Mikä on OpenGL® Quad?

Tietokoneohjelmoinnin ja -grafiikan OpenGL®-nelikulmio eli nelikulma on kolmiulotteinen (3D) muoto, jota kutsutaan myös monikulmioksi ja jossa on neljä sivua ja neljä pistettä. Jokainen 3D -piste, joka edustaa yhtä OpenGL® quadin kulmaa, tunnetaan pisteenä, ja se määritellään kolmella numerolla, jotka liittyvät sen koordinaattipaikkaan virtuaalitilassa. Quadin pisteiden ei tarvitse noudattaa mitään todellisia ohjeita, paitsi että niitä on oltava neljä; Muussa tapauksessa muoto tunnetaan monikulmiona, kolmiona tai viivana riippuen todellisesta numerosta. Useimmat digitaaliset kuvat ovat itse asiassa suorakulmaisia, joten OpenGL® quad voi olla hyödyllinen muoto, koska kuva voidaan kuvata pintaan ilman suuria vääristymiä ja ilman monimutkaisia ​​tekstuurikartoitustekniikoita. OpenGL® quadin käytöllä on kuitenkin omat haasteensa, ja monet ohjelmoijat suosittelevat välttämään niiden käyttöä kokonaan.

Yksi OpenGL® quadin tärkeimmistä käyttötarkoituksista on piirtää kaksiulotteista (2D) grafiikkaa 3D-ympäristössä. Tämä voidaan tehdä niin, että staattinen käyttöliittymä on 3D -kohtauksen päällä tai emuloi 2D -grafiikkaa OpenGL® -tekniikalla. Vaikka OpenGL® on suunniteltu monimutkaisen 3D -grafiikan esittämiseen, sitä käytetään usein 2D -grafiikkasovelluksissa abstraktin ohjelmointirajapinnan (API) optimoinnin ja joustavuuden vuoksi. Nelosesta tulee erittäin tärkeä 2D -grafiikan renderöinnissä, koska se on digitaalisen kuvan luonnollinen 3D -esitys, mikä tarkoittaa, että nelos voidaan suhteuttaa täsmälleen kuvan mittaan. Kun mittasuhteet vastaavat, kuva voidaan kuvata tai projisoida quadin pinnalle ilman minkäänlaisia ​​vääristymiä, kääreitä tai kourutilaa.

Joidenkin ohjelmoijien mukaan OpenGL® quadin käytön etu on se, että on helpompi ajatella, kuinka neloset sopivat yhteen, toisin kuin visualisoimalla, kuinka kolmiot sopivat yhteen. Tämä pätee erityisesti yksinkertaisiin 3D -muotoihin, kuten kuutioon, jossa jokainen nelos on yksi sivu; jossa on kolmion verkko, kaksi kolmiota on yhdistettävä neljännen muodostamiseksi, joka muodostaa yhden sivun. Neloset voidaan myös helposti manipuloida luomaan perspektiiviä tai muita vaikutuksia ympäristössä, joka on joko kaakeloitu tai kohdistettu ruudukkoon.

OpenGL® quadin käyttämisellä on joitain haittoja, lähinnä siksi, että kuvan rasterointiin tai renderöintiin käytetyt algoritmit ovat katseluohjelman ikkunassa. Yksi yleisimmistä ongelmista on se, että renderöinti- tai grafiikkakortti voi milloin tahansa rikkoa nelikulmion kahteen kolmioon tehokkuuden vuoksi. Tämä voi aiheuttaa muuten sileällä pinnalla yhtäkkiä näkyvän vääristymän kulmassa nelikulmion läpi, jossa kolmioiden reunat kohtaavat.

Toinen ongelma, joka on yleisempi kuin joskus luullaan, liittyy OpenGL® quadin leikkaamiseen. Kun osa nelosesta on katseluikkunan ulkopuolella, ruudun ulkopuolella, renderöija leikkaa neloset niin, että vain näkyvä osa renderöidään. Tämä tarkoittaa, että quad leikataan geometrisesti. Jos nelikulma muutettiin kahdeksi kolmioksi ennen leikkaamista, niin jokaisesta kolmiosta tulee neliö ja jokainen näistä nelosista muutetaan kahdeksi kolmioksi. Tämä johtaa tilanteeseen, jossa leikattu nelos muodostuu yhtäkkiä neljästä kolmesta yhden sileän neliön sijasta.

Monimutkaisuus ja arvaamattomuus, kun neloset muutetaan kolmioiksi, johtaa ei -toivottuihin tuloksiin. Näitä ovat tekstuurien vääristymät, epätarkkuudet tai pisteiden valaistukseen liittyvät esineet ja joskus puuttuvat monikulmion pinnat. Näistä syistä jotkut ohjelmoijat välttävät nelosetin käyttöä kokonaan.