材质过滤处理
材质过滤处理
简介
当材质被贴到屏幕所显示的一个3D模型上时，材质处理器必须决定哪个图素要贴在哪个像素的位置。由于材质是2D图片，而模型是3D物件，所以通常图素的范围与像素范围不会是恰好相同的。此时要解决这个像素的贴图问题，就得用插补处理的方式来解决。而这种处理的方式共分三种：“近邻取样”、“双线过滤”、“三线过滤”以及“各向异性过滤”。
近邻取样
1.Nearest Neighbor (近邻取样)
又被称为Point sampling(点取样)，是一种较简单材质影像插补的处理方式。会使用包含像素最多部分的图素来贴图。换句话说就是哪一个图素占到最多的像素，就用那个图素来贴图。这种处理方式因为速度比较快，常被用于早期3D游戏开发，不过材质的品质较差。
双线过滤
2.Bilinear Interpolation (双线过滤)
这是一种较好的材质影像插补的处理方式，会先找出最接近像素的四个图素，然后在它们之间作差补效果，最后产生的结果才会被贴到像素的位置上，这样不会看到“马赛克”现象。这种处理方式较适用于有一定景深的静态影像，不过无法提供最佳品质。其最大问题在于，当三维物体变得非常小时，一种被称为Depth Aliasing artifacts(深度赝样锯齿)，也不适用于移动中的物件。
三线过滤
3.Trilinear Interpolation (三线过滤)
这是一种更复杂材质影像插补处理方式，会用到相当多的材质影像，而每张的大小恰好会是另一张的四分之一。例如有一张材质影像是512×512个图素，第二张就会是256×256个图素，第三张就会是128×128个图素等等，总之最小的一张是1×1。凭借这些多重解析度的材质影像，当遇到景深极大的场景时（如飞行模拟），就能提供高品质的贴图效果。一个“双线过滤”需要三次混合，而“三线过滤”就得作七次混合处理，所以每个像素就需要多用21/3倍以上的计算时间。还需要两倍大的存储器时钟带宽。但是“三线过滤”可以提供最高的贴图品质，会去除材质的“闪烁”效果。对于需要动态物体或景深很大的场景应用方面而言，只有“三线过滤”才能提供可接受的材质品质。
各向异性过滤
4.Anisotropic Interpolation (各向异性过滤)
它在取样时候，会取8个甚至更多的像素来加以处理，所得到的质量最好。
2-sided (双面) 在进行着色渲染时，由于物体一般都是部分面向摄像机的，因此为了加快渲染速度，计算时常忽略物体内部的细节。当然这对于实体来说，不影响最终的渲染结果；但是，如果该物体时透明时，缺陷就会暴露无遗，所以选择计算双面后，程序自动把物体法线相反的面（即物体内部）也进行计算，最终得到完整的图象。