Sisu
Kuigi pilte, mida meie arvuteid ja elusid täidetakse, kasutatakse kõige sagedamini rasterkujutiste failidena, leian, et CG-kunstnikul on veel üks vaatenurk - geekier. Ja sellest vaatenurgast on rasterpilt sisuliselt konkreetsesse struktuuri organiseeritud andmete kogum, täpsemalt öeldes - numbritega täidetud tabel (maatriks, matemaatiliselt öeldes).
Igas tabeli lahtris olevat numbrit saab kasutada värvi tähistamiseks ja nii saab lahtrist piksel, mis tähistab pildielementi. Värvide numbriliseks kodeerimiseks on palju võimalusi. Näiteks (tõenäoliselt kõige otsesem) määratleda selgesõnaliselt arv-värv vastavus iga väärtuse jaoks, st. 3 tähistab tumepunast, 17 kahvatu rohelist ja nii edasi. Seda meetodit kasutati sageli vanemates vormingutes, näiteks .gif, kuna see võimaldas piiratud paleti arvelt teatud suuruse eeliseid.
Teine võimalus (kõige tavalisem) on kasutada pidevat vahemikku 0 kuni 1 (mitte 255!), Kus 0 tähistab musta, 1 valget ja nende vahel olevad numbrid tähistavad vastava heleduse hallitoone. Nii saame loogilise ja elegantselt korraldatud viisi ühevärvilise pildi kujutamiseks rasterfailiga.
Mõiste „mustvalge” on juhtumisi sobivam kui „mustvalge”, kuna sama andmekogumit saab kasutada gradatsioonide kujutamiseks mustast mis tahes muu värvini, sõltuvalt väljundseadmest - nagu paljud vanad kuvarid olid must-rohelised pigem must-valge.
Seda süsteemi saab aga lihtsa lahenduse abil hõlpsasti laiendada ka värvilistele juhtumitele - iga tabelirakk võib sisaldada mitut numbrit ja jällegi on mitu viisi, kuidas värvi kirjeldada nii, et ükskõik millise (tavaliselt kolme) numbriga 0-1 vahemik. RGB-mudelis tähistavad nad punase, rohelise ja sinise valguse hulka, HSV-s vastavalt tooni, küllastust ja heledust. Kuid ülioluline on märkida, et need pole ikkagi muud kui arvud, mis kodeerivad kindlat tähendust, kuid mida ei pea nii tõlgendama.
Loogiline üksus
Lubage mul nüüd liikuda sellele, miks piksel pole ruut: see on sellepärast, et tabel, mis on rasterkujutis, ütleb meile, kui palju elemente on igas reas ja veerus, millises järjekorras nad on paigutatud, kuid mitte midagi selle kuju kohta või isegi kui suur osa neist on.
Failis olevatest andmetest saame pildi moodustada mitmel viisil, mitte tingimata monitoriga, mis on väljundseadme jaoks ainult üks võimalus. Näiteks kui võtame oma pildifaili ja jagame piksliväärtustega proportsionaalsed kivikesed mõnele pinnale - moodustame ikkagi sisuliselt sama pildi.
Ja isegi kui võtame ainult pooled veerud, kuid anname endale korralduse kasutada jaotamiseks kive kaks korda laiemalt - tulemus näitaks ikkagi õigete proportsioonidega põhimõtteliselt sama pilti, puuduks vaid pool horisontaalsetest detailidest.
Siin on märksõna ‘juhendamine’. Seda juhist nimetatakse piksli kuvasuhteks, mis kirjeldab pildi eraldusvõime (ridade ja veergude arv) ja proportsioonide erinevust. See võimaldab teil säilitada kaadreid horisontaalselt venitatuna või kokkusurutuna ning seda kasutatakse teatud video- ja filmivormingutes.
Räägime nüüd eraldusvõimest - see näitab maksimaalset detailide hulka, mida pilt mahutab, kuid ei ütle midagi selle kohta, kui palju see tegelikult hoiab. Halvasti fokuseeritud fotot ei saa paremaks muuta, olenemata kaamera anduri pikslitest. Samamoodi suurendab digitaalse pildi suurendamine Photoshopis või mõnes muus redaktoris eraldusvõimet ilma sellele detaile ega kvaliteeti lisamata - lisaread ja veerud oleksid lihtsalt täidetud algselt naaberpikslite interpoleeritud (keskmiselt) väärtustega.
Samamoodi on parameeter PPI (pikslit tolli kohta, mida tavaliselt nimetatakse ka DPI-ks - punktid tolli kohta) ainult käsk, millega määratakse vastavus pildifaili eraldusvõime ja väljundi füüsiliste mõõtmete vahel. Ja nii on PPI üksi üsna mõttetu, ilma nendeta kahest.
Kohandatud andmete salvestamine
Naastes igasse pikslisse salvestatud arvude juurde, võivad need muidugi olla ükskõik millised, sealhulgas nn vahemikust väljas olevad numbrid (väärtused üle 1 ja negatiivsed) ning igas lahtris võib olla rohkem kui kolm numbrit. Neid funktsioone piirab ainult konkreetne failivormingu määratlus ja neid kasutatakse OpenEXRis laialdaselt ühe nimetamiseks.
Mitme numbri igasse pikslisse salvestamise suur eelis on nende sõltumatus, sest kõiki neist saab eraldi uurida ja manipuleerida ühevärvilise pildina, mida nimetatakse Kanaliks - või omamoodi alarastriks.
Lisakanalid tavalistele värve kirjeldavatele punastele, rohelistele ja sinistele kanalitele võivad kanda igasugust teavet. Vaikimisi neljas kanal on Alpha, mis kodeerib läbipaistmatust (0 tähistab läbipaistvat pikslit, 1 tähistab täiesti läbipaistmatut). Z-sügavust, normaalsust, kiirust (liikumisvektorid), maailma asukohta, ümbritsevat oklusiooni, ID-sid ja kõike muud, mida võiksite mõelda, saab salvestada kas täiendavates või peamistes RGB-kanalites.
Iga kord, kui midagi renderdate, otsustate, millised andmed lisada ja kuhu need paigutada. Samamoodi otsustate koostamisel, kuidas manipuleerida teie valduses olevate andmetega soovitud tulemuse saavutamiseks. See piltide arvuline mõtlemisviis on esmatähtis ja toob teile palju kasu visuaalsete efektide ja liikumisgraafika osas.
Kasu
Sellise mõtteviisi rakendamine oma töös - kui kasutate renderdamispilte ja komponeerimistöid - on ülitähtis.
Näiteks värvide põhiparandused pole muud kui elementaarsed matemaatilised toimingud pikslite väärtustega ja nende läbinägemine on tootmistöö jaoks üsna oluline. Lisaks saab piksliväärtustele teha matemaatilisi toiminguid, nagu liitmine, lahutamine või korrutamine, ja selliste andmete nagu Normals ja Position abil saab 3D-s mitut 3D-varjutustööriista jäljendada.
Sõnad: Denis Kozlov
Denis Kozlov on CG üldarst, kellel on 15-aastane kogemus filmi-, tele-, reklaami-, mängu- ja haridustööstuses. Praegu töötab ta Prahas VFX-i juhendajana. See artikkel ilmus algselt 3D Worldi väljaandes 181.
