Rzeźba fraktalna, normalne i oświetlenie
Fraktal o wyglądzie trójwymiarowym nie wymaga fraktala wolumetrycznego. Dwuwymiarowe pole skalarne można interpretować jako wysokość, rozłożyć na normalne i cieniować jak powierzchnię.
Wybierz pole wysokości
Wysokość może wynikać z płynnej iteracji, potencjału, odległości lub efektu złożonego. Nieliniowa skala i ograniczenia decydują o tym, czy drobne szczegóły graniczne staną się grzbietem, płaskowyżem czy szumem. Wybrane pole jest raczej artystyczną interpretacją niż fizycznym terenem.
Liczba iteracji, potencjał wygładzający i pola odległościowe dają bardzo różne wysokości. Surowe iteracje tworzą schody, ciągły potencjał – łagodniejsze tarasy, a pola odległościowe – ostre grzbiety graniczne. Wysokość należy znormalizować przed oświetleniem i zapisać jej skalę. W przeciwnym razie zmiana gradientu może wpłynąć na rzeźbę terenu, nawet jeśli użytkownik oczekuje jedynie zmiany koloru.
Normalne z sąsiednich próbek
Różnice skończone służą do oszacowania nachyleń w poziomie i w pionie. Ich iloczyn wektorowy lub równoważny wzór na gradient pozwala uzyskać kierunek normalny. Krok próbkowania powinien być dostosowany do skali pikseli wyjściowych; w przeciwnym razie silne powiększenie lub eksport w wysokiej rozdzielczości spowoduje zmianę pozornej ostrości.
Normalne wynikają z różnic między sąsiednimi próbkami wysokości. Ich siła zależy od odstępów między pikselami i powiększenia; nieskalowana stała różnica sprawia, że ta sama rzeźba wydaje się bardziej stroma przy innej rozdzielczości. Różnice centralne są bardziej symetryczne niż jednostronne. Krawędzie płytek wymagają próbek halo, aby uniknąć widocznych przejść oświetlenia.
Światło kierunkowe i punktowe
Światło kierunkowe wszędzie ma ten sam kierunek, jak odległe źródło. Światło punktowe zależy od wektora i odległości od każdego punktu powierzchni i może ulegać osłabieniu. Terminy takie jak światło otoczenia, rozproszone, lustrzane i okluzja powinny odzwierciedlać odrębne elementy sterujące i stany aktywności.
Światło kierunkowe ma jeden kierunek dla każdego piksela. Światło punktowe wymaga również pozycji i odległości od każdego punktu powierzchni, co powoduje zmianę kierunku i tłumienie. Przełącznik interfejsu użytkownika, który zmienia jedynie swoją etykietę, podczas gdy shader nadal odczytuje jednolitą wartość kierunku, nigdy nie może aktywować trybu punktowego. Model stanu, układ jednolitych wartości oraz gałąź shadera muszą mieć ten sam typ światła.
Źródła i literatura uzupełniająca
Artykuł ten stanowi podsumowanie poniższych źródeł specjalistycznych, przy zachowaniu oryginalnego brzmienia. Dostęp uzyskano i dokonano redakcyjnej weryfikacji w sierpniu 12 2026.
- The Science of Fractal ImagesSpringer
- Metal overviewApple Developer Documentation
Kontynuuj ten wątek
Szacowanie odległości i struktura konturu
W jaki sposób oszacowania uwzględniające pochodne pozwalają przybliżyć odległość do granicy fraktala oraz wspierają tworzenie konturów, wygładzanie krawędzi i reliefu.
Kolorowanie fraktali wykraczające poza pasma iteracji
Przewodnik po płynnej iteracji, potencjale, odległości, kącie, pułapkach orbitalnych, kolorowaniu wnętrza i gradientach percepcyjnych.
Renderowanie fraktali na GPU
W jaki sposób piksele fraktalne wykorzystują równoległe obliczenia Metal na Mac i Apple Silicon, gdzie dywergencja i precyzja wpływają na wydajność, oraz dlaczego stopniowe udoskonalanie ma znaczenie.