क्यों 2D वेक्टर ग्राफिक्स 3 डी की तुलना में अधिक जटिल हैं

हाल ही में, 2 डी प्रतिपादन पर बहुत सारे शानदार शोध सामने आए हैं। पीटर कोबालिसक और फैबियन एज़रमैन ब्लेंड 2 डी पर काम कर रहे हैं: यह अभिनव जेआईटी तकनीक के साथ बाजार में सबसे तेज़ और सबसे सटीक सीपीयू रैस्टराइज़र में से एक है। मोज़िला के पैट्ज़ वाल्टन ने एक नहीं, बल्कि पाथफ़ाइंडर में तीन अलग-अलग तरीकों का अध्ययन किया, जिसका समापन पाथफाइंडर v3 में हुआ। रफ लेविन ने घाना के वेक्टर टेक्स्ट (2014) के सहयोगियों के साथ एक वैज्ञानिक लेख में वर्णित तकनीक का उपयोग करके कंप्यूटिंग पाइपलाइन का निर्माण किया। ऐसा लगता है कि कुछ दूरी के विकास को दूरस्थ क्षेत्रों द्वारा चिह्नित किया गया है: एडम सिमंस और सारा फ्रिसकेन स्वतंत्र रूप से यहां काम करते हैं।

कोई पूछ सकता है: 2 डी के आसपास इतना शोर क्यों है? यह 3 डी की तुलना में बहुत कठिन नहीं हो सकता है, है ना? 3 डी एक पूरी तरह से अलग आयाम है! यहां हमारे पास सटीक प्रकाश व्यवस्था के साथ नाक पर वास्तविक समय की किरण है, और आप ठोस रंगों के साथ सादे दिखने वाले 2 डी ग्राफिक्स पर हावी नहीं हो सकते हैं?

उन लोगों के लिए जो आधुनिक GPU के विवरण में बहुत अच्छी तरह से वाकिफ नहीं हैं, यह वास्तव में बहुत आश्चर्यजनक है! लेकिन 2D ग्राफिक्स में बहुत सी अनोखी सीमाएँ हैं जो इसे बेहद कठिन बनाती हैं। इसके अलावा, यह खुद को समानांतर करने के लिए उधार नहीं देता है। आइए उस ऐतिहासिक रास्ते पर चलें जो हमें यहां ले आए।

पोस्टस्क्रिप्ट टेकऑफ़

शुरुआत में एक प्लॉटर था। कंप्यूटर के साथ बातचीत करने में सक्षम पहले ग्राफिक डिवाइस को " प्लॉटर " (आलेखक) कहा जाता था: एक या एक से अधिक पेन जो कागज पर घूम सकते हैं। सब कुछ पेन-डाउन कमांड के अनुसार काम करता है , फिर ड्राइंग सिर कुछ अनूठे तरीके से चलता है, संभवतः एक वक्र के साथ, और पेन-अप कमांड प्राप्त होता है । कुछ शुरुआती प्लॉटर्स के निर्माता, HP ने होस्ट कंप्यूटर पर AGL नामक एक BASIC वैरिएंट का उपयोग किया, जो तब HPT -GL जैसी किसी अन्य भाषा में प्लॉटर कमांड भेजता था। 1970 के दशक में, ग्राफिक टर्मिनल सस्ता और अधिक लोकप्रिय हो गए, जिसकी शुरुआत टेक्ट्रोनिक्स 4010 से हुई । उन्होंने सीआरटी का उपयोग करके छवि दिखाई, लेकिन मूर्ख मत बनो: यह पिक्सेल डिस्प्ले नहीं है। Tektronix एनालॉग ऑसीलोस्कोप के उद्योग से आया है, और ये मशीनें एक विशिष्ट पथ के साथ इलेक्ट्रॉन बीम को नियंत्रित करके काम करती हैं। इस प्रकार, Tektronix 4010 में पिक्सेल आउटपुट नहीं था। इसके बजाय, आपने उसे साधारण ग्राफिक मोड में कमांड भेजा, जो लाइनों को खींच सकता है, लेकिन, फिर से, "पंख नीचे", "पंख ऊपर" मोड में।

