Ha senso utilizzare un proprio algoritmo di creazione mipmap per trame OpenGL?

Question

Mi chiedevo se la qualità dei mipmap delle texture sarebbe stata migliore se avessi usato il mio algoritmo per pre-generarli, invece di quello automatico incorporato. Probabilmente userò un algoritmo lento ma carino, come il ricampionamento di Lanczos.

Ha senso? Otterro 'qualsiasi guadagno di qualita' con le moderne schede grafiche?

Answer 1

Che cosa ti spinge a provare? I mipmap che hai attualmente vengono generati male? (cioè hai guardato?) Tenete a mente che i risultati saranno spesso (tri) linearmente interpolati in ogni caso, quindi tra un movimento e l'altro vi sono spesso rendimenti decrescenti per migliorare il ricampionamento.

Answer 2

Ci sono buoni motivi per generare i propri mipmap. Tuttavia, la qualità del downsampling non è una di queste.

I programmatori di giochi e grafici hanno sperimentato in passato tutti i tipi di algoritmi di downsampling. Alla fine si è scoperto che il semplicissimo "medio quattro pixel" -metodo dà i migliori risultati. Anche i metodi più avanzati sono in teoria matematici più corretti e tendono a togliere molta nitidezza dai mipmap. Questo dà un aspetto piatto (Provalo!).

Per alcuni (a mio avviso non comprensibile) il semplice metodo medio sembra avere il miglior compromesso tra l'antialiasing e mantenere le mipmap nitide.

Tuttavia, è possibile calcolare le mipmap con correzione gamma. OpenGL non lo fa da solo. Questo può fare una vera differenza visiva, specialmente per le trame più scure.

Fare così è semplice. Invece di una media di quattro valori insieme in questo modo:

float average (float a, float b, float c, float d) 
{ 
    return (a+b+c+d)/4 
} 

fare questo:

float GammaCorrectedAverage (float a, float b, float c, float d) 
{ 
    // assume a gamma of 2.0 In this case we can just square 
    // the components. 
    return sqrt ((a*a+b*b+c*c+d*d)/4) 
} 

Questo codice assume i componenti di colore sono normalizzati ad essere nel range da 0 a 1.

Answer 3

Dipende sul tipo di risorse che mostri. Il filtro Lanczos si avvicina al filtro passa-basso ideale ei risultati sono notevoli se si confrontano le mappe mip affiancate. La maggior parte delle persone confonderà l'aliasing per la nitidezza - di nuovo dipende se le risorse tendono a contenere le alte frequenze - Ho sicuramente visto casi in cui il filtro box non era una buona opzione. Ma dal momento che la mappa mip viene quindi interpolata linearmente, il guadagno potrebbe non essere così evidente. C'è un'altra cosa da ricordare: la maggior parte delle persone usa il filtro a riquadri e trasmette l'output come input nella fase successiva, in questo modo perdi sia la precisione che l'energia visiva (sebbene la gamma aiuti questo). Se riesci a trovare un codice che usi un filtro arbitrario (tieni presente che la maggior parte di essi è separabile in due passaggi) di solito ridimensionerai il kernel del filtro stesso e producerai livelli di mappa mip dalla trama di base, che è una buona cosa.

Answer 4

In aggiunta a questa domanda, ho trovato che alcuni mipmapping completamente diversa (piuttosto che quelli semplicemente cercando di ottenere il miglior demoltiplicazione qualità, come il filtraggio Lanczos) algoritmi di avere buoni effetti su alcune texture.

Ad esempio, su alcune trame che dovrebbero rappresentare informazioni ad alta frequenza, ho provato a utilizzare un algoritmo che prende semplicemente un pixel casuale dei quattro che vengono considerati per ogni iterazione. I risultati dipendono molto dalla trama e da ciò che si suppone che trasmetta, ma ho scoperto che ciò dà un grande effetto ad alcuni; non ultimo per trame di terra.

Un altro che ho provato sta prendendo il più deviante dei quattro pixel per preservare i contrasti. Ha ancora meno usi, ma esistono.

Come tale, ho implementato l'opzione per scegliere l'algoritmo di mipmapping per trama.

EDIT: ho pensato di fornire alcuni esempi delle differenze nella pratica. Ecco un pezzo di erba tessitura a terra, l'immagine più a sinistra di essere con mipmapping media di serie, e la destra stare con mipmapping randomizzato:

Spero che lo spettatore può apprezzare quanto "apparente dettaglio" si perde nella mipmap mediata, e quanto più piatto sembra per questo tipo di texture.

anche per riferimento, qui sono gli stessi campioni con 4 × filtro anisotropico acceso (la sopra essendo tri-lineare):

filtraggio anisotropico fa la differenza meno pronunciato, ma è ancora qui.