Спрайт (компьютерная графика): различия между версиями
| [непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
Игоревич (обсуждение | вклад) отмена правки 87873855 участника Manosicura (обс.) Метка: отмена |
Shmurak (обсуждение | вклад) см. СО. Запрос источника стоит с 2009 года |
||
| Строка 55: | Строка 55: | ||
Появление [[шейдер]]ов частично снимает потребность в живой съёмке — многие нюансы фотоизображения уже можно передать полигональными моделями в реальном времени. |
Появление [[шейдер]]ов частично снимает потребность в живой съёмке — многие нюансы фотоизображения уже можно передать полигональными моделями в реальном времени. |
||
=== Разрушение иллюзии === |
|||
Наблюдение спрайта под несоответствующим углом приводит к разрушению иллюзии. В зависимости от математического аппарата рендеринга («движка»), разрушение может происходить двумя способами. |
|||
# «Эффект портрета». Спрайтовый объект постоянно держится к наблюдателю нормалью к поверхности, что приводит к тому, что он визуально «поворачивается» все время к нему «лицом». В небольших пределах это незаметно, но при взгляде, скажем, на монстра сверху он может оказаться «лежащим на спине» на горизонтальном полу и при этом перебирающим ногами, да еще и бегущим в нужном направлении, не меняя более чем странной позы. Для борьбы с этим эффектом применяются наборы из большого числа спрайтов, снятых с разных направлений, которые подменяют друг друга в зависимости от угла наблюдения, но момент перехода от спрайта к спрайту также весьма заметен — при условии экономии на числе кадров в секунду в анимации, что во времена [3D-]спрайтовых игр и применялось повсеместно по причине удешевления разработки [вручную рисуемого контента], [значительно] уменьшало объём игрового пространства на диске и инсталляционного на Floppy/CD-диске(ах) и [значительно] снижало системные требования к ПК. Позже возможности ПК и дисков позволили увеличить число кадров, что и было некоторыми сделано, например, в таких играх как [[Outlaws(игра)|Outlaws]] и [[Cybermage(игра)|Cybermage]] — что значительно улучшило визуализацию объектов, в частности при перемещении главного персонажа, особенно наиболее типичного — в горизонтальной плоскости. |
|||
# «Эффект [[Ельцин, Борис Николаевич|Ельцина]]»{{Нет АИ|22|05|2009}}. Назван из-за сходства спрайта с картонными портретами первого президента РФ, предназначенными для фотографий-[[сувенир]]ов и устанавливавшимися в людных местах в 90-е годы, совпавшие с расцветом спрайтовых игр. Возникает, если спрайт не поворачивается нормалью к поверхности к наблюдателю, выдавая «плоскостность» объекта даже при небольших изменениях угла наблюдения. Характерен для аппаратно-рендеримых спрайтов, введенных в полигональный «движок» как вспомогательные. |
|||
=== Терминология === |
=== Терминология === |
||
Версия от 12:47, 27 марта 2018
 | В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Спрайт (англ. Sprite — фея; эльф) — графический объект в компьютерной графике.
Чаще всего — растровое изображение, которое можно отобразить на экране[1]. Наблюдение спрайта в трёхмерном пространстве под несоответствующим углом приводит к разрушению иллюзии. То есть легче всего воспринимать спрайт как перемещающуюся в пространстве проекцию какого-то объёмного тела так, чтобы разница была незаметна.
Происхождение термина
Слово «спрайт» было придумано в 1970-е годы одним сотрудником компании Texas Instruments: их новая микросхема TMS9918 могла аппаратно отображать небольшие картинки поверх неподвижного фона[2].
Спрайты в двухмерной графике
Изначально под спрайтами понимали небольшие рисунки, которые выводились на экран с применением аппаратного ускорения. На некоторых машинах (MSX 1, NES) программная прорисовка приводила к определённым ограничениям, а аппаратные спрайты этого ограничения не имели. Впоследствии с увеличением мощности центрального процессора от аппаратных спрайтов отказались и понятие «спрайт» распространилось на всех двумерных персонажей. В частности, в видеоиграх Super Mario и Heroes of Might and Magic вся графика спрайтовая, анимированная с помощью перебора изображений из атласа спрайтов.
