Фильтрация текстур

Подошли в игре вплотную к стене — и вместо кирпича размытое пятно. Можно подумать: «фильтрация мылит, поставлю point». Ставите — мыло уходит, приходят квадратики. Ощущение, что выбираешь между двумя видами испорченной картинки. Так и есть, и вот почему.

Текстура для шейдера — не картинка, а функция: подали координату, получили цвет. Только в памяти лежит конечный массив, и значение каждого текселя — это точка в центре его клетки. Ровно как пиксель на экране, про который мы говорили на прошлой неделе.

Когда вы подошли к стене вплотную, на один тексель приходится несколько экранных пикселей — и между известными точками надо что-то придумать. Nearest придумывает «возьму ближайшую» — получаются квадратики. Билинейная фильтрация придумывает «смешаю четыре соседние точки по расстоянию» — получается плавно, то есть мыло. Новой информации ни там, ни там не появилось: обе читают одну и ту же текстуру. Фильтр не создаёт новых деталей — он выбирает, как будет выглядеть их нехватка.

Отсюда вывод, который экономит время: если текстура мылит вблизи, крутить фильтр бесполезно. Мылит — значит текселей на этот кусок экрана просто мало. Лечится плотностью текселей: крупнее текстура, мельче тайл на поверхности, отдельная detail-карта поверх — или, если так и задумано, point-фильтр и пиксель-арт как художественное решение (Minecraft именно поэтому и не мылит).

И бонус. Если картинка не столько мылит, сколько «чуть мылит и чуть съехала» — обычно это забытые полтекселя. Значение текселя лежит в центре клетки, поэтому при переводе координаты в текселе-пространство вычитают 0.5. Забыли — и вся текстура уехала на полклетки; на кирпичной стене незаметно, на UI и атласах иконок видно сразу.

Но самое интересное начинается, когда всё наоборот: не текселей мало на пиксель, а пикселей мало на тексель. Посмотрите на ту же стену не вблизи, а метров с тридцати: в один пиксель попадает уже несколько десятков текселей — и картинка вдали начинает кипеть при малейшем движении камеры. Что там читает сэмплер, откуда берутся уменьшенные копии текстуры и как он выбирает между ними — разберём в пятницу.

#devmath #графика #математика #рендер #текстуры #gamedev