Čo sú to polygonové tabuľky v počítačovej grafike?

V počítačovej grafii sú polygonové tabuľky (niekedy nazývané polygonové oká alebo iba oká) dátové štruktúry používané na reprezentáciu geometrie 3D objektov. Namiesto ukladania každého jediného bodu povrchu sa približujú komplexným tvarom pomocou zbierky plochých polygónov (zvyčajne trojuholníkov alebo štvoruholníkov). Každý polygón je definovaný jeho vrcholmi (rohové body). Tabuľka organizuje tieto informácie, efektívne ukladá a umožňuje prístup k:

* Vertexové údaje: 3D súradnice (x, y, z) každého vrcholu v modeli. Tieto údaje môžu obsahovať aj ďalšie atribúty, ako sú normály (povrchová orientácia), súradnice textúry (pre mapovanie obrázkov na povrch) a farby vrcholu.

* Polygon Data: Informácie popisujúce každý polygón. To sa bežne týka zoznam indexov odkazujúcich na vrcholy, ktoré definujú každý polygón. Napríklad trojuholník môže byť definovaný tromi indexmi, z ktorých každý ukazuje na vrchol v údajoch o vrchole. Tento prístup založený na indexe je oveľa efektívnejší ako ukladanie vrcholových súradníc priamo pre každý polygón, najmä pre veľké oká, kde sa vrcholy často zdieľajú medzi viacerými polygónmi.

* Informácie o pripojení (voliteľné): Niektoré štruktúry polygónovej tabuľky výslovne ukladajú informácie o susedstve polygónov (ktoré polygóny zdieľajú hrany). To je užitočné pre mnoho algoritmov, ako je normálny výpočet, detekcia okrajov a zjednodušenie oka.

Prečo používať polygonové tabuľky?

* Účinnosť: Poskytujú kompaktný spôsob, ako reprezentovať zložité tvary. Namiesto ukladania miliónov bodov pre podrobný povrch musíte iba ukladať súradnice jeho vrcholov a spôsob, akým sa pripájajú k tvorbe polygónov.

* jednoduchosť: Vykreslenie polygónov je výpočtovo jednoduché. Grafický hardvér je vysoko optimalizovaný pre vykreslenie mnohouholníkov.

* Flexibilita: Umožňujú širokú škálu tvarov a úrovní detailov. Môžete približne zakrivené povrchy s mnohými malými polygónmi pre vysokú vernosť alebo použiť menej polygónov na rýchlejšie vykreslenie.

Rôzne typy polygonových tabuliek:

Neexistuje jediný štandard. Špecifická štruktúra sa môže líšiť v závislosti od aplikácie a typu oka:

* trojuholníka: Najbežnejší typ. Používa iba trojuholníky.

* quad mesh: Používa iba kvadrilaterály.

* hybridná sieť: Môžu obsahovať trojuholníky aj štvornásobné.

* indexovaná sieť: Používa indexy na označenie vrcholov, ako je opísané vyššie. Toto je najbežnejší a najefektívnejší prístup.

* neindexed mesh: Ukladá vrcholy súradnice priamo pre každý polygón, menej efektívny.

V podstate je tabuľka mnohouholníkov štruktúrovaným spôsobom, ako reprezentovať geometriu 3D modelu vo formáte vhodnom na efektívne spracovanie a vykresľovanie počítačovými grafickými systémami. Je to základný stavebný blok v 3D modelovaní a vykresľovaní potrubí.

• Predchádzajúca strana: Ako funguje mikrografický plotter? 
• Ďalšia strana: Aké spracovanie obrazu vo vzťahu k počítačovej grafike?