So sánh đồ hoạ Vector và đồ hoạ Raster

Mặc dù sự phân biệt giữa hai khái niệm định hướng đối tượng và định hướng điểm ảnh khá là đơn giản, nhưng để phân biệt từng chi tiết thì rất khó để giải thích. Thành thật mà nói, so sánh hai khái niệm này tương đối phức tạp, lý do chính là bởi hầu hết chúng ta đều chưa từng được xem đồ họa định hướng đối tượng trên màn hình. Ngày nay, bất kể thiết bị hiển thị của bạn là gì, bao gồm màn hình CRT, màn hình LCD hay máy chiếu – những thiết bị này chỉ có thể hiển thị hình ảnh đã được phân loại (hay còn gọi là định hướng điểm ảnh).

Ngay cả với phần mềm dựng hình mà bạn đang sử dụng, như 3DS Max, Blender, Houdini, v.v. – các chương trình này đều nhận dạng và quan sát các vật thể khi chúng ở trong một không gian mà chúng ta không thể hiểu bằng mắt. Vậy bài viết ngày hôm nay, iRender sẽ cùng bạn tìm hiểu sâu hơn khái niệm render định hướng đối tượng và định hướng điểm ảnh và đi so sánh 2 loại đồ họa này: đồ họa vector và đồ họa Raster.

Đồ họa định hướng đối tượng (còn gọi là Đồ hoạ Vector) được xây dựng từ phương pháp toán học, bằng cách nối từ điểm này đến điểm kia để tạo thành những hình khối hoặc đường nét theo tỷ lệ, chiều rộng, chiều cao và các kích thước khác nhau, theo cách có thể tính toán được trong khung nhìn Viewport của phần mềm bạn đang sử dụng, chẳng hạn như hình dạng 2D (hình vuông, hình tròn, v.v.) hoặc cũng có khả năng là hình dạng 3D (hình khối, hình cầu, kim tự tháp, v.v.). Vị trí của các đối tượng đồ họa này được chỉ định bởi các điểm hoặc đỉnh trong một không gian ảo đã định vị bằng vị trí số.

Đồ họa định hướng điểm ảnh (còn gọi là Đồ hoạ Raster) hình thành bởi hàng triệu pixel vuông, được quy định bởi số điểm ảnh trên mỗi inch (DPI) hoặc pixel trên inch (PPI), vì vậy kích thước của chúng luôn là một giá trị cố định. Các điểm ảnh, mỗi màu khác nhau, sắp xếp để hiển thị một hình ảnh. Ví dụ: các điểm chấm trên lưới chữ nhật.

Một ví dụ tương tự là nếu bạn là một nhiếp ảnh gia đang phát triển một hình ảnh. Mỗi bức ảnh về cơ bản là một bức tranh ghép màu sắc định hướng các điểm cố định trên một lưới chữ nhật. Thuật toán liên kết với đồ họa đi qua một máy ảnh, xác định vị trí của nó xem liệu nó có nằm trong một không gian cùng với các điểm ảnh trên màn hình hay không. Có nhiều yếu tố cụ thể hơn như khoảng cách giữa một số điểm ảnh với máy ảnh, hiệu ứng ánh sáng hoặc kết cấu nào phù hợp với mỗi điểm ảnh liên kết với vật thể, v.v. Qua chế độ xem camera, các điểm ảnh sau đó được tái tạo trong đường raster của output. Quá trình này được gọi là đồ hoạ Raster.

Khi xử lý animation hoặc thiết kế mô hình 3D, quá trình render thực sự phụ thuộc vào chất lượng hình ảnh. Ray tracing (Dò tia) có thể sẽ không phải là vấn đề với hình ảnh có độ phân giải cao. Tương tự, các ứng dụng để lập mô hình thời gian thực cũng không phải là vấn đề khi nói đến độ phân giải hiển thị ở bất kỳ chất lượng nào.

Như đã đề cập bên trên, mọi đồ họa raster được xây dựng trên một khung lưới có kích thước điểm ảnh (hoặc độ phân giải) xác định số lượng điểm ảnh được liên kết với hình ảnh.

Khi sử dụng một phần mềm gì đó như Adobe Photoshop (một chương trình Raster) hoặc thậm chí Illustrator (một chương trình Vectơ), bạn có thể nhìn thấy rất rõ lưới các ô vuông màu nếu độ phân giải hình ảnh của bạn quá thấp và hình ảnh của bạn sẽ bị mờ hoặc nhiễu hạt. Tương tự với việc render 3D và animation, chúng tôi khuyên rằng tốt nhất bạn nên cài đặt độ phân giải cao hơn cho hình ảnh của mình. Vì bạn không sử dụng các thuật toán thời gian thực, output của bạn nên có độ phân giải cao.

Ray tracing (dò tia) là một kỹ thuật render gần đây đang được sử dụng trong chơi game. Nó làm cho ánh sáng trong trò chơi điện tử trở nên chân thật hơn. Tuy nhiên, vì dò tia mô phỏng và theo dõi mọi tia tiềm năng được tạo ra bởi một nguồn ánh sáng duy nhất, nên nó cần rất nhiều dữ liệu để render trong thời gian thực. Đây là lý do tại sao việc dò tia chưa được triển khai đúng cách trong việc áp dụng vào game đồ hoạ. Ngay cả ở tốc độ khung hình (Frame Rate) tối thiểu là 30 hoặc 40 FPS, việc loading vẫn sẽ không thể ổn định.

Nhưng thời gian thực sự đang thay đổi. Tính năng dò tia hiện rất phổ biến trong các trò chơi 3D ngày nay, nhưng ngay cả những tựa game phổ biến nhất của thế hệ bảng điều khiển gần đây nhất triển khai nó cũng sử dụng nó một cách tiết kiệm, chẳng hạn như để hiển thị phản xạ và bóng chủ yếu trên nền hoặc hệ thống hạt chẳng hạn. Tính năng dò tia vẫn đặc biệt nặng về bộ xử lý và phức tạp hơn đáng kể nếu bạn muốn hiển thị các hiệu ứng chất lượng cao, như khúc xạ hoặc thậm chí bóng mờ.

Thực tế ảo đứng một mình như một yếu tố mới và chưa hề gặp thách thức trong việc xử lý hình ảnh chất lượng cao cũng như thời gian thực. Trong khi đồ hoạ Raster là phương pháp kết xuất đồ họa thiết yếu cho thực tế ảo trong tương lai gần, công nghệ render theo dõi tia hiện tại đã đạt được sự hoàn hảo về tốc độ khung hình mà vẫn hoàn thành ổn định chức năng chính của nó cho các màn hình máy tính ngày nay.

Một năm mới sang trang, nhiều cánh cửa mới mở ra, nhiều sự thay đổi đang đến. Rõ ràng đã có những cảnh báo trước, nhưng việc có quá nhiều các công nghệ tiềm năng mới như đồ họa vector sẽ thay thế đồ hoạ Raster dần lỗi thời là điều không thể tránh khỏi. Trong khi đó, thách thức thật sự nằm chính chúng ta – luôn phải tạo ra sự tiến hóa cho công nghệ kết xuất đồ họa.

Nguồn: Sưu tầm internet