Deferred shading
3डी कंप्यूटर ग्राफिक्स के क्षेत्र में, डिफर्ड शेडिंग एक स्क्रीन-स्पेस शेडिंग तकनीक है जो वर्टेक्स और पिक्सेल शेडर्स को प्रस्तुत करने के बाद दूसरे रेंडरिंग पास पर की जाती है। यह पहली बार 1988 में माइकल डीरिंग द्वारा सुझाया गया था। एक विलंबित शेडर के पहले पास पर, केवल वह डेटा एकत्र किया जाता है जो छायांकन गणना के लिए आवश्यक होता है। प्रत्येक सतह के लिए स्थिति, सामान्य और सामग्री को "रेंडर टू टेक्सचर" का उपयोग करके ज्यामिति बफर (जी-बफर) में प्रस्तुत किया जाता है। इसके बाद, एक पिक्सेल शेडर स्क्रीन स्पेस में टेक्सचर बफर की जानकारी का उपयोग करके प्रत्येक पिक्सेल पर प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष प्रकाश की गणना करता है। छाया और अंतर-प्रतिबिंबों को दिशा देने के लिए स्क्रीन स्पेस दिशात्मक अवरोध को आस्थगित छायांकन पाइपलाइन का हिस्सा बनाया जा सकता है। लाभ विलंबित छायांकन का प्राथमिक लाभ प्रकाश से दृश्य ज्यामिति का विच्छेदन है। केवल एक ज्यामिति पास की आवश्यकता होती है, और प्रत्येक प्रकाश की गणना केवल उन पिक्सेल के लिए की जाती है जिन्हें यह वास्तव में प्रभावित करता है। यह एक महत्वपूर्ण प्रदर्शन हिट के बिना एक दृश्य में कई रोशनी प्रस्तुत करने की क्षमता देता है। इस दृष्टिकोण के लिए कुछ अन्य लाभों का दावा किया गया है। इन लाभों में जटिल प्रकाश संसाधनों का सरल प्रबंधन, अन्य जटिल शेडर संसाधनों के प्रबंधन में आसानी और सॉफ्टवेयर प्रतिपादन पाइपलाइन का सरलीकरण शामिल हो सकता है। नुकसान विलंबित प्रतिपादन का एक प्रमुख नुकसान एल्गोरिथ्म के भीतर पारदर्शिता को संभालने में असमर्थता है, हालांकि यह समस्या जेड-बफर दृश्यों में एक सामान्य समस्या है और इसे दृश्य के पारदर्शी भागों के प्रतिपादन में देरी और क्रमबद्ध करके संभाला जाता है। डेप्थ पिलिंग का उपयोग विलंबित प्रतिपादन में क्रम-स्वतंत्र पारदर्शिता प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है, लेकिन अतिरिक्त बैचों और जी-बफर आकार की कीमत पर। आधुनिक हार्डवेयर, जो डायरेक्टएक्स 10 और उसके बाद के संस्करण का समर्थन करता है, अक्सर इंटरैक्टिव फ्रेम दरों को बनाए रखने के लिए पर्याप्त तेजी से बैचों का प्रदर्शन करने में सक्षम होता है। जब क्रम-स्वतंत्र पारदर्शिता वांछित होती है (आमतौर पर उपभोक्ता अनुप्रयोगों के लिए) तो विलंबित छायांकन उसी तकनीक का उपयोग करके आगे छायांकन से कम प्रभावी नहीं होता है। एक अन्य गंभीर नुकसान कई सामग्रियों का उपयोग करने में कठिनाई है। कई अलग-अलग सामग्रियों का उपयोग करना संभव है, लेकिन इसे जी-बफर में संग्रहीत करने के लिए अधिक डेटा की आवश्यकता होती है, जो पहले से ही काफी बड़ा है और बड़ी मात्रा में मेमोरी बैंडविड्थ लेता है। एक और नुकसान यह है कि, ज्यामितीय चरण से प्रकाश चरण को अलग करने के कारण, हार्डवेयर एंटी-एलियासिंग अब सही परिणाम नहीं देता है क्योंकि अंतर्वेष्टित उप-नमूनों के परिणामस्वरूप निरर्थक स्थिति, सामान्य और स्पर्शरेखा विशेषताएँ होंगी। इस सीमा को दूर करने के लिए सामान्य तकनीकों में से एक अंतिम छवि पर किनारे का पता लगाने और फिर किनारों पर धुंधलापन लागू करना है, हालांकि हाल ही में अधिक उन्नत पोस्ट-प्रोसेस एज-स्मूथिंग तकनीक विकसित की गई है, जैसे कि एम. एल. ए. ए. (किलज़ोन 3 और ड्रैगन एज II में उपयोग किया जाता है), एफ. एक्स. ए. ए. (क्राइसिस 2, एफ. ई. ए. आर. 3, ड्यूक नुकेम फॉरएवर में उपयोग किया जाता है), एस. आर. ए. ए., डी. एल. ए. ए. (स्टार वार्सः द फोर्स अनलीश्ड II में उपयोग किया जाता है), और पोस्ट एम. एस. ए. ए. (क्राइसिस 2 में डिफ़ॉल्ट एंटी-अलियासिंग समाधान के रूप में उपयोग किया जाता है)। हालाँकि यह एक किनारे को चिकना करने की तकनीक नहीं है, अस्थायी एंटी-एलियासिंग (हेलोः रीच और अवास्तविक इंजन में उपयोग किया जाता है) भी किनारों को एक चिकना रूप देने में मदद कर सकता है। डायरेक्टएक्स 10 ने ऐसी सुविधाएँ पेश कीं जो शेडर्स को बहु-नमूना रेंडर लक्ष्यों (और संस्करण 10.1 में गहराई बफर) में व्यक्तिगत नमूनों तक पहुँचने की अनुमति देती हैं, जिससे इस एपीआई के उपयोगकर्ताओं को विलंबित छायांकन में हार्डवेयर एंटी-एलियासिंग तक पहुँच मिलती है। ये सुविधाएँ उन्हें एंटी-एलियाज़्ड किनारों पर एचडीआर लुमिनेंस मैपिंग को सही ढंग से लागू करने की अनुमति देती हैं, जहां एपीआई के पहले के संस्करणों में एंटी-एलियाज़िंग का कोई भी लाभ खो गया होगा। डेफर्ड लाइटिंग (जिसे लाइट प्री-पास के रूप में भी जाना जाता है) डेफर्ड शेडिंग का एक संशोधन है। यह तकनीक आस्थगित छायांकन में दो के बजाय तीन पास का उपयोग करती है। दृश्य ज्यामिति पर पहले पास पर