जैसा कि कई अन्य क्षेत्रों में, सब कुछ ने ज़ेरॉक्स PARC के आविष्कार को बदल दिया। शोधकर्ताओं ने एक नए प्रकार के प्रिंटर को विकसित करना शुरू कर दिया, एक प्लॉटर की तुलना में अधिक कम्प्यूटेशनल रूप से अभिव्यंजक। इस नए प्रिंटर ने फोर्थ के समान एक छोटे से स्टैकिंग-ट्यूरिंग-पूर्ण प्रोग्रामिंग भाषा में काम किया, और इसे ... इंटरप्रेस कहा गया! जाहिर है, ज़ेरॉक्स उसे एक योग्य आवेदन नहीं मिला, इसलिए आविष्कारकों ने जहाज छोड़ दिया और एडोब नामक एक छोटे स्टार्टअप की स्थापना की। वे अपने साथ Interpress ले गए, और जैसे ही वे सुधारे गए और सुधारे गए, यह मान्यता से परे बदल गया, इसलिए उन्होंने इसे एक और नाम दिया: पोस्टस्क्रिप्ट। मीठी, ट्यूरिंग-पूर्ण स्टैक भाषा के अलावा, मूल पोस्टस्क्रिप्ट भाषा संदर्भ के चौथे अध्याय में इमेजिंग मॉडल का वर्णन किया गया है, जो आधुनिक प्रोग्रामिंग इंटरफेस के लगभग समान है। उदाहरण 4.1 मेनुअल में नमूना कोड है जिसे एचटीएमएल 5 <कैनवास> में लाइन द्वारा लगभग लाइन में अनुवाद किया जा सकता है।

/box { function box() { newpath ctx.beginPath(); 0 0 moveto ctx.moveTo(0, 0); 0 1 lineto ctx.lineTo(0, 1); 1 1 lineto ctx.lineTo(1, 1); 1 0 lineto ctx.lineTo(1, 0); closepath ctx.closePath(); } def } gsave ctx.save(); 72 72 scale ctx.scale(72, 72); box fill box(); ctx.fill(); 2 2 translate ctx.translate(2, 2); box fill box(); ctx.fill(); grestore ctx.restore(); 

यह संयोग नहीं है।

PARC की अपनी यात्रा के दौरान Apple के स्टीव जॉब्स ने Interpress इंजीनियरों से मुलाकात की। नौकरियों ने सोचा कि मुद्रण व्यवसाय लाभदायक होगा, और जन्म के समय एडोब खरीदने की कोशिश की। लेकिन एडोब ने एक काउंटर प्रस्ताव को आगे रखा और अंततः एप्पल को पांच साल के पोस्टस्क्रिप्ट लाइसेंस बेच दिया। जॉब्स की योजना में तीसरा स्तंभ एक छोटे स्टार्टअप, एल्डस को वित्तपोषित करना था, जिसनेस्क्रिप्ट दस्तावेज़ बनाने के लिए WYSIWYG आवेदन किया था। इसे पेजमेकर कहा जाता था। 1985 की शुरुआत में, Apple ने पहला पोस्टस्क्रिप्ट-संगत प्रिंटर, Apple LaserWriter पेश किया। Macintosh, PageMaker और LaserWriter के संयोजन ने मुद्रण उद्योग को तुरंत उलट दिया, और नए हिट "डेस्कटॉप प्रकाशन" ने इतिहास में अपनी जगह के लिए पोस्टस्क्रिप्ट को मजबूत किया। हेवलेट-पैकर्ड के मुख्य प्रतिद्वंद्वी ने अंततः अपनी प्रतिद्वंद्वी लेजरजेट प्रिंटर श्रृंखला के लिए पोस्टस्क्रिप्ट लाइसेंस भी खरीदा। 1991 में उपभोक्ताओं के दबाव के बाद ऐसा हुआ।

