Les filtrages 3D : présentation et explication

Pour représenter un environnement 3D (décors, personnages, etc.), on utilise essentiellement le polygone qui est une forme géométrique fermée en 2D et composée de plusieurs points et segments. Et c’est en assemblant les polygones entre eux, que l’on parvient à créer des environnements, des objets, des personnages complexes en 3D dans les jeux vidéo.

Une fois créées, les formes 3D sont représentées sous leur forme la plus simple, c'est-à-dire en « fil de fer ». Il faut alors appliquer des textures sur la surface 3D pour ajouter la couleur et les différents effets.

      

Par définition, la texture est composée d’un ensemble de pixels 2D (Picture Element). Mais en appliquant la texture sur une surface 3D, ces pixels sont alors déformés et constituent un texel (TEXture ELementS). Le texel représente la plus petite unité graphique 2D appliquée à une surface et peut occuper l’espace de plusieurs pixels ou au contraire, être inférieur à la taille d’un pixel.

Pour enrichir le rendu 3D, ces textures contiennent d’autres informations permettant de définir quels polygones seront visibles ou masqués, quelles déformations devront être appliquées sur la surface 3D, ou encore quels motifs et effets utiliser.

Par facilité, on pourrait appliquer une même texture sur une surface 3D. Mais si cette surface 3D s’avère volumineuse, les besoins en mémoire et en bande passante deviennent tels que la carte graphique aura besoin de plusieurs « passes » pour calculer et appliquer la texture. Ce qui implique une chute de performance conséquente. Il est donc préférable d’appliquer de nombreuses « petites » textures sur la surface 3D. Les besoins en ressources sont alors moindres et la carte graphique est alors capable de le faire en une seule passe.

En contrepartie, l’utilisation de plusieurs textures introduit un problème. On voit en effet apparaître une sorte de jointure entre chaque texture. Sans oublier qu’en appliquant les textures sur une surface 3D, les texels subissent des transformations et/ou des déformations qui introduisent un effet de pixellisation, également appelé aliasing.