ما هو النص الافتراضي؟

ويُعدّ النص الافتراضي أسلوباً لإدارة المشاهد تم تعميمه أصلاً في محركات اللعب مثل تقنية الـ 5 (المستخدمة في Rage ) ثم يتم اعتماده على نطاق واسع في إطار الفرز الفعلي، وفي إطاره الافتراضي، يُستخدم الحيز المنطقي للنسيج من الذاكرة الافتراضية، مما يسمح بإنشاء نُظم واسعة النطاق، ويُسمى أحياناً

وقد تم تطوير هذه التقنية في البداية لتنحية المبادلات التقليدية بين ميزانية الذاكرة النسيج والتنوع السطحي، وفي إطار عمليات التصفيق التقليدية، كان على المطورين أن يختاروا بين تكرار المنسوجات الصغيرة )التي تبدو مكتظة واصطناعية( أو استخدام مجموعة من المنسوجات الفريدة التي تستنفد بسرعة نظام تقييم الأداء.

كيف يعمل النص الافتراضي

الجداول الصفحة والمرحلة الانتقالية

ويُعدّ قلب أي نظام نسيج افتراضي جدولاً للصفحات - هيكل ترجمة مجهز بمعدات يرسم الإحداثيات الافتراضية للنسيج في مواقع الذاكرة المادية، ويستخدم نظام التوزيع العالمي طاولة الصفحات التي تُعد 128x128 أو 256 تيكر من المنسوجات الجاهزة في الذاكرة التي تحتوي على GPU والتي تفتقد، ويسجل التعليقات التي تُحدّد في بعض الأحيان أيّد من المفاعلات التي تُرسل إليها ولكن لا تُرسل إليها.

التغذية ودرجة الجدة

وتطبق المحركات الحديثة عادة خطاً متدفقاً من ثلاث مراحل: (1) يقدم وحدة التخطيط العام نسخة منخفضة الاستبانة من الصورة بينما يسجل في الوقت نفسه فواتير من الكاشيات؛ (2) يقرأ وحدة تحليل البرامج القطرية التعليقات، ويتوقع حركة الكاميرا في المستقبل، ويطرح طلبات تحميل؛ (3) ويدير النظام البلاط المضغط وينقلها إلى ذاكرة النظام العالمي لمراقبة المناخ.

ميب - تشان

كما أن النص الافتراضي يدمج أيضا مع التصفيق، فبدلا من تخزين سلسلة كاملة من الميكروفونات الافتراضية بكاملها، فإن جدول الصفحات يحمل بلاطات من كل مستوى من الفئران، ويعين وحدة تجهيز السلع الأساسية المستوى الصحيح الذي يستند إلى مشتقات الفضاء، وتكفل آلية التيار نفسها أن تكون العجلات المرئية من المستوى المتوسط هي وحدها التي تسكن.

Advantages in Large —Scale Environments

ويشرق النص الافتراضي أكثر من أيما شكل في الألعاب العالمية المفتوحة وفي بيئات المحاكاة الواسعة النطاق حيث تقاس المساحة السطحية بالكيلومترات المربعة بدلا من الأمتار المربعة، وتتجاوز الفوائد الرئيسية المدخرات البسيطة للذاكرة:

  • Unique detail across the entire world.] because the virtual texture can be terabytes in size, every ptain of ground, every cliff face, and every building wall can have its own distinct appearance. The tiling artefacts that plague conventional texturing are completely eliminated.
  • Reduced authoring complexity.] Artists paint a single high-resolution texture directly onto the 3D model or landscape, or they use projection techniques to blend multiple photographic sources. There is no need to manually pack hundreds of individual texture maps into a shared atlas, nor to worry about texture-coordinate overlapping.
  • Better performance on limited equipment.] By streaming only visible tiles, virtual texturing allows scenes that would otherwise require 16-32 GB of VRAM to run on equipment with only 4-8 GB. This was a critical factor in the original Rage M] running on Xbox 31260 (التي كانت لديها عامل حاسم في الأصل).
  • Faster loading and lower memory footprint for static geometry.] Combined with efficient compression schemes such as lossy block —based codecs (BCn or ASTC), the total disk footprint can be kept manageable, and the runtime memory is proportional to the view frustum, not to the world size.
  • Simpler level streaming.] Virtual texturing naturally complements levelof-detail streaming for geometry. Both systems can use the same feedback mechanism, allowing more coherent resource management.