पोस्टस्क्रिप्ट धीरे-धीरे प्रिंटर नियंत्रण भाषा से फ़ाइल प्रारूप में स्थानांतरित हो गया। स्मार्ट प्रोग्रामर ने सीखा कि पोस्टस्क्रिप्ट कमांड को प्रिंटर पर कैसे भेजा जाता है - और पोस्टस्क्रिप्ट दस्तावेजों को मैन्युअल रूप से चार्ट, ग्राफ़, और ड्राइंग को अपने दस्तावेजों में जोड़कर बनाना शुरू किया, जबकि पोस्टस्क्रिप्ट का उपयोग ग्राफिक्स प्रदर्शित करने के लिए किया गया था। प्रिंटर के बाहर ग्राफिक्स की मांग है! एडोब ने इस पर ध्यान दिया और जल्दी से एनकैप्सुलेटेड पोस्टस्क्रिप्ट प्रारूप जारी किया, जो कि कुछ विशेष रूप से स्वरूपित पोस्टस्क्रिप्ट टिप्पणियों से अधिक नहीं था, जिसमें मेटाडाटा के साथ छवि आकार और प्रिंटर आदेशों के उपयोग पर प्रतिबंध जैसे "पृष्ठ फ़ीड" थे। उसी 1985 में, Adobe ने इलस्ट्रेटर विकसित करना शुरू किया, एक ऐसा एप्लिकेशन जहां कलाकारों ने सुविधाजनक UI में एन्कैप्सुलेटेड पोस्टस्क्रिप्ट प्रारूप में काम किया। फिर इन फ़ाइलों को एक वर्ड प्रोसेसर में स्थानांतरित किया जा सकता है जो ... पोस्टस्क्रिप्ट प्रिंटर को भेजने के लिए पोस्टस्क्रिप्ट दस्तावेज़। पूरी दुनिया पोस्टस्क्रिप्ट में बदल गई है, और एडोब अधिक खुश नहीं हो सकता है। जब माइक्रोसॉफ्ट विंडोज 1.0 पर काम कर रहा था और डेवलपर्स के लिए अपना स्वयं का ग्राफिकल एपीआई बनाना चाहता था, तो मुख्य लक्ष्य इसे मौजूदा प्रिंटर के साथ संगत करना था ताकि प्रिंटर पर भेजे गए ग्राफिक्स स्क्रीन के रूप में आसान हो। यह एपीआई अंततः GDI के रूप में जारी किया गया था, 1990 के दशक में विंडोज की तेजी से बढ़ती लोकप्रियता के दौरान हर इंजीनियर द्वारा उपयोग किया जाने वाला मुख्य घटक। विंडोज प्रोग्रामर्स की पीढ़ियों ने पोस्टस्क्रिप्ट छवि मॉडल के साथ अनजाने में 2 डी वेक्टर ग्राफिक्स की पहचान करना शुरू कर दिया है, जो इसे इस वास्तविक स्थिति से सुरक्षित करता है।

पोस्टस्क्रिप्ट के साथ एकमात्र बड़ी समस्या इसकी ट्यूरिंग पूर्णता थी: किसी दस्तावेज़ के 86 वें पृष्ठ को देखने का मतलब है कि पहले स्क्रिप्ट को 1-85 पृष्ठों के लिए चलाना। और यह धीमा हो सकता है। एडोब ने उपयोगकर्ताओं से इस शिकायत के बारे में पता लगाया और एक नया दस्तावेज़ प्रारूप बनाने का फैसला किया जिसमें इस तरह के प्रतिबंध नहीं थे, इसे "पोर्टेबल दस्तावेज़ प्रारूप" या संक्षेप में, "पीडीएफ" कहा जाता था। प्रोग्रामिंग भाषा को इससे बाहर निकाल दिया गया था, लेकिन ग्राफिक तकनीक एक ही रही। पीडीएफ विनिर्देशों से अध्याय 2.1, "छवि मॉडल" :

पीडीएफ जटिल ग्राफिक्स और टाइपोग्राफी की उपस्थिति का वर्णन करने की अपनी क्षमता पर आधारित है। यह सुविधा एडोब इमेज मॉडल, उसी उच्च-स्तरीय, डिवाइस-स्वतंत्र प्रस्तुति के उपयोग के माध्यम से पोस्टस्क्रिप्ट पृष्ठ विवरण भाषा में प्राप्त की गई है।

जब W3C कंसोर्टियम ने इंटरनेट पर 2D ग्राफिक्स की मार्कअप भाषा के लिए आवेदकों पर विचार किया, तो Adobe ने XML -based PGML का बचाव किया, जो पोस्टस्क्रिप्ट ग्राफिक्स मॉडल पर आधारित था:

PGML में स्केलेबल 2 डी ग्राफिक्स सुनिश्चित करने के लिए एक पीडीएफ / पोस्टस्क्रिप्ट छवि मॉडल शामिल होना चाहिए जो सामान्य उपयोगकर्ताओं और ग्राफिक्स पेशेवरों दोनों की जरूरतों को पूरा करता है।

Microsoft का प्रतिस्पर्धी VML प्रारूप GDI पर आधारित था, जिसे हम जानते हैं कि पोस्टस्क्रिप्ट पर आधारित है। दो प्रतिस्पर्धी प्रस्ताव, जो अभी भी अनिवार्य रूप से पोस्टस्क्रिप्ट थे, एक साथ विलय हो गए ताकि डब्ल्यू 3 सी ने "स्केलेबल वेक्टर ग्राफिक्स" (एसवीजी) मानक अपनाया जिसे हम आज जानते हैं और प्यार करते हैं।

