Nachbarschaftstreffen
PCGH Retro anno 2000: Die Schlagworte kennen Sie. S3TC, trilineares Filtering und Cube-Environment-Mapping sind Begriffe, die bestimmt auch auf dem Datenblatt Ihres Beschleuniger-Boards um die Wette strahlen. Den Technik-Background dazu liefert nun PC Games Hardware.
Nachbarschaftstreffen
Die einfachste Filteringtechnik ist das bilineare Filtering. Ohne Filtering würde der Chip den gelben Texturwert auftragen. Durch bilineares Filtern wirft der Baustein auch einen Blick über die aktuelle Texturposition hinaus und schließt die vier um die aktuelle Stelle liegenden Texturwerte in die Berechnung mit ein. Für das Bekleben abgeliefert wird schlussendlich ein Mischwert aus den vier umliegenden Texturwerten. Wie groß der Mischanteil dieser vier ausgelesenen Texel ist, wird aus dem Abstand zur eigentlichen Texturposition ("Sampling", rot im Bild) bestimmt. Im Beispiel würden knapp 80 Prozent des Mischanteils vom gelben Texturwert beigesteuert, gefolgt vom Blauanteil und etwas orange und grün. Die für jedes Pixel stattfindende Vermischungsaktion bewirkt, dass die Texturen deutlich ruhiger aufgetragen werden.
Quelle: PC Games Hardware
Bilineares Filtern: Statt nur den gelben Texturwert zu lesen, werden benachbarte Infos hinzugemischt.
Klein und Groß
Würden die Designer pro Objekt nur eine einzelne Textur vorsehen, müsste diese je nach Spielerposition durch die perspektivische Darstellung sehr stark vergrößert oder verkleinert werden. Bei einer 128x128 Pixel großen Wand-Textur müsste man um den Faktor 4 hineinzoomen, wenn der Spieler direkt vor der Wand steht. Eine Klötzchenoptik oder zumindest eine stark verwaschene Sicht ist vorprogrammiert. Steht der Spieler jedoch in der anderen Raumecke, so müsste der Chip dieselbe Textur auf wenige Pixel verkleinern. Mit den einfachen Filtering-Fähigkeiten heutiger Grafikchips resultiert daraus nicht anderes als ein willkürlicher Pixelbrei. Die Lösung besteht indes darin, dass der Spieledesigner selbst verschiedene Größen einer Textur vorsieht. Die (vorgefertigte) Verkleinerung der großen Textur übernehmen speziell hochwertige Grafikprogramme, so dass auch kleine Texturen noch halbwegs realistische Strukturen erkennen lassen. Der Grafikchip wählt anhand der Tiefeninformationen der Spieleszene ("Level of Detail") automatisch die korrekte Größe der Textur aus. Das Verfahren nennt sich MIP-Mapping, dessen Namensgebung entspringt dem Lateinischen (MIP = multum in parvo, viele in einem).
