第 4 部分 图像空间
Jason L.Mitchell
简介
在3D游戏中使用2D图像操作来增强或者风格化显示效果，已经越来越普遍。我们将这种2D图像域称为图像空间。在这一部分中，我们将介绍6篇文章，这些文章介绍了这种技术的当前状态，以及使用商用3D图形加速器来执行复杂图像空间操作的巨大威力。
在“易操纵的条纹过滤器”一文中，Chris Oat 描述了一种易操纵的条纹过滤器的实现方式。这种过滤器可以用来创建真实的或者风格化的光线条纹模式。关键的创新在于，可以根据条纹在屏幕上的显示位置来操纵条纹的方向。这可以用来模拟散射的效果，例如在夜晚开车时，迎面开来的汽车的车头灯会在你的挡风玻璃上照射出弯曲的条纹。
游戏程序员常常会在场景上应用某种简单的模糊过滤器来增强场景中某个非常亮的区域的显示亮度。这种模糊应该是实际图像的一个功能，因此不能在整个游戏中保持相同的大小。在“适应性强光”一文中，Tiago Sousa 描述了Far Cry中使用的适应性强光技术。这种技术在进行图像空间的增强时将还未模糊的场景内容也考虑进来。这防止了在某些场景中的过度模糊，也在一定程度上模拟了人眼对不同光照条件的适应方式。
在电影中，一些个别的镜头通常会进行后期处理来增强场景中的某种特意的氛围。这通常可以归结为使用某种颜色空间内转换函数来对图像颜色进行改变。Ronny Burkersroda 在“颜色分级”中描述了一种使用图形硬件进行实时图像分级的技术。同时他也概述了一种艺术家容易理解的颜色分级函数的表达方式。
当我们在一起追求更具有电影级画质的实时3D应用程序时，我们必须研究真实的物理相机的属性。其中一种可以很自然地在图像空间进行模拟的属性就是景深。在“改进的景深渲染”中，Thorsten Schenermann 和 Natalya Tatarchuk 介绍了对以前的实时图像空间景深实现方式的几种改进。
某些类型的游戏，比如象“生化危机”这类恐怖题材的游戏，会将3D角色与一组由固定相机进行预渲染的背景进行结合。在这种情节下，可以进行一些预计算。然后根据游戏世界的发展进行“重新光照”。在“使用重新光照贴图进行光照预计算”一文中，Tien-Tsin Wong, Chi-Sing Leung 和 Kwok-Hung Choy 介绍了一种算法来真实地重新照亮这样的场景。
在图像空间的最后一片文章“NPR类型渲染”一文中，Aras Pranck-evicius 介绍了一个特别的真实感渲染的案例研究。这个案例的大部分最重要的任务都是在图像空间完成的。这些任务包括图像空间轮廓描绘和影线描绘，以及颜色空间的量子化以支持风格化的插画外观。