กราฟิก: จากจุดสู่ฮาร์ดแวร์
ค้นพบโครงสร้างของโลกดิจิทัล พื้นที่ 3D ประกอบด้วยอะไร และเราเห็นมันบนจอภาพอย่างไร
กลุ่มจุดดิบ (Point Clouds)
หน่วยพื้นฐานที่สุดของ 3D เป็นจุดแยกที่มีพิกัด X, Y, Z โดยไม่มีพื้นผิวใดๆ นี่คือวิธีที่เซ็นเซอร์ LIDAR (เช่นใน iPhone หรือรถยนต์ขับขี่อัตโนมัติ) มองเห็นโลกเมื่อสแกน 3D ความเป็นจริง
รูปหลายเหลี่ยมเวกเตอร์
เมื่อเราเชื่อมจุดด้วยเส้น จะเกิดรูปสามเหลี่ยมในพื้นที่ 3D พวกมันสร้าง "เปลือก" กลวง (พื้นผิว) ของวัตถุ เหมาะสำหรับการเคลื่อนไหวที่ลื่นไหลและโมเดลที่มีรายละเอียดในเกม เพราะภายในว่างเปล่า
วอกเซลปริมาตร (พิกเซล 3D)
ในขณะที่รูปหลายเหลี่ยมสร้างเปลือกกลวง วอกเซลเติมเต็มพื้นที่ทั้งหมด เป็นลูกบาศก์ 3D ที่แข็ง (เช่น Minecraft หรือการสแกน CT ในทางการแพทย์)
เชเดอร์และแสง (เวทมนตร์ GPU)
เรามีรูปร่างแล้ว แต่พื้นผิวดูเป็นอย่างไร? เชเดอร์เป็นโปรแกรมขนาดเล็กสำหรับการ์ดจอ (GPU) ที่คำนวณการสะท้อนแสง เงา และคุณสมบัติของวัสดุ (ไม่ว่าจะเป็นโลหะ พลาสติก หรือกระจก) หากไม่มีพวกมัน ทุกอย่างจะเป็นเพียงสีเรียบๆ
พิกเซลแรสเตอร์
ในระหว่างการแรสเตอร์ไรซ์ (หรือด้วย Ray Tracing) โลก 3D จะถูกทำให้แบนและ "ถ่ายภาพ" ลงบนตาราง 2D ของจุดสี่เหลี่ยมสี (พิกเซล) เพื่อแสดงบนจอภาพ
ซับพิกเซลฮาร์ดแวร์ (RGB)
พิกเซลแต่ละตัวบนจอแสดงผลจริงประกอบด้วยไดโอด 3 ตัวที่เล็กกว่า (แดง, เขียว, น้ำเงิน) เปลี่ยนความสว่างและผสมแสงเพื่อสร้างสีใดก็ได้
เวลาและการเคลื่อนไหว (อัตราเฟรม)
ทุกสิ่งที่เราแสดงจนถึงตอนนี้ (จุด, รูปหลายเหลี่ยม, เชเดอร์ และพิกเซล) สร้างเพียงหนึ่งเฟรมคงที่เท่านั้น เพื่อสร้างการเคลื่อนไหวที่ลื่นไหล คอมพิวเตอร์ต้องลบทุกอย่างและคำนวณใหม่ทั้งหมดจากมุมอื่น ตามหลักแล้ว 60 ครั้งต่อวินาที! นี่เรียกว่า FPS (Frames Per Second)
ความลื่นไหลมาตรฐาน (เล่นเกม PC)