भले ही वह बूढ़ा हो, चलो यह ढोंग न करें कि इस दुनिया में लाए गए पोस्टस्क्रिप्ट नवाचार किसी तकनीकी चमत्कार से कम नहीं हैं। Apple के LaserWriter पोस्टस्क्रिप्ट प्रिंटर Macintosh की तुलना में दोगुना शक्तिशाली था, जिसने इसे नियंत्रित किया, बस पोस्टस्क्रिप्ट की व्याख्या करने और वेक्टर पथों को कागज पर इंगित करने के लिए रैस्टराइज़ किया। यह अत्यधिक लग सकता है, लेकिन अगर आपने पहले से ही लेजर के साथ एक फैशनेबल प्रिंटर खरीदा है, तो आपको महंगे प्रोसेसर पर आश्चर्य नहीं होना चाहिए। अपने पहले अवतार में, पोस्टस्क्रिप्ट ने आज दी गई सभी विशेषताओं के साथ एक परिष्कृत परिष्कृत दृश्य मॉडल का आविष्कार किया। सबसे शक्तिशाली, भयानक विशेषता क्या है? फ़ॉन्ट्स। उस समय, एक शासक और एक प्रोट्रैक्टर के साथ फोंट हाथ से खींचे जाते थे और फोटोकेमिकल प्रिंटिंग के लिए फिल्म पर डाली जाती थी। 1977 में, डोनाल्ड नॉट ने दुनिया को दिखाया कि उनका METAFONT सिस्टम क्या करने में सक्षम था, जिसे उन्होंने TeX टेक्स्ट एडिटर के साथ पेश किया था, लेकिन यह रूट नहीं हुआ। उपयोगकर्ता को ब्रश और घटता का उपयोग करके फोंट का गणितीय विवरण होना आवश्यक था। ज्यादातर फॉन्ट डेवलपर्स इसे सीखना नहीं चाहते थे। और विचित्र छोटे आकार के साथ मुड़ता है एक गड़बड़ में बदल गया: उस समय के प्रिंटर में पर्याप्त रिज़ॉल्यूशन नहीं था, इसलिए अक्षरों को धुंधला हो गया और एक दूसरे के साथ विलय हो गया। पोस्टस्क्रिप्ट ने एक नया समाधान प्रस्तावित किया है: प्रिंटर द्वारा उपयोग किए जाने वाले मोटे ग्रिडों के लिए "लिंकिंग" के लिए एक एल्गोरिथ्म। इसे ग्रिड-फिटिंग के रूप में जाना जाता है। ज्यामिति के बहुत अधिक विरूपण को रोकने के लिए, उन्होंने फोंट को "संकेत" सेट करने की अनुमति दी, जिसके बारे में ज्यामिति के कौन से हिस्से सबसे महत्वपूर्ण हैं और उन्हें क्या संरक्षित रखा जाना चाहिए।

Adobe का मूल व्यवसाय मॉडल प्रिंटर डेवलपर्स के लिए इस फॉन्ट तकनीक को बेचना था और प्रकाशकों को जोड़े गए संकेतों के साथ विशेष रीक्रिएट किए गए फोंट बेचना था, इसलिए Adobe अभी भी टाइम्स और फ़्यूचर के अपने संस्करण बेचता है। वैसे, यह संभव है क्योंकि फोंट, या, अधिक औपचारिक रूप से, "हेडसेट", पांच चीजों में से एक हैं, जिन्हें स्पष्ट रूप से अमेरिकी कॉपीराइट कानून से बाहर रखा गया है , क्योंकि वे मूल रूप से "बहुत सरल या रचनात्मक कार्य के लिए उपयोगी" के रूप में नामित थे। इसके बजाय, एक डिजिटल प्रोग्राम जो स्क्रीन पर फ़ॉन्ट को पुन: पेश करता है, कॉपीराइट किया जाता है। ताकि लोग Adobe फोंट को कॉपी न कर सकें और अपना स्वयं का ऐड न कर सकें, टाइप 1 फॉन्ट फॉर्मेट मूल रूप से Adobe के स्वामित्व में था और इसमें "फॉन्ट एन्क्रिप्शन" का कोड शामिल था। केवल एडोब के पोस्टस्क्रिप्ट टाइप 1 फोंट की व्याख्या कर सकते हैं, और केवल उन्होंने मालिकाना संकेत प्रौद्योगिकी को लागू किया है जो छोटे आकारों में कुरकुरापन को बचाता है।

