Modelden piksele
Bilgisayar grafiğinin olağan söz dağarcığının üzerinden kaymak kolaydır, çünkü her sözcüğün gündelik dilde de bir anlamı vardır. Bu konuda sözcükler daha sıkı kullanılır.
Piksel, ilkel öğe, görüntü
Dijital görüntülemede piksel, yani görüntü öğesi, bir raster görüntüdeki tek noktadır. Pikseller düzgün bir iki boyutlu ızgarada durur ve çoğu zaman nokta ya da kare olarak çizilir. Her piksel, özgün bir görüntünün örneğidir. Daha çok örnek, genellikle o özgünün daha doğru bir dökümünü verir. Bir pikselin yeğinliği değişir. Renkli bir sistemde pikselin tipik olarak üç alt pikseli vardır: kırmızı, yeşil ve mavi. Dijital bir fotoğraf yeterince büyütülünce kareler, sürekli bir ton numarası yapmayı bırakır. Bu, ekranın kusuru değildir. Yanlış mesafeden görülen temsilin kendisidir.
İlkel öğe, bir grafik sisteminin daha karmaşık bir görüntü ya da model kurmak için birleştirdiği temel birimdir. 2B bir oyunda ilkel öğeler sprite'lar ve karakter haritaları olabilir. CAD'de, modelleyicinin sunduğu geometrik ilkel öğelerdir. 3B işlemede çokgenlerdir, çok sık da üçgen. Donanım bir ilkel öğeyi doğrudan destekleyebilir, çünkü onu silikonda çizmek, her seferinde programdan kurmaktan hızlıdır. Ya da ilkel öğe yalnızca uygulamanın sağladığı bir kolaylıktır ve donanım altta daha yalın bir şey görür.
Dijital bir görüntü ya vektör görüntüdür ya raster görüntü. İkisinden raster daha yaygındır. Görüntü bir kameradan gelmiş olabilir, bir optik aletten gelmiş olabilir ya da hiç mercek karışmamış bir hesaptan. Temsil seçildikten sonra onu hâlâ ekranda ışığa çevirmek gerekir.
İşleme
İşleme, bir bilgisayar programı aracılığıyla 3B bir modelden 2B bir görüntü üretilmesidir. Bir sahne dosyası, nesneleri tanımlı bir dilde ya da veri yapısında tutar: sanal bir sahnenin betimi olarak geometri, bakış noktası, dokulama, aydınlatma ve gölgelendirme. Bu veri bir işleme programına verilir ve dijital bir görüntü, bir raster dosyası olarak çıkar. İşleyici çoğunlukla grafik yazılımının içindedir. Kimi eklentidir. Kimi ayrı bir programdır. Sözcük, bir sanatçının sahne betimine benzetmedir. Nesnenin karşısına oturarak değil, bir tariften yapılmış resim.
Teknik yöntemler değişir. Genel sorun değişmez. Elde üç boyutlu bir betim vardır ve iki boyutlu bir resim gerekir. Bir GPU gibi bir aygıtta bu yolun adımlarına grafik işlem hattı denir. GPU, hesapta CPU'ya yardım eden bir aygıttır. Sahne, sanal aydınlatma altında makul ölçüde gerçekçi ve öngörülebilir görünecekse yazılımın işleme denklemini hesaba katması gerekir. Bu denklem her aydınlatma olgusunu kapsamaz. Bilgisayar üretimi görüntü için genel bir aydınlatma modelidir, optiğin eksiksiz kuramı değil. “İşleme”, bir video kurgu programı efektleri bitmiş bir dosyaya hesapladığında da kullanılan sözcüktür. Aynı sözcük, daha dar bir iş. Orada geometri çoktan bir kare dizisidir ve program onları birleştiriyordur.
İzdüşüm, ışınlar, gölge
3B izdüşüm, üç boyutlu noktaları iki boyutlu bir düzleme eşler. Günümüz ekranlarının çoğu düz olduğu için bu izdüşüm her yerdedir. Gerçek zamanlı 3B uygulamalar bunu tipik olarak rasterleştirmeyle yapar. İzdüşümü alınmış çokgen bazı pikselleri kaplar ve o pikseller boyanır. Rasterleştirme her çokgen için hangi pikselleri kapladığını sorar. Işın izleme her piksel için ışığın ne yaptığını sorar.
Işın izleme, görüntü sıralı algoritmalardan biridir. Bir görüntü düzlemindeki piksellerden ışığın yolunu izleyerek resim üretir. Yüksek bir fotogerçekçilik derecesine varabilir, tipik tarama çizgisi işlemesinden genellikle daha yükseğe, ve bedel de daha yüksektir. Uzun süre bu bedel onu etkileşimli makinelerin dışında tuttu. Bedel yer değiştirdi. Fikir değişmedi.
