第 4 部分 圖像空間
Jason L.Mitchell
簡介
在3D游戲中使用2D圖像操作來增強或者風格化顯示效果，已經越來越普遍。我們將這種2D圖像域稱為圖像空間。在這一部分中，我們將介紹6篇文章，這些文章介紹了這種技術的當前狀態，以及使用商用3D圖形加速器來執行復雜圖像空間操作的巨大威力。
在“易操縱的條紋過濾器”一文中，Chris Oat 描述了一種易操縱的條紋過濾器的實現方式。這種過濾器可以用來創建真實的或者風格化的光線條紋模式。關鍵的創新在于，可以根據條紋在屏幕上的顯示位置來操縱條紋的方向。這可以用來模擬散射的效果，例如在夜晚開車時，迎面開來的汽車的車頭燈會在你的擋風玻璃上照射出彎曲的條紋。
游戲程序員常常會在場景上應用某種簡單的模糊過濾器來增強場景中某個非常亮的區域的顯示亮度。這種模糊應該是實際圖像的一個功能，因此不能在整個游戲中保持相同的大小。在“適應性強光”一文中，Tiago Sousa 描述了Far Cry中使用的適應性強光技術。這種技術在進行圖像空間的增強時將還未模糊的場景內容也考慮進來。這防止了在某些場景中的過度模糊，也在一定程度上模擬了人眼對不同光照條件的適應方式。
在電影中，一些個別的鏡頭通常會進行后期處理來增強場景中的某種特意的氛圍。這通常可以歸結為使用某種顏色空間內轉換函數來對圖像顏色進行改變。Ronny Burkersroda 在“顏色分級”中描述了一種使用圖形硬件進行實時圖像分級的技術。同時他也概述了一種藝術家容易理解的顏色分級函數的表達方式。
當我們在一起追求更具有電影級畫質的實時3D應用程序時，我們必須研究真實的物理相機的屬性。其中一種可以很自然地在圖像空間進行模擬的屬性就是景深。在“改進的景深渲染”中，Thorsten Schenermann 和 Natalya Tatarchuk 介紹了對以前的實時圖像空間景深實現方式的幾種改進。
某些類型的游戲，比如象“生化危機”這類恐怖題材的游戲，會將3D角色與一組由固定相機進行預渲染的背景進行結合。在這種情節下，可以進行一些預計算。然后根據游戲世界的發展進行“重新光照”。在“使用重新光照貼圖進行光照預計算”一文中，Tien-Tsin Wong, Chi-Sing Leung 和 Kwok-Hung Choy 介紹了一種算法來真實地重新照亮這樣的場景。
在圖像空間的最后一片文章“NPR類型渲染”一文中，Aras Pranck-evicius 介紹了一個特別的真實感渲染的案例研究。這個案例的大部分最重要的任務都是在圖像空間完成的。這些任務包括圖像空間輪廓描繪和影線描繪，以及顏色空間的量子化以支持風格化的插畫外觀。