मेष फिटिंग, वैसे, इतना लोकप्रिय हो गया कि जब Microsoft और Apple एडोब लाइसेंस फीस का भुगतान करने के लिए थक गए थे, तो उन्होंने अपने वैकल्पिक ट्रू टाइप फ़ॉन्ट प्रारूप के लिए एक वैकल्पिक विधि का आविष्कार किया। घोषणात्मक "संकेत" को निर्दिष्ट करने के बजाय, ट्रू टाइप फ़ॉन्ट लेखक को पूर्ण विकसित ट्यूरिंग-पूर्ण स्टैक भाषा प्रदान करता है ताकि लेखक ग्रिड फिटिंग के सभी पहलुओं को नियंत्रित कर सके (घोषणात्मक संकेतों के लिए एडोब पेटेंट से बचना)। सालों से एडोब टाइप 1 और ट्रू टाइप के बीच युद्ध छिड़ा हुआ है, और फॉन्ट डेवलपर्स बीच में ही अटक गए हैं, जिससे उपयोगकर्ताओं को दोनों प्रारूप मिलेंगे। अंत में, उद्योग एक समझौता पर पहुंच गया है: ओपन टाइप । लेकिन वास्तविक रूप से विजेता का निर्धारण करने के बजाय, उन्होंने दोनों विशिष्टताओं को एक फ़ाइल प्रारूप में फ्लॉप कर दिया। एडोब ने अब टाइप 1 फोंट बेचने से पैसा नहीं कमाया, लेकिन फ़ोटोशॉप और इलस्ट्रेटर से, इसलिए इसने एन्क्रिप्शन भाग को हटा दिया, प्रारूप को परिष्कृत किया, और सीएफएफ / टाइप 2 फोंट पेश किया, जो सभी ओपनटाइप में एक cff टेबल के रूप में शामिल थे। ट्रू टाइप, दूसरी ओर, ग्लिफ़ और अन्य तालिकाओं के रूप में डाला गया था। हालांकि कुछ हद तक बदसूरत, ओपन टाइप उपयोगकर्ताओं के लिए काम करने के लिए लग रहा था, ज्यादातर उन्हें भूख लगी थी: दोनों प्रकार के फोंट का समर्थन करने के लिए बस सभी सॉफ़्टवेयर की आवश्यकता होती है, क्योंकि ओपन टाइप आपको दोनों प्रकार के फोंट का समर्थन करने की आवश्यकता है।

बेशक, हमें यह पूछने के लिए मजबूर किया जाता है: यदि पोस्टस्क्रिप्ट नहीं है, तो इसकी जगह क्या है? विचार के लायक अन्य विकल्प। पहले उल्लिखित METAFONT ने कड़ाई से परिभाषित रूपरेखा पथ (भरे हुए मार्ग) का उपयोग नहीं किया। इसके बजाय, नट ने एक विशिष्ट तरीके से, अपने लेख "गणितीय टाइपोग्राफी" में टाइपोग्राफी के लिए एक गणितीय अवधारणा का प्रस्ताव रखा, जो "सुखद" है। आप कई बिंदुओं को निर्दिष्ट करते हैं, और कुछ एल्गोरिथ्म उनके माध्यम से सही "सबसे सुखद" वक्र पाता है। आप इन रूपरेखाओं को एक-दूसरे के ऊपर रख सकते हैं: उनमें से एक को "पंख" के रूप में परिभाषित करें, और फिर किसी अन्य रेखा के माध्यम से "पंख को खींचें"। दिल, एक कंप्यूटर वैज्ञानिक के रूप में, नॉट ने भी पुनरावृत्ति की शुरुआत की। उनके छात्र जॉन हॉबी ने "सबसे सुखद वक्र" की गणना करने के लिए एल्गोरिदम विकसित और कार्यान्वित किया है, नेस्टेड रास्तों की ओवरलीटिंग और इस तरह के घटता को तेज करते हैं । METAFONT की अतिरिक्त जानकारी के लिए, घटता है और सामान्य रूप से टाइपोग्राफी का इतिहास, मैं अत्यधिक रूप से पुस्तक फ़ॉन्ट्स और एनकोडिंग , साथ ही जॉन हॉबी के लेखों की सिफारिश करता हूं।

सौभाग्य से, 2 डी ग्राफिक्स अनुसंधान में नए सिरे से रुचि का मतलब है कि नॉट और हॉबी स्प्लिन पूरी तरह से भूल नहीं गए हैं। हालांकि वे निश्चित रूप से गर्भपात और अपरंपरागत हैं, उन्होंने हाल ही में Apple iWork Suite के लिए अपना रास्ता बना लिया है, और वे वहां पर डिफ़ॉल्ट स्पाईल टाइप हैं।

