رسم خرائط النزوح

This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed. Find sources: "Displacement mapping" – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (June 2023) (Learn how and when to remove this message)

تعد خريطة الإزاحة تقنية رسوميات حاسوبية بديلة على النقيض من رسم النتوءات والطبيعية والمنظر البعيد ، باستخدام خريطة نسيج أو ارتفاع لإحداث تأثير حيث يتم إزاحة الموضع الهندسي الفعلي للنقاط فوق السطح المحكم ، غالبًا على طول السطح المحلي الطبيعي ، وفقًا للقيمة التي تقيمها دالة النسيج عند كل نقطة على السطح. ^[1] إنها تمنح الأسطح إحساسًا كبيرًا بالعمق والتفاصيل، مما يسمح بشكل خاص بالانسداد الذاتي والتظليل الذاتي والصور الظلية؛ من ناحية أخرى، فهي الأكثر تكلفة من هذه الفئة من التقنيات نظرًا للكمية الكبيرة من الهندسة الإضافية.

لسنوات، كان رسم الخرائط الإزاحية سمة مميزة لأنظمة العرض المتطورة مثل PhotoRealistic RenderMan ، في حين بدأت واجهات برمجة التطبيقات في الوقت الفعلي ، مثل OpenGL و DirectX ، في استخدام هذه الميزة للتو. أحد أسباب ذلك هو أن التنفيذ الأصلي لرسم الخرائط الإزاحية يتطلب تقسيمًا تكيفيًا للسطح من أجل الحصول على عدد كافٍ من المضلعات الدقيقة التي يتطابق حجمها مع حجم بكسل على الشاشة. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تتضمن عملية رسم الخرائط الإزاحية مصطلح رسم الخرائط الذي يشير إلى خريطة نسيج تُستخدم لتعديل قوة الإزاحة. يكون اتجاه الإزاحة عادةً هو الخط الطبيعي للسطح المحلي. اليوم، تسمح العديد من برامج العرض بالتظليل القابل للبرمجة والذي يمكنه إنشاء نسيج وأنماط إجرائية عالية الجودة (متعددة الأبعاد) بترددات عالية بشكل تعسفي. يصبح استخدام مصطلح رسم الخرائط قابلاً للنقاش إذن، حيث لم يعد الأمر يتضمن أي خريطة نسيج. لذلك، غالبًا ما يستخدم المصطلح الأوسع الإزاحة اليوم للإشارة إلى مفهوم فائق يشمل أيضًا الإزاحة استنادًا إلى خريطة نسيج.

لقد سمحت برامج العرض التي تستخدم خوارزمية REYES ، أو الطرق المماثلة القائمة على المضلعات الدقيقة ، برسم خرائط الإزاحة عند ترددات عالية عشوائية منذ أن أصبحت متاحة منذ ما يقرب من 20 عامًا.

كان أول برنامج عرض تجاري متاح لتنفيذ نهج تعيين إزاحة المضلعات الدقيقة من خلال REYES هو PhotoRealistic RenderMan من Pixar . عادةً ما تقوم برامج عرض المضلعات الدقيقة بتقسيم الهندسة نفسها إلى حبيبات مناسبة للصورة التي يتم عرضها. أي: يقدم تطبيق النمذجة بدائيات عالية المستوى لبرنامج العرض. تتضمن الأمثلة NURBS الحقيقية - أو أسطح التقسيم الفرعي . ثم يقوم برنامج العرض بتقسيم هذه الهندسة إلى مضلعات دقيقة في وقت العرض باستخدام القيود القائمة على العرض المستمدة من الصورة التي يتم عرضها.

لقد قامت برامج النمذجة الأخرى التي تتطلب من تطبيق النمذجة تقديم كائنات مقسمة مسبقًا إلى مضلعات عشوائية أو حتى مثلثات بتعريف مصطلح تعيين الإزاحة على أنه تحريك رؤوس هذه المضلعات. غالبًا ما يقتصر اتجاه الإزاحة أيضًا على العمودي السطحي عند الرأس. وعلى الرغم من التشابه المفاهيمي، فإن هذه المضلعات تكون عادةً أكبر كثيرًا من المضلعات الصغيرة. وبالتالي فإن الجودة التي يتم تحقيقها من هذا النهج محدودة بكثافة تقسيم الهندسة إلى مضلعات قبل وقت طويل من وصول برنامج النمذجة إليها.