التنفيذ في محركات الألعاب الحديثة

مهندس غير واقعي 4/5 - نظام النص الافتراضي

Epic Games introduced Runtime Virtual Texturing (RVT) in Unreal Engine 4 and extended it significantly in UE5. RVT allows landscape and static meshshshshine layer in real time, which other materials (such as vertexblended landscape layers) can then sample. This eliminates the need to blend multiple material inputs per pixstream massive

سلسلة التأشيرات المتقدمة للوحدة

(أ) الوحدة تستخدم نهجاً مختلفاً يسمى Texture Streaming[FLT:]) (جزء من مجموعة الجودة) يحفز على التدفق المتحرك بدلاً من النص الافتراضي الكامل.() غير أن خط الأنبوب الممتد من أعلى تعريف للوحدة يتضمن سمة تجريبية مزودة بصور نمطية تعمل كنظام تغذية مرتدة على أساس إطاري مماثل للموجودات التقليدية(10).

id Tech and Megatextures

(أ) أن مفهوم الدمج الأصلي كان رائداً من قبل جون كارماك وميد البرمجيات في حروب الكيك: إقليم العدو [FLT: virtual x] (2007)، وهو مصمم على نحو أفضل في .

التحديات والحلول

Streaming Artifacts and Pop‐In

والمشكلة الأكثر وضوحا في النص الافتراضي هي ظهور البلاطات ذات القدرة المنخفضة على الاستبانة، بينما يجري تحميل النسخ العالية التجزئة، ويمكن أن يُنذر هذا " البوب " إذا لم يكن نظام التيار قادرا على الاستمرار في حركة الكاميرا، ويشمل الحل خوارزميات متأصلة تتوق إلى أن تسقط مجرى الكاميرات وتضع بلاطينها قبل أن تصبح واضحة.

Bandwidth and Storage

ونظراً لأن النسيج الافتراضي هائل (في كثير من الأحيان مئات الغيغابايت على أقراص)، فإنها تتطلب ضغطاً هائلاً وكفؤاً على البرمجيات، ومعظم التنفيذ يستخدم BCn (ضغطة على العجلات) في البيانات التي تجرى على مدار الساعة، كما أن نظاماً من نوع " إكسيد العجلات " (LZ4) يُعدّ في ملفّ محفوظات، ويجب أن يتوازن الكثوا في ظلّاًاًاًاًاًاًاًاًاً عشوائياًاًاًاًاًاً.

رأس تذكاري من جدول الصفحة

ويستهلك الجدول نفسه نظام تقييم الأداء (VRAM) إذ يُستخدم في شكل نص افتراضي برقم 128 كيلو x128ك بيكسلز ورقم 128x128 لام، ويُضاف إلى الجدول 1024 X1024 التي تُستخدم في أربعة ملايين من قوائم الذاكرة، وإذا كان كل من هذه القوائم 4 مدخلات (عنوان مادي)، فإن الجدول يستخدم 16 ميغابايت من ذاكرة نظام الأفضليات المعمم، وهذا مقبول عادة، ولكن إذا كان المحرك يدعم عدة نماذج افتراضية.

التكامل مع المؤجل

ويحتاج المرسلون المؤجلون إلى نسيج متعدد )GBuffer( لكل بيكسل، ويجب أن يطبق النص الافتراضي على كل من تلك المنسوجات على حدة، مما يضاعف عدد قنوات التدفق، والخيار هو تخزين الهوية المادية في نسيج افتراضي، ثم عينة الممتلكات المادية من إطار مستقل، ويحد من التعقيد ويتيح لنظام التدفق التركيز على قنوات النطاق الترددي الأكثر مراعاة تماما.

دعم النص الافتراضي للموجات ذات الصلصة

(أ) تشمل القدرات الحديثة [النموذجية] في مجال استخدام الترددات الرقمية (الإطارات التسعة، ولا سيما هيكل تورينغ) دعم أجهزة الحاسوب الخاصة بجداول الصفحات والنص الافتراضي بواسطة محرك الأشعة فوق البنفسجية [النظام العالمي لتحديد المواقع] [النظام العالمي لتحديد المواقع]

النص الافتراضي لما بعد الألعاب

وتطبق مبادئ النسيج الافتراضي بصورة متزايدة خارج التسلية في الوقت الحقيقي، وفي التصوير المعماري، يتيح النص الافتراضي إمكانية الانتقال من نماذج المدن إلى حيث توجد في كل واجهة من المباني صورتها العالية الاستبانة، وفي محركات الرحلات الجوية، مثل جهاز ميكروسوفت للطيران، 2020، فإن نظام التصفير الافتراضي للصور الساتلية وبيانات الارتفاعات الافتراضية الافتراضية.

