التجريد

This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed. Find sources: "Rasterisation" – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (September 2018) (Learn how and when to remove this message)

في رسومات الحاسوب ، يُقصد بالتنقيط ( بالإنجليزية البريطانية ) أو التنقيط ( بالإنجليزية الأمريكية ) مهمة أخذ صورة موصوفة بتنسيق رسومات متجهية (أشكال) وتحويلها إلى صورة نقطية (سلسلة من وحدات البكسل أو النقاط أو الخطوط، والتي عند عرضها معًا، تُنشئ الصورة التي تم تمثيلها عبر الأشكال). ^{[1] [2]} يمكن بعد ذلك عرض الصورة النقطية على شاشة كمبيوتر أو شاشة فيديو أو طابعة أو تخزينها بتنسيق ملف خريطة نقطية . قد يشير التنقيط إلى تقنية رسم نماذج ثلاثية الأبعاد ، أو إلى تحويل العناصر الأولية للعرض ثنائي الأبعاد ، مثل المضلعات وأجزاء الخطوط ، إلى تنسيق نقطي.

يأتي مصطلح "التنقيط" من الكلمة الألمانية Raster  والتي تعني "شبكة، نمط، مخطط" والكلمة اللاتينية rāstrum  والتي تعني "مكشطة، أشعل النار". ^{[3] [4]}

خوارزمية خط بريسنهام هي مثال على الخوارزمية المستخدمة لتحويل الخطوط إلى صورة نقطية.

يتم استخدام خوارزميات مثل خوارزمية دائرة منتصف الطريق لعرض الدائرة على لوحة قماشية مكونة من وحدات بكسل.

التنقيط هو أحد التقنيات النموذجية لعرض النماذج ثلاثية الأبعاد. وبالمقارنة مع تقنيات العرض الأخرى مثل تتبع الأشعة ، فإن التنقيط سريع للغاية وبالتالي يستخدم في معظم محركات ثلاثية الأبعاد في الوقت الفعلي. ومع ذلك، فإن التنقيط هو ببساطة عملية حساب التعيين من هندسة المشهد إلى وحدات البكسل ولا يصف طريقة معينة لحساب لون تلك وحدات البكسل. يتم تعيين اللون المحدد لكل بكسل بواسطة برنامج تظليل البكسل (الذي يمكن برمجته بالكامل في وحدات معالجة الرسومات الحديثة ). قد يأخذ التظليل في الاعتبار التأثيرات الفيزيائية مثل موضع الضوء أو تقريباته أو القصد الفني البحت.

غالبًا ما يتم تنفيذ عملية تحويل النماذج ثلاثية الأبعاد إلى صورة نقطية على مستوى ثنائي الأبعاد لعرضها على شاشة الكمبيوتر (" مساحة الشاشة ") بواسطة أجهزة ذات وظيفة ثابتة (غير قابلة للبرمجة) داخل خط أنابيب الرسومات . وذلك لأنه لا يوجد دافع لتعديل تقنيات التحويل إلى صورة نقطية المستخدمة في وقت العرض ^[5] ويسمح النظام المخصص للأغراض الخاصة بكفاءة عالية.

المضلعات هي تمثيل شائع للنماذج الرقمية ثلاثية الأبعاد. قبل عملية المسح، يتم تقسيم المضلعات الفردية عادةً إلى مثلثات؛ لذلك، فإن المشكلة النموذجية التي يتم حلها في عملية المسح ثلاثية الأبعاد هي عملية المسح للمثلث. الخصائص المطلوبة عادةً من خوارزميات مسح المثلثات هي أن مسح مثلثين متجاورين (أي تلك التي تشترك في حافة)

1. لا يترك أي فجوات (بكسلات غير منقطة) بين المثلثات، بحيث يتم ملء المنطقة المنقطة بالكامل (تمامًا مثل سطح المثلثات المجاورة).
2. لا يتم تحويل أي بكسل إلى صورة نقطية أكثر من مرة، أي أن المثلثات التي تم تحويلها إلى صورة نقطية لا تتداخل. وهذا لضمان عدم اعتماد النتيجة على الترتيب الذي يتم به تحويل المثلثات إلى صورة نقطية. كما أن إعادة رسم البكسلات قد يعني إهدار طاقة الحوسبة على البكسلات التي سيتم الكتابة فوقها.

يؤدي هذا إلى إنشاء قواعد التجريد لضمان الشروط المذكورة أعلاه. تُسمى إحدى مجموعات هذه القواعد بقاعدة أعلى اليسار ، والتي تنص على أن البكسل يتم تحويله إلى صورة نقطية إذا وفقط إذا

1. يقع مركزها بالكامل داخل المثلث. أو
2. يقع مركزها بالضبط على حافة المثلث (أو حواف متعددة في حالة الزوايا) أي (أو في حالة الزوايا، تكون جميعها) إما الحافة العلوية أو اليسرى .

الحافة العلوية هي الحافة التي تكون أفقية تمامًا وتقع فوق الحواف الأخرى، والحافة اليسرى هي الحافة غير الأفقية التي تقع على الجانب الأيسر من المثلث.

يتم تنفيذ هذه القاعدة على سبيل المثال بواسطة Direct3D ^[6] والعديد من تنفيذات OpenGL (على الرغم من أن المواصفات لا تحددها وتتطلب فقط قاعدة متسقة ^[7] ).

يمكن تحسين جودة التقطيع باستخدام التنعيم ، والذي يخلق حواف "ناعمة". الدقة الفرعية للبكسل هي طريقة تأخذ في الاعتبار المواضع على مقياس أدق من شبكة البكسل ويمكن أن تنتج نتائج مختلفة حتى إذا كانت نقاط النهاية للبدائية تقع في نفس إحداثيات البكسل، مما ينتج رسوم متحركة أكثر سلاسة. تفتقر الأجهزة البسيطة أو القديمة، مثل PlayStation 1 ، إلى الدقة الفرعية للبكسل في التقطيع ثلاثي الأبعاد. ^[8]

• تحويل الخطوط إلى خطوط
• دقة البكسل الفرعية
• تتبع الصورة
• تحديد السطح المخفي
• خوارزمية خط بريسنهام لطريقة نموذجية في التمثيل البياني
• تقديم خط المسح الضوئي للتحويل إلى خطوط مستقيمة
• تقديم (رسومات الكمبيوتر) لمزيد من المعلومات العامة
• خط أنابيب الرسومات للتنقيط في أجهزة الرسومات التجارية
• معالج الصور النقطية لتنقية الصور ثنائية الأبعاد في أنظمة الطباعة
• رسومات متجهية للفن المصدر
• رسومات نقطية للنتيجة
• تحويل النقطية إلى متجهة للتحويل في الاتجاه المعاكس
• شبكة مثلثية غير منتظمة ، مصدر متجه لبيانات التضاريس، غالبًا ما يتم تحويلها إلى نموذج ارتفاع رقمي (نقطي) .
• قائمة العرض
• التنعيم المكاني

• مقالات مايكل أبراش عن الرسوميات الحاسوبية
• واجهة برمجة تطبيقات DirectX من Microsoft
• واجهة برمجة تطبيقات OpenGL
• المصفوفات (بما في ذلك مصفوفات التحويل) من MathWorld
• التربيع، تطبيق عملي