К аппаратно ускоренным спрайтам вернулись в середине 1990-х годов — когда развитие мультимедиа и взрывное повышение разрешения и глубины цвета потребовало специализированного процессора в видеоплате. Именно тогда, как обёртка над аппаратным 2D-ускорителем, вышел DirectDraw. DirectX 8 ввёл общий API для двух- и трёхмерной графики, и в современных спрайтовых играх двухмерные спрайты выводятся точно так же, как и трёхмерные — как текстурированный прямоугольник.
Атлас спрайтов является растровым изображением, объединяющим спрайты в набор раскадровок анимаций, или иным комплектом спрайтов. Целесообразность применения заключается в уменьшении количества файлов и применение sprite-batch в процессе рендеринга: видеокарте передаётся одно изображение, набор координат, на которых его необходимо "отрендерить" и "трафаретов", вырезающих из атласа отдельные спрайты. В результате, двухмерная графика "рендерится" значительно быстрее, чем одиночными передачами видеокарте одиночных спрайтов с указанием координат отрисовки. Для дополнительного сжатия и уменьшения количества неиспользуемого пространства, атлас может комбинировать изображения не сеткой, а в максимально плотно сжатом виде, таким образом, что, если описать вокруг каждого спрайта прямоугольник - часть прямоугольников будет пересекаться. Данный формат требует дополнительной информации о вершинах, которыми можно описать каждый спрайт без пересечения с другими, и увеличивает время загрузки приложения, но позволяет сократить память.
CSS-спрайты
CSS позволяет применять в себе атласы спрайтов. Несколько изображений располагаются в одном графическом файле. Далее, чтобы разложить его на несколько изображений, применяется ограничение размеров изображения по размеру одного спрайта в атласе, и сдвиг background-position атласа на значение, кратное высоте изображения. Таким образом, один файл может обеспечить иконками весь сайт.
CSS-спрайты экономят трафик и ускоряют загрузку — браузеру потребуется запрашивать меньше файлов.
Спрайты в трёхмерной графике
Движки первого поколения
В первых трёхмерных играх, например, Wolfenstein 3D (1992), Doom (1993) и Build Engine-основанных (DukeNukem3D, Shadow Warrior, Exhumed, Redneck Rampage), персонажи представлялись в виде двумерных рисунков, изменяющих размер в зависимости от расстояния.
На 3D-акселераторах
На 3D-акселераторах применяется такая техника: объект рисуется в виде плоскости с наложенной на неё текстурой с прозрачными областями. Эта технология применяется в трёх случаях.
Оптимизация
Спрайты могут применяться для оптимизации графического ядра, когда отрисовка трёхмерной детализованной модели слишком накладна и может привести к сильному падению скорости рендеринга. Таковыми являются:
- Объекты, присутствующие в сцене в большом количестве и которые, будучи трёхмерными, имели бы большое количество граней и очень сильно влияли бы на производительность — например, массовка на заднем плане, дым, трава и т. д.
- Удалённые объекты, которые вблизи рисуются полигональными моделями, по мере удалённости превращаются в спрайты различной детализации (LOD).
Спецэффекты
Некоторые спецэффекты, такие как огонь, выполняются спрайтами, так как полигональный огонь плохо смотрится. Сравните, например, взрывы в Quake 2 и Unreal Tournament.
Для большей правдоподобности изображения используется большое количество сравнительно маленьких спрайтов (так называемая система частиц).
Живая съёмка
Изредка спрайты применяются для добавления в игру живого фото или видео. Например:
- Живые актёры, например в realMyst.
- Рычаги управления в симуляторах самолётов, поездов и т. д., сфотографированные в реальной кабине.
Стоит заметить, что в некоторых спрайтовых играх, таких как Rise of the Triad, спрайты фотографировались с актёров, а не с моделей, игрушек или рисунков.
Появление шейдеров частично снимает потребность в живой съёмке — многие нюансы фотоизображения уже можно передать полигональными моделями в реальном времени.
Терминология
- Billboard — спрайт, постоянно повёрнутый лицом к камере (по аналогии с рекламными щитами на автодорогах, которые повёрнуты под наиболее выгодным углом).
- Impostor — спрайт, который заменяет трёхмерную модель на большом удалении.