Создание экземпляров геометрии

В в реальном времени компьютерной графике создание экземпляров геометрии — это практика одновременного рендеринга нескольких копий одной и той же сетки в сцене. Этот метод в основном используется для таких объектов, как деревья, трава или здания, которые можно представить как повторяющуюся геометрию, не создавая при этом чрезмерного повторения, но также можно использовать и для персонажей. Хотя данные вершин дублируются во всех экземплярах сеток, в каждом экземпляре могут быть изменены другие дифференцирующие параметры (такие как цвет или поза скелетной анимации ), чтобы уменьшить вероятность повторения.

Поддержка API

Начиная с Direct3D версии 9, Microsoft включила поддержку создания экземпляров геометрии. Этот метод повышает потенциальную производительность рендеринга экземплярной геометрии во время выполнения, явно разрешая последовательную визуализацию нескольких копий сетки путем указания дифференцирующих параметров для каждой из них в отдельном потоке. Те же функции доступны в ядре Vulkan и ядре OpenGL в версиях 3.1 и выше, но к ним можно получить доступ в некоторых более ранних реализациях с помощью EXT_draw_instanced расширение.

В автономном рендеринге

Создание экземпляров геометрии в Houdini , Maya или других 3D-пакетах обычно включает в себя сопоставление статического или предварительно анимированного объекта или геометрии с частицами или произвольными точками в пространстве, которые затем могут быть визуализированы практически любым автономным средством визуализации. Создание экземпляров геометрии при автономном рендеринге полезно для создания таких вещей, как стаи насекомых, в которых каждое из них может быть детализировано, но при этом вести себя реалистично, что не обязательно должно определяться аниматором. Большинство пакетов допускают изменение материала или параметров материала для каждого экземпляра, что помогает гарантировать, что экземпляры не будут точными копиями друг друга. В Houdini многие атрибуты уровня объекта (например, такие как масштаб) также могут варьироваться для каждого экземпляра. Поскольку создание экземпляров геометрии в большинстве 3D-пакетов ссылается только на исходный объект, размеры файлов остаются очень маленькими, а изменение оригинала приводит к изменению всех экземпляров.

Во многих автономных средствах рендеринга, таких как PhotoRealistic RenderMan от Pixar , создание экземпляров достигается за счет использования процедур рендеринга с отложенной загрузкой, чтобы загружать геометрию только тогда, когда сегмент, содержащий экземпляр, фактически визуализируется. Это означает, что геометрия для всех экземпляров не обязательно должна находиться в памяти одновременно.

Видеокарты, поддерживающие создание экземпляров геометрии

• GeForce 6000 и новее (графический процессор NV40 или новее)
• ATI Radeon 9500 и новее (графический процессор R300 или новее).
• PowerVR SGX535 и новее (в Apple iPhone 3GS и новее)

Внешние ссылки

• EXT_draw_instanced документация
• Краткий обзор инстансирования D3D9 на MSDN
• VkVertexInputRate указывает частоту вершин или экземпляров.