rasterisaatio

Rasterisaatio on tietokonegrafiikassa prosessi, jossa vektorina määritelty kuva muunnetaan rasterimuotoon eli pikseleinä esitettäväksi kuviksi ruudukossa. Sitä käytetään sekä 2D- että 3D-grafiikassa, ja sen tavoitteena on määrittää, mitkä näytön pikselit kuva kattaa sekä millä arvoilla kuhunkin pikseliin lasketaan väri, syvyys ja muut ominaisuudet. Yleisiä rasteroitavia primitiivejä ovat kolmiot sekä viivat, mutta periaatetta voidaan soveltaa myös käyriin.

Prosessi koostuu kattavuuslaskusta ja attribuuttien interpoloinnista. Kun primitiivi määrittelee ruudukon pikselit, rasterisaattori arvioi kunkin pikselin kattavuuden ja päättää, piirretäänkö sitä pikseliä. Värit, tekstuurikoordinaatit ja muut attribuutit interpoloidaan barysentri-koordinaattien avulla kyseiselle pikselille; syvyystiedot tallennetaan z-bufferiin, jotta peittävyys ja syvyys ratkaistaan oikein. Lopuksi fragment-shaderissa suoritetaan lopullinen varjostus ja tekstuurien soveltaminen. Nykyisissä grafiikkaprosessorissa rasterointi tapahtuu suurissa neliömäärissä rinnakkain, mikä mahdollistaa korkean läpivirran.

Rasterisaatio on nykyisten grafiikkaprosessorien (GPU) keskeinen osa reaaliaikaista renderöintiä. Putkisto suorittaa massiivisen määrän pikselikiintiöitä rinnakkain, ja kiinteätoiminnalliset sekä ohjelmalliset vaiheet muokkaavat lopullista kuvaa. Nykyään rasterointiin liittyy fragment-shaderit, tekstuurien hakeminen ja mahdollinen tessellaatio. Laadun hallintaan käytetään anti-aliias-tekniikoita kuten MSAA sekä post-process-tekniikoita kuten FXAA ja TAA.

Käyttökohteita ovat videopelit, simuloinnit sekä fonttien rasterointi ja muu pikselimuotoinen kuvankäsittely. Rasterisaation rajoitteena ovat aliasing, overdraw sekä muistinkulutus erityisesti suurissa resoluutioissa ja monimutkaisissa kohtauksissa.