त्रिभुज उतारें

गणितीय जंगल में बहुत दूर जाने के बिना, एक उच्च स्तर पर, हम इस तरह के दृष्टिकोण को बेजियर कर्व्स और हॉबी स्प्लिट इम्प्लांट कर्व्स कहते हैं , क्योंकि उन्हें एक गणितीय फ़ंक्शन के रूप में इंगित किया जाता है जो एक वक्र उत्पन्न करता है। वे किसी भी रिज़ॉल्यूशन पर अच्छे लगते हैं, जो स्केलिंग के लिए डिज़ाइन किए गए 2 डी चित्रों के लिए बहुत अच्छा है।

2 डी ग्राफिक्स ने इन अंतर्निहित घटता के चारों ओर गति का समर्थन किया, जो कि ग्लिफ़ के मॉडलिंग करते समय लगभग अनिवार्य हैं। वास्तविक समय में इन रास्तों की गणना के लिए हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर महंगा था, लेकिन वेक्टर ग्राफिक्स के लिए मुद्रण उद्योग से एक बड़ा धक्का आया, और बाकी सभी मौजूदा औद्योगिक उपकरण पहले से ही एक फैंसी प्रोसेसर के साथ लेजर प्रिंटर की तुलना में बहुत अधिक महंगे थे।

हालांकि, 3 डी ग्राफिक्स पूरी तरह से अलग मार्ग पर चले गए। बहुत शुरुआत से, लगभग एक सार्वभौमिक दृष्टिकोण पॉलीगोन (बहुभुज) का उपयोग था, जिसे अक्सर मैन्युअल रूप से लेबल किया जाता था और कंप्यूटर में मैन्युअल रूप से दर्ज किया जाता था । हालांकि, यह दृष्टिकोण सार्वभौमिक नहीं था। एक अंतर्निहित वक्र के 3 डी बराबर एक अंतर्निहित सतह है जो कि बुनियादी ज्यामितीय प्राइमेटिक्स जैसे कि गोले, सिलेंडर, और क्यूब्स से बना है। अनंत संकल्प के साथ एक आदर्श क्षेत्र को एक सरल समीकरण द्वारा दर्शाया जा सकता है, इसलिए ज्यामिति के लिए 3 डी के विकास की सुबह में, यह बहुभुज के लिए स्पष्ट रूप से बेहतर था । उन कुछ कंपनियों में से एक, जिन्होंने निहित सतहों के साथ ग्राफिक्स तैयार किए थे, मैगी थे । प्रक्रियात्मक बनावट के चतुर कलात्मक उपयोग के साथ संयुक्त, उन्होंने 1982 की ट्रॉन फिल्म के लिए डिज्नी लाइट-बाइक डिजाइन अनुबंध जीता। दुर्भाग्य से, यह दृष्टिकोण जल्दी से शून्य हो गया। सीपीयू के त्वरण और "छिपी हुई सतह को हटाने" जैसी समस्याओं के अध्ययन के लिए धन्यवाद, दृश्य में आपके द्वारा प्रदर्शित किए जाने वाले त्रिकोणों की संख्या तेजी से बढ़ रही थी, और जटिल आकृतियों के लिए कलाकारों के लिए बहुभुज और कोने के बारे में सोचना बहुत आसान था जो क्लिक और खींचे जा सकते हैं, बजाय क्यूब्स और सिलेंडर के संयोजन का उपयोग करें।

इसका मतलब यह नहीं है कि मॉडलिंग प्रक्रिया में निहित सतहों का उपयोग नहीं किया गया था । कैटमेल-क्लार्क एल्गोरिथ्म जैसी तकनीकें 80 के दशक की शुरुआत तक एक आम तौर पर स्वीकृत उद्योग मानक बन गईं, जिससे कलाकारों को चिकनी, कार्बनिक सरल ज्यामितीय आकार बनाने की अनुमति मिली। हालांकि 2000 के दशक की शुरुआत तक, कैटेल - क्लार्क एल्गोरिदम को एक "निहित सतह" के रूप में भी परिभाषित नहीं किया गया था जिसे समीकरण का उपयोग करके गणना की जा सकती है। तब इसे पुनरावृत्त एल्गोरिथ्म के रूप में माना जाता था: बहुभुजों को और भी बहुभुज में विभाजित करने का एक तरीका।

त्रिभुज ने दुनिया पर आक्रमण किया, इसके बाद 3D सामग्री बनाने के लिए उपकरण बनाए गए। नए डेवलपर्स और वीडियो गेम के डिजाइनरों और फिल्मों में विशेष प्रभाव माया, 3 डीएस मैक्स और सॉफ्टीमेज जैसे बहुभुज मेष के साथ मॉडलिंग कार्यक्रमों पर विशेष रूप से प्रशिक्षित किए गए थे। 80 के दशक के उत्तरार्ध में जब "3 डी ग्राफिक्स एक्सेलेरेटर" (जीपीयू) दृश्य में आए, तो उन्हें विशेष रूप से मौजूदा सामग्री को गति देने के लिए विकसित किया गया: त्रिकोण। यद्यपि शुरुआती GPU प्रोजेक्ट्स, जैसे कि NVIDIA NV1 , में घटता के लिए हार्डवेयर समर्थन सीमित था, यह छोटी गाड़ी थी और उत्पाद लाइन से जल्दी से हटा दिया गया था।

