grafiikkarajapinnat

Grafiikkarajapinnat ovat tasoja, joilla määritellään ne osa-alueet, joihin kolmiulotteinen kohtaus renderöidään. Ne rajaavat näkymän virtuaaliseen tilavuuteen (view frustum) ja poistavat geometrian sekä tekstuurit, jotka sijaitsevat kuvan ulkopuolella. Näin ratkaisut avautuvat ja laskenta tehostuu sekä kuvanlaatu paranee.

Renderöintiprosessissa grafiikkarajapinnat otetaan huomioon grafiikkaputkessa ennen rasterisointia. Koordinaatistossa mallit muunnetaan kamerakoordinaatistoon, sen jälkeen projektiomatriisi muuntaa ne klippikordinaatteihin. Klippikordinaattien rajoja ovat yleisesti Left, Right, Bottom, Top sekä Near ja Far -rajapinnat, ja ne määrittelevät näkymäfrustumin sisäpuolelle jäävän tilavuuden. Leikkaus tapahtuu näissä klippikordinaateissa, ja sen jälkeen tehdään perspective divide, jolloin saadaan normaalien yksikön koordinaatit (NDC).

Käytännössä grafiikkarajapinnat toteuttavat joko ohjelmallisesti tai laitteistossa. Yleinen laskenta käyttää polutoryhmää ja algoritmeja kuten Sutherland–Hodgman tai Liang–Barsky klippauksia varten convex-polygoneille. Nykyisin suurin osa leikkauksista suoritetaan GPU:lla klippikoodien perusteella. Lisäksi moderneissa jakeluissa voidaan määrittää lisäohjauksia käyttäen clip()-funktiota shader-ohjelmista (GLSL), jolla voidaan lisärajapintoja akseleita tai muita tasoja vastaan.

Grafiikkarajapintojen käyttö auttaa hallitsemaan syvyyden, peilausten ja kuvan rajauksia, ja ne eroavat käännöksestä (culling) siinä, että rajapinnat poistoivat geometrian, ei ainoastaan optimoi sen näkyvyyttä. Ne ovat olennainen osa nykyaikaisen 3D-renderöinnin perusperiaatteita.