fortsatt den vanligste i 3D-motorer.
Noen 3D-motorer som bruker voxel-gjengivelse:
- (no) WinUFO og SimUFO . Det er en Java-applet for å teste WinUFO online. SimUFO lar deg redigere landskapet direkte i programmet;
- ( fr ) Atomontage er en ny generasjon 3D hybridmotor i sanntid beregnet på videospill som administrerer både voxel- og vektorgeometri, fysikk og belysning.
Videospill som bruker hele eller deler av voxel-gjengivelse
De videospill ved hjelp av en 3D-rendering motoren av lydelementer er få. Vi kan sitere:
- Comanche ( 1992 ): flysimulator for krigshelikoptre som bruker voxel rende å trekke landskapet;
- Outcast (1999):eventyrspillmed voxel-gjengivelse for å tegne landskapet;
- Ace of Spades (2011):førstepersonsskytespill sombruker voxel-gjengivelse for å tegne landskapet og karakterene;
- Delta Force (1998):førstepersonsskytespill sombruker voxel-gjengivelse for å tegne landskapet;
- Hexplore ( 1998 ): rollespill og actionspill ved hjelp av en voxel-gjengivelsesmotor for å lage 3D-former og sett;
- Robinson's Requiem ( 1994 ): voxel-renderer brukt til gjengivelse av gulv;
- Voxelstein 3D ( 2008 ): en klon fri for Wolfenstein 3D- baserte voxels;
- Shattered Steel : en voxel-gjengivelse for å tegne landskapet;
- Space Engineers : en voxel-gjengivelse for å tegne landskap;
- Vangers : voxel gjengivelse ble brukt til jorden;
- Voxel Quest : forlatt eventyrspill, helt basert på en voxel-gjengivelse, utgitt til åpen kildekode etter at den eneste utvikleren ble forlatt.
- 7 Days to Die ( 2013 ): overlevelsesspill i en post-apokalyptisk verden.
- Minecraft (2009): velkjent overlevelses- og byggespill med pikselert grafikk
- Annie: Last Hope (2020) skytespill ved hjelp av HD Voxel-gjengivelser
- Teardown (2020 (forventet utgivelsesdato)): overlevelsesspill som består av et fullt ødeleggende miljø.
- Cloudpunk (2020): Cyberpunk RPG
- Valheim (2021): overlevelsesspill i en verden farget med norrøn mytologi, utgitt i tidlig tilgang i februar 2021
Se også
Ekstern lenke
- “ Pause Process - Le voxel ” , på www.jeuxvideo.com (åpnet 21. april 2015 )
Merknader og referanser
- (in) Foley, James D. , Computer Graphics: Principles and Practice , Addison-Wesley ,1 st januar 1996( ISBN 0-201-12110-7 , OCLC 475787187 ).
- Fedy Abi-Chahla, “ 3D-gjengivelse: voxel raycasting ” , på www.tomshardware.fr ,31. august 2009(åpnet 21. april 2015 ) .
- (no) http://voxelstein3d.sourceforge.net/ .
- (in) " Voxel Quest Isometric Small " .