यह संस्कृति मुख्य रूप से आज जो हम देखते हैं उसका विस्तार है। प्रमुख पोस्टस्क्रिप्ट 2 डी छवि मॉडल एक उत्पाद के साथ शुरू हुआ जो "वास्तविक समय" में घटता प्रदर्शित कर सकता है। इसी समय, 3 डी उद्योग ने उन वक्रों को नजरअंदाज कर दिया, जिनके साथ काम करना कठिन था, और इसके बजाय वक्रों को त्रिकोण में पूर्व-परिवर्तित करने के लिए स्टैंड-अलोन समाधानों पर निर्भर था।

निहित सतहों को वापस कर दिया जाता है

लेकिन 80 के दशक में प्रिंटर पर अंतर्निहित 2 डी कर्व्स की वास्तविक समय में गणना क्यों की जा सकती है, और 2000 के दशक के शुरुआती दिनों में समान अंतर्निहित 3 डी वक्र अभी भी बहुत छोटी हैं? वैसे, कैटल-क्लार्क एल्गोरिदम बेजियर वक्र की तुलना में बहुत अधिक जटिल है। 3D में बेज़ियर कर्व्स को B-splines के रूप में जाना जाता है, और वे अच्छी तरह से कम्प्यूटेशनल हैं, लेकिन एक खामी यह है कि वे ग्रिड से जुड़े तरीके को सीमित करते हैं। कैट्मेल-क्लार्क और एनयूआरबीएस जैसी सतहों को कलाकारों की क्षमताओं का विस्तार करने के लिए मनमाने ढंग से जुड़े ग्रिड की अनुमति है, लेकिन इससे चौथी डिग्री से अधिक के बहुपद हो सकते हैं, जो एक नियम के रूप में, कोई विश्लेषणात्मक समाधान नहीं है । इसके बजाय, आप बहुभुज के पृथक्करण के आधार पर अनुमान लगाते हैं , जैसा कि पिक्सर के ओपनसुबडीव में किया गया है। यदि कोई कभी कैट्मेल की जड़ों - क्लार्क या एनयूआरबीएस को खोजने के लिए एक विश्लेषणात्मक समाधान पाता है, तो ऑटोडेस्क उसे बहुत भुगतान करेगा। उनकी तुलना में, त्रिकोण बहुत अच्छे लगते हैं: बस एक हवाई जहाज़ पर तीन रैखिक समीकरणों की गणना करें, और आपके पास एक आसान जवाब है।

... लेकिन क्या होगा अगर हमें एक सटीक समाधान की आवश्यकता नहीं है? यह ठीक वही सवाल है जो ग्राफिक डिजाइनर Iñigo Quilles ने पूछा था जब उन्होंने निहित सतहों पर शोध किया था। समाधान? हस्ताक्षरित दूरी के क्षेत्र (SDF) सतह के साथ चौराहे का सटीक बिंदु देने के बजाय, वे कहते हैं कि आप इससे कितनी दूर हैं। विश्लेषणात्मक रूप से गणना किए गए अभिन्न और यूलर अभिन्न के बीच अंतर के समान, यदि आपके पास निकटतम वस्तु की दूरी है, तो आप दृश्य के चारों ओर "मार्च" कर सकते हैं, किसी भी बिंदु पर पूछ सकते हैं कि आप कितने दूर हैं और इस दूरी को पार कर रहे हैं। इस तरह की सतहों ने उद्योग में शैडरॉय जैसे समुदायों और समुदायों के माध्यम से एक नया जीवन जीता है। पुरानी मैगी मॉडलिंग तकनीक की हैक हमें अविश्वसनीय खोज लाती है, जैसे कि किलर्स सर्फर बॉय , एक अंतर्निहित सतह के रूप में अनंत परिशुद्धता के साथ गणना की जाती है। आपको सर्फ़र बॉय की बीजगणितीय जड़ों की तलाश करने की आवश्यकता नहीं है, आपको बस लगता है कि दृश्य कैसा है।

