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Concept
Z-buffer
Résumé
thumb|Contenu d'un Z-Buffer
En infographie, le Z-buffer ou tampon de profondeur est une méthode employée dans le cadre de l'affichage d'une scène 3D. Le Z-Buffer permet de gérer le problème de la visibilité qui consiste à déterminer quels éléments de la scène doivent être rendus, lesquels sont cachés par d'autres et dans quel ordre l'affichage des primitives doit se faire.
Il est principalement utilisé par l'accélération matérielle de la 3D, mais l'est aussi dans beaucoup de moteurs 3D logiciels.
L'algorithme du peintre est une autre solution pour résoudre en partie le problème de visibilité.
Lorsqu'un objet est dessiné par une carte accélératrice 3D, la profondeur d'un pixel (coordonnée Z) est stockée dans un tampon (en anglais 'buffer', d'où Z-buffer). Ce tampon est en général un tableau à deux dimensions (X et Y), chaque élément étant un pixel à l'écran. Si un autre élément de la scène doit être affiché aux mêmes coordonnées (X,Y), la carte compare les deux profondeurs (Z), et n'affiche que le pixel le plus proche de la caméra. La valeur Z de ce pixel est ensuite placée dans le tampon de profondeur, remplaçant donc l'ancienne. Finalement, l'image dessinée reproduit la perception de la profondeur habituelle et logique, l'objet le plus proche cachant les plus lointains.
La granularité du tampon de profondeur joue un rôle important sur la qualité de la scène. Un tampon avec des valeurs codées sur 16 bits peut engendrer des artefacts graphiques (appelés Z-fighting, combat de Z-buffer) quand deux objets sont très proches l'un de l'autre (seules 65536 profondeurs distinctes sont possibles). Un Z-buffer de 32 bits agit plus correctement. Les Z-buffers de 8 bits ne sont quasiment jamais utilisés en raison de leur trop faible précision.
Habituellement, la précision du Z-buffer n'est pas linéaire suivant le point, proche ou lointain. Les valeurs proches sont plus précises (de façon à afficher les objets proches plus finement) que les valeurs lointaines (moins importantes visuellement).
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