Uso de mipmaps y filtrado anisotrópico para controlar el centelleo de texturas

Identificar un problema de minificación

Una carretera lejana puede contener muchos texels de textura dentro de un solo píxel de pantalla. Si se muestrea muy poco de esa área, las líneas finas cambian de forma impredecible cuando se mueve la cámara. Aumentar la resolución de origen puede empeorar el desajuste. Antes de añadir nitidez o de sustituir el método de antialiasing, conviene diagnosticar la huella proyectada de la textura.

Usa un recorrido de cámara repetible que incluya una marca vial de alto contraste, un muro con textura en mosaico y una superficie vista en ángulo rasante.

Asignar a cada filtro una función distinta

Los mipmaps almacenan imágenes reducidas de forma progresiva, de modo que las muestras minificadas puedan usar información ya prefiltrada. En una textura cuadrada con dimensiones potencia de dos, cada nivel sucesivo tiene la cuarta parte de texels que el anterior; la cadena completa añade aproximadamente un tercio al almacenamiento del nivel base. [1]

En ángulos oblicuos, la huella se alarga. El filtrado anisotrópico tiene en cuenta esa forma en lugar de tratar ambas direcciones por igual. [2] Su valor máximo es un límite de calidad, no una garantía de un número fijo de muestras ni de un rendimiento igual en todos los dispositivos. [3]

Estimar la memoria y la huella

Una textura RGBA8 de 2048 × 2048, a modo de ejemplo, ocupa 16 MiB en el nivel base. Su cadena completa de mipmaps cuadrados sin comprimir ocupa aproximadamente 21.33 MiB, sin contar la alineación de la asignación de memoria ni otras copias. Eliminar todos los niveles inferiores ahorra unos 5.33 MiB, pero también suprime las representaciones prefiltradas necesarias para un muestreo estable a distancia.

Imagina ahora una huella de 16 texels en un eje y 2 en el otro. La relación es 8. Esto explica por qué elegir un nivel isotrópico muy grueso puede difuminar el eje corto. No demuestra que un ajuste de 8× realice exactamente ocho lecturas: la implementación la decide el hardware.

Ajustar mediante movimiento e inspección

Comprueba que existan todos los mips necesarios y que contengan datos plausibles. Colorea temporalmente cada nivel de un color distinto para ver la selección de niveles y las transiciones del streaming. Compara un sesgo de LOD neutro con cualquier sesgo de nitidez, manteniendo sin cambios el recorrido de cámara.

Después, aumenta la anisotropía en los pasos que admita el hardware y registra tanto la calidad de la imagen en movimiento como el coste en GPU asociado a las texturas. Inspecciona las marcas viales cercanas al horizonte y los bordes de los atlas UV. Asegúrate de que la generación de mips respete la naturaleza de la señal: el promediado de color, la cobertura alfa y los datos direccionales pueden requerir un tratamiento distinto. [1]

Evitar falsas soluciones

La anisotropía no puede recuperar detalles ausentes en el origen, corregir derivadas UV defectuosas ni garantizar la estabilidad de patrones procedurales generados después del muestreo de la textura. Una imagen fija nítida puede ocultar un centelleo temporal grave.

Elige la combinación de menor coste que conserve el detalle previsto durante el movimiento en el hardware objetivo. Anota los ajustes del sampler junto con los de importación y streaming, porque cambiar cualquiera de ellos puede invalidar una comparación visual anterior.

Fuentes

• [1] Runtime Mipmap Generation — Ignacio Castaño.
• [2] Anisotropic Texture Filtering — Microsoft.
• [3] EXT_texture_filter_anisotropic specification — NVIDIA y Khronos OpenGL Registry.