बेशक, समस्या यह है कि केवल किल जैसी प्रतिभा ही सर्फर बॉय बना सकती है। एसडीएफ ज्यामिति के लिए अभी तक कोई उपकरण नहीं हैं, सभी कोड मैन्युअल रूप से लिखे गए हैं। हालांकि, अंतर्निहित सतहों और घटता की प्राकृतिक आकृतियों के रोमांचक पुनरुद्धार को देखते हुए, अब इस तकनीक में बहुत रुचि है। PS4 पर MediaMolecule ड्रीम्स एक सामग्री निर्माण किट है जो निहित सतहों के संयोजन पर आधारित है। इस प्रक्रिया में, अधिकांश पारंपरिक ग्राफिक्स नष्ट हो जाते हैं और उन्हें फिर से बनाया जाता है । यह एक आशाजनक दृष्टिकोण है, और उपकरण सहज और दिलचस्प हैं। Oculus Medium और unbound.io ने भी इस मुद्दे पर अच्छा शोध किया है। यह निश्चित रूप से 3 डी ग्राफिक्स और अगली पीढ़ी के उपकरणों के भविष्य की तरह दिख सकता है।

लेकिन इनमें से कुछ दृष्टिकोण 2 डी के लिए कम उपयुक्त हैं जितना आप सोच सकते हैं। सामान्य 3 डी गेमिंग दृश्यों में, एक नियम के रूप में, उन्नत सामग्री और बनावट, लेकिन कुछ ज्यामिति गणना, जैसा कि कई आलोचकों और संदिग्ध उत्पादों के विक्रेता तुरंत इंगित करते हैं। इसका मतलब है कि हमें कम चौरसाई की आवश्यकता है, क्योंकि सिल्हूट इतने महत्वपूर्ण नहीं हैं। 4x एमएसएए जैसे दृष्टिकोण कई खेलों के लिए उपयुक्त हो सकते हैं, लेकिन ठोस रंगों के साथ छोटे फोंट के लिए, 16 निश्चित नमूना स्थानों के बजाय , प्रत्येक पिक्सेल के लिए वक्र के तहत सटीक क्षेत्र की गणना करें, जो आपको जितना चाहें उतना संकल्प देगा।

3 डी गेम में स्क्रीन को घुमाने से सैकेडिक दमन के समान प्रभाव पैदा होता है, क्योंकि मस्तिष्क एक नए रूप में बदल जाता है। कई खेलों में, यह बाद के प्रसंस्करण के प्रभावों में कलाकृतियों को छिपाने में मदद करता है, जैसे कि अस्थायी चौरसाई , जो सपने और अनबाहे। अच्छा दृश्य प्रदर्शन पाने के लिए बहुत भरोसा करते हैं। इसके विपरीत, एक सामान्य 2D दृश्य में, हमारे पास यह लक्जरी दृष्टिकोण नहीं है, इसलिए इसका उपयोग करने की कोशिश करने से ग्लिफ़ और आकार उबलने लगेंगे और इन कलाकृतियों से पूर्ण रूप से कांप जाएंगे। 2D अलग दिखता है और अपेक्षाएं अधिक होती हैं। जूमिंग, पैनिंग और स्क्रॉलिंग करते समय, स्थिरता महत्वपूर्ण है।

इन प्रभावों में से कोई भी GPU पर लागू नहीं किया जा सकता है, लेकिन वे अलग-अलग प्राथमिकताओं के साथ "3D" सामग्री से एक कट्टरपंथी प्रस्थान दिखाते हैं। अंततः, 2D ग्राफिक्स को रेंडर करना जटिल है क्योंकि यह आकृतियों के बारे में है - सामग्री और प्रकाश के बजाय सटीक अक्षर और प्रतीक, जो ज्यादातर ठोस हैं। विकास के परिणामस्वरूप, ग्राफिक्स त्वरक ने घटता जैसे अंतर्निहित वास्तविक समय ज्यामिति की गणना नहीं करने का फैसला किया, लेकिन इसके बजाय इन घटता के अंदर होने वाली हर चीज पर ध्यान केंद्रित किया। शायद अगर पोस्टस्क्रिप्ट नहीं जीता था, तो हमारे पास वास्तविक समय के लिए मुख्य आवश्यकता के रूप में बेजियर घटता के बिना एक 2 डी छवि मॉडल होगा।शायद इस तरह की दुनिया में, त्रिकोणों के बजाय, सबसे अच्छा ज्यामितीय अभ्यावेदन का उपयोग किया जाएगा, सामग्री निर्माण उपकरण 3 डी स्प्लिन पर केंद्रित हैं, और जीपीयू ने हार्डवेयर स्तर पर वास्तविक समय के घटता का समर्थन किया है। अंत में, सपने देखना हमेशा मजेदार होता है।