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En infographie , la rastérisation consiste à convertir une image vectorielle ( formes) en une image matricielle représentant l'image originale. L'image matricielle peut ensuite être affichée sur un écran d'ordinateur , un écran vidéo ou une imprimante , ou encore enregistrée au format bitmap . La rastérisation peut désigner la technique de dessin de modèles 3D , ou la conversion de primitives de rendu 2D , telles que des polygones et des segments de ligne , en un format matriciel.
l'allemand Raster « grille, motif, schéma » et du latin rāstrum « grattoir, râteau » .Images 2D
primitives de ligne
primitives du cercle
Des algorithmes tels que l' algorithme du cercle médian sont utilisés pour afficher des cercles sur un canevas pixélisé.
rastérisation de triangles
Les polygones sont une représentation courante des modèles 3D numériques. Avant la rastérisation, chaque polygone est triangulé ; par conséquent, un problème typique à résoudre en rastérisation 3D est la rastérisation d'un triangle.
Les propriétés généralement requises des algorithmes de rastérisation de triangles sont les suivantes : la rastérisation de deux triangles adjacents (c’est-à-dire ceux qui partagent une arête) est :
- Elle ne laisse aucun « trou » (pixel non rasterisé) entre les triangles, de sorte que la zone rasterisée est complètement remplie (tout comme la surface des triangles adjacents).
- Aucun pixel n'est pixellisé plus d'une fois, autrement dit, les triangles pixellisés ne se chevauchent pas. Ceci garantit que le résultat est indépendant de l'ordre de pixellisation des triangles. Le surdessin de pixels peut également entraîner un gaspillage de puissance de calcul sur des pixels qui seraient écrasés.
Cela conduit à l'établissement de règles de rastérisation pour garantir les conditions ci-dessus. Un ensemble de ces règles est appelé règle du coin supérieur gauche , qui stipule qu'un pixel est rastérisé si et seulement si
- son centre se situe entièrement à l'intérieur du triangle, ou
- son centre se situe exactement sur le bord du triangle (ou sur plusieurs bords dans le cas des coins) – c'est-à-dire (ou, dans le cas des coins, tous sont), soit le bord supérieur , soit le bord gauche .Direct3D et OpenGL (bien que la spécification ici n'exige qu'une règle cohérente ).
Images 3D
La rastérisation est une technique courante de rendu de modèles 3D. Comparée à d'autres techniques comme le lancer de rayons , elle est extrêmement rapide et donc utilisée dans la plupart des moteurs 3D temps réel. La rastérisation consiste simplement à calculer la correspondance entre la géométrie de la scène et les pixels, sans définir de méthode particulière pour calculer la couleur de ces pixels. La couleur spécifique de chaque pixel est attribuée par un nuanceur de pixels ( entièrement programmable sur les GPU modernes ). Le rendu peut prendre en compte des effets physiques comme la position de la lumière, des approximations de celle-ci, ou encore une intention purement artistique.
Le processus de rastérisation des modèles 3D sur un plan 2D pour leur affichage sur un écran d'ordinateur (« espace écran ») est souvent réalisé par un matériel dédié (non programmable) au sein du pipeline graphique . Ceci s'explique par l'absence de motivation à modifier les techniques de rastérisation utilisées lors du rendu et par le fait qu'un système spécialisé permet une efficacité élevée.
Qualité
La qualité de la rastérisation peut être améliorée par l'anticrénelage , qui crée des contours plus lisses. La précision subpixel est une méthode qui prend en compte les positions à une échelle plus fine que la grille de pixels et peut produire des résultats différents même si les extrémités d'une primitive correspondent aux mêmes coordonnées de pixels, ce qui permet des animations de mouvement plus fluides. Les matériels simples ou anciens, comme la PlayStation 1 , ne disposaient pas de la précision subpixel pour la rastérisation 3D.