وفي صناعة الأفلام، يستخدم النص الافتراضي في أدوات ما قبل التصوير (سابقا) ومراحل الإنتاج الافتراضية (مثلاً، فإن المجلد المستخدم في The Mandalorian ) وتظهر جدران الأجهزة المصفحة بيئات ضخمة تُصنع فعلاً في الوقت الحقيقي على محركات اللعب؛ وتُدار تفاصيل النسيج عن طريق تيار الذاكرة الافتراضية بحيث تحافظ على معدلات التلفيق.

كما تفيد عمليات المحاكاة العلمية، مثل نماذج المناخ أو التوأم الرقمي للمدن، وكثيرا ما تحتاج هذه التطبيقات إلى تصور الظواهر عبر نطاقات متعددة - من الاستعراض العالمي إلى مستوى فرادى المباني - دون تحميل البيانات وتفريغها بصورة متكررة، ويمكن أن يوفر هيكل بيانات نسيج افتراضي يرسم خرائط لأطر البيانات المعاصرة التناسلية، تقسيما ثابتا وينتشر عبر أنواع البيانات المستشعرة.

مستقبل النص الافتراضي

AI —Driven Texture Generation and Streaming

ومن التطورات الأكثر إثارة استخدام نماذج التعلم الآلي )مثل نماذج الاستبانة أو النشر( لتوليد أو زيادة حجم أكاذيب النسيج على الذبابة، وبدلا من تيار أحزمة عالية الاستبانة من الأقراص، يمكن للمحرك أن يبث صورة متخلفة عن الحاجة، ثم يدير شبكة عصبية فعالة بشأن وحدة التصوير العالمي لإعادة بناء النص الكامل، مما يؤدي إلى الحد من متطلبات البحث في مجال الطاقة النووية مثل النطاقات الحقيقية " .

كامل نظم المواد الافتراضية

فالخط الفاصل بين النص الافتراضي والظل الافتراضي غير واضح، ويمكن توسيع نطاق المفهوم ذاته بحيث لا يقتصر على النسيج الملون فحسب بل أيضاً على الرسوم البيانية المادية، والحمولات الظل، بل والأطر الجيولوجية (عن طريق القياس الجغرافي الافتراضي) وقد يكون نظام نانيت الحرفي مثالاً مباشراً على القياس الجغرافي الافتراضي مع منظمة مماثلة ذات طابع جدولي.

السلف والتوحيد القياسي في إطار برامجيات البرمجيات

ومع تزايد شيوع النص الافتراضي، فإن من المرجح أن يوحد بائعي معدات وحدة تجهيز السلع والخدمات العامة واجهة الوصلات الإلكترونية، حيث أن كل محرك ينفذ حالياً بشكل افتراضي مختلف، مما يجعل من الصعب رسم الخرائط والتصوير الأمثل، ويسمح التوجيه 12 وفولكان بالتوسيع (مثلاً، نظام VK EXT texture compression astc hdr أو D3D12 GALU VIR).

التبني على نحو أكبر في المتنقل والزئبق

ويمكن أن تكون إعادة تشغيل أجهزة الاتصال المتنقلة ميزانيات ضيقة للذاكرة )٣-٦ غيغا بي من النظام المشترك( ونموذج محدود للذاكرة، ويمكن أن تكون النسيج الافتراضي متغيرا في هذه القاعة، مما يتيح للألعاب المتنقلة أن تعرض البيئات المعقدة دون تجاوز القيود على الذاكرة، ويشمل إطار التقويم المائي دعم الصنع المؤجل للإطارات ويمكن تكييفه من أجل النسيج الافتراضي عن طريق التغذية المرتدة على الهاتفية العالية.

خاتمة

وقد تطورت عملية النسيج الافتراضي من تقنية متخصصة تستخدم في مجموعة من المحركات المتقدمة إلى لبنة أساسية للبيئات الكبيرة الحجم ذات الـ 3 دال، ومن خلال معالجة العالم كنظام نسيج واحد قابل للتداول، فإنه يزيل الحد الأقصى للذاكرة، ويتيح تفاصيل غير مسبوقة، ويقلل من عبء العمل الفني، وقد تم التغلب إلى حد كبير على التحديات المتمثلة في تيار القطع الأثرية، وطرق النسيج، ورؤوس فوقية.