Принципы прорисовки трехмерной графики на мат. уровне

[MyLastHit]

Здравствуйте. Меня интересуют общие принципы прорисовки трехмерной графики, принципы работы основных физических и логических движков. Тоесть: математическая часть, основополагающие принципы работы, а так же роль видеокарты в прорисовке трехмерной графики и проработке физики. Всё это на как можно более низком уровне и не с точки зрения информатики.
Прошу только ссылку, или информацию по делу.
Если можно, то на русском, тк сейчас Нет возможности переводить из за отсутствия доступа к пк и прочим приятностям что в нём содержится)

[.pixel]

Тут глянь...
Введение в компьютерную графику и далее там же...

[MyLastHit]

Я всё это еще в школе проходил... 7 лет работал в мауа и photoshop. Но хочется понимать на более низком уровне, что происходит когда я начинаю рендер кадра, какие формулы используются для просчета того же 3d, и самое главное - почему компьютер не в состоянии тянуть в реальном времени 3d сцену с качеством рендера. Почему на просчет одного сложного кадра уходят порой десятки минут? Что это за ограничения. И как, хотябы в теории, но детально, работает видео карта, адаптер?

[Beermonza]

Сообщение от MyLastHit

Почему на просчет одного сложного кадра уходят порой десятки минут? Что это за ограничения. И как, хотябы в теории, но детально, работает видео карта, адаптер?

Просто вспомни, что сцена в редакторе не измеряется пикселами, вершины полигонов имеют точность позиционирования до 1000-ных, и чтобы точно поставить цвет пиксела в результирующем рендере нужно просчитать все расстояние с этой точностью, и не просто, а с учетом сотен параметров. Если выключить все качество и спустить рендер до уровня видеокарты, все равно будет медленно, поскольку кадр считает не аппаратка, а центральный процессор с более медлительным, но деликатным подходом.

Видеокарта содержит в себе набор аппаратных средств для выполнения тех же операций, что и центральный процессор, но не последовательно шаг за шагом "считать, прибавить, поделить, записать, загрузить новое, сложить, отправить по адресу" и т.д., теряя время на обращение по менее скоростным шинам и самой оперативной памяти, а сразу "наложить текстуру на полигон, в видеопамяти текстура здесь, полигон тут", все! ...остальное без посредников выполняется на низком уровне собственными регистрами, предназначенными именно для вычислений, при обработке графики.

Это конечно все грубо, ...а что требуется? ...написать все формулы и алгоритмы, проделываемые видеокартой? ...нарисовать схему регистров? ...может еще полный мануал по работе процессора видеокарты?

[.pixel]

Но хочется понимать на более низком уровне, что происходит когда я начинаю рендер кадра.

Если на примере реал-тайм рендеринга то…
Идет процесс растеризации.
Он состоит из нескольких последовательных процессов.
Почитать подробнее про это на примере GLа… можно тут

...и самое главное - почему компьютер не в состоянии тянуть в реальном времени 3d сцену с качеством рендера. Почему на просчет одного сложного кадра уходят порой десятки минут? Что это за ограничения.

Пост-тайм рендеринг опирается на трассировку лучей, поэтому то у него картинка реальнее выходит, но это колоссальное количество вычислений для современного железа… хотя современная графика двигается и в этом направлении, есть и реалт-тайм рей-трейс рендеры заточенные под современные видео карты и в будущем, наверное все будет рисоваться на «рей трейсе» но сейчас еще эффективнее и красивее это вывести на треугольниках, либо вообще растрами)) – в реал-тайме.