غالبًا ما يؤدي هذا الاختلاف بين تعيين الإزاحة في برامج عرض المضلعات الدقيقة مقابل تعيين الإزاحة في برامج عرض المضلعات غير المتجانبة (الماكرو) إلى ارتباك في المحادثات بين الأشخاص الذين يكون تعرضهم لكل تقنية أو تطبيق محدودًا. والأكثر من ذلك، كما هو الحال في السنوات الأخيرة، أضاف العديد من برامج العرض غير المتجانبة القدرة على إجراء تعيين إزاحة بجودة مماثلة لتلك التي يمكن لبرنامج عرض المضلعات الدقيقة تقديمها بشكل طبيعي. للتمييز بين الإزاحة الأولية القائمة على التجانب المسبق التي قامت بها برامج العرض هذه من قبل، تم تقديم مصطلح إزاحة دون البكسل لوصف هذه الميزة. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

يشير الإزاحة الفرعية للبكسل عادةً إلى إعادة تقسيم أدق للهندسة التي تم تقسيمها بالفعل إلى مضلعات. ينتج عن إعادة التقسيم هذه مضلعات دقيقة أو غالبًا مثلثات دقيقة. ثم يتم نقل رؤوس هذه المضلعات على طول خطوطها العمودية لتحقيق تعيين الإزاحة.

لقد كان بإمكان برامج عرض المضلعات الدقيقة الحقيقية دائمًا القيام بما حققته إزاحة البكسل الفرعية مؤخرًا فقط، ولكن بجودة أعلى وفي اتجاهات إزاحة تعسفية.

يبدو أن التطورات الأخيرة تشير إلى أن بعض برامج العرض التي تستخدم إزاحة البكسل الفرعي تتجه نحو دعم الهندسة ذات المستوى الأعلى أيضًا. ونظرًا لأن بائعي برامج العرض هذه من المرجح أن يستمروا في استخدام مصطلح إزاحة البكسل الفرعي، فمن المحتمل أن يؤدي هذا إلى مزيد من التعتيم على ما تعنيه عملية تعيين الإزاحة حقًا في رسومات الكمبيوتر ثلاثية الأبعاد .

في إشارة إلى لغة التظليل عالية المستوى الخاصة بشركة Microsoft ، يمكن تفسير تعيين الإزاحة على أنه نوع من "تعيين نسيج الرأس" حيث لا تغير قيم خريطة النسيج ألوان البكسل (كما هو أكثر شيوعًا)، بل تغير بدلاً من ذلك موضع الرؤوس. على عكس تعيين النتوءات والطبيعية والمنظر البعيد، والتي يمكن القول إنها "تزيف" سلوك تعيين الإزاحة، بهذه الطريقة يمكن إنتاج سطح خشن حقًا من نسيج. يجب استخدامه جنبًا إلى جنب مع تقنيات التبليط التكيفي (التي تزيد من عدد المضلعات المرسومة وفقًا لإعدادات العرض الحالية) لإنتاج شبكات عالية التفاصيل. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

• خريطة الارتفاع

• تعيين إزاحة الخلاط
• رسم خرائط إزاحة Vray
• موقع ويب لرسم خرائط نسيجية بارزة
• تعيين تداخل المنظر الطبيعي في GLSL على sunandblackcat.com
• ورقة بحثية عن رسم خرائط التضاريس في الوقت الحقيقي على الأسطح المتعددة الأضلاع
• ورقة عمل عن رسم خرائط التضاريس لتفاصيل الأسطح غير المرتبطة بالمجالات المرتفعة
• أحدث التقنيات المستخدمة في رسم خرائط الإزاحة على ورقة وحدة معالجة الرسومات