Gölgelendirme, derinliğin karanlık değiştirilerek anlatılmasıdır. Çizimciler sözcüğü zaten biliyordu. Biçim ışıktan yüz çevirdiği yerde malzeme daha yoğun ya da daha koyu bir renkle konur, ışığa döndüğü yerde daha hafif. Çapraz tarama bir tekniktir: ızgara halinde dik çizgiler, tonun daha koyu okunacağı yerde birbirine daha yakın. Bilgisayar grafiğinde sözcük genişledi. Artık gölgelendiricilerin uygulanması anlamına da gelir. Örneklemin rengini belirlemekten başka işi olmayan o küçük programlar. Bir gölgelendirici çapraz taramayı taklit edebilir. Kalemin yapamayacağı işler de yapabilir, çünkü yüzey normalini ve ışıkları sayı olarak bilir.
Doku, örtüşme, hacim
Doku eşleme, üretilmiş bir grafiğe ya da bir 3B modele ayrıntı, yüzey dokusu ya da renk ekler. Edwin Catmull bunu 1974'te 3B grafiğe uyguladı. Bir doku haritası, bir biçimin ya da bir çokgenin yüzeyine yatırılır. Alışılmış benzetme, düz beyaz bir kutuya sarılmış desenli kâğıttır. Benzetme iyidir ve bir yerde açık verir. Kâğıt buruşur, doku haritasına buruşmaması söylenebilir. Çoklu dokulama, bir çokgen üzerinde aynı anda birden fazla doku kullanır. Yordamsal dokular, bir algoritmanın parametreleri ayarlanarak üretilir. Bit eşlem dokular bir görüntü düzenleyicide boyanır ya da bir kameradan alınır. Bir dokuyu çokgen yüzeye yerleştirmek genellikle UV eşleme ister. Doku koordinatlarının elle yerleşimi. NURBS yüzeyleri kendi parametrizasyonlarını taşır. Bu, ayrı bir açılım olmadan o koordinatların yerine geçebilir.
Aynı başlık, yükseklik taklidi yapan normal haritaları ile kabartma haritalarını, parlaklık taklidi yapan aynasal haritaları ve ayna taklidi yapan çevre haritalarını da kapsar. Bunların hiçbiri, alttaki yüzeyin kaba bir örgü olabileceği gerçeğini değiştirmez. Aydınlatma hesabının o yüzey hakkında inandığını değiştirirler.
3B model gibi çözünürlükten bağımsız bir nesneyi LCD ya da CRT gibi bir raster aygıta çizmek örtüşme üretir. Bozulmalar çoğunlukla geometrik kenarlarda ve doku ayrıntısının sınırlarında durur. Konuşma dilinde adları tırtıktır. Kenar yumuşatma yöntemleri bunları azaltır. Resim göze daha kolay gelir ve hesabın bir bedeli vardır. Üst örnekleme, yöntem ailelerinden biridir. Bir ayar seçen sanatçı, bu ödün üzerinde bir nokta seçiyordur. Bir çözünürlükte hazırlanıp başka bir çözünürlükte gösterilen bit eşlem doku örtüşür. Kameradan uzak dokulu bir model, örneğin. Yordamsal bir doku her çözünürlükte örtüşebilir, çünkü örneklenene kadar kendine ait pikseli yoktur. Mip eşleme ile doku süzme, doku durumunda alışılmış çarelerdir. Sorunu felsefeye çevirmezler. Örneği, çizildiği boyuta uydururlar.
Hacim işleme, üç boyutlu bir örnek kümesinin 2B izdüşümünü gösterir. Tipik küme, bir CT ya da MRI tarayıcısından düzenli aralıklarla alınmış kesit görüntülerinin yığınıdır. Her kesit, kendisi de düzgün bir piksel ızgarasıdır. Her hacim öğesi, yani voksel, hemen çevresinden örneklenmiş tek bir değer tutar. Renk bundan sonra doku türüne göre atanabilir. Kemik, kas ve damarlar izdüşümde ayrı okunur. Bu da işlemedir ve modellenmiş bir karakteri işlemekle aynı iş değildir. İşleyici bir yüzeyin nerede belirmesi gerektiğine karar verene kadar veride yüzey olmayabilir.
Üç boyutlu bilgisayar grafiği, ilkel öğeler düz bir işaret değil de bir katının modeli olduğunda eldeki şeydir. Söz dağarcığı değişmez. Kapsamak zorunda olduğu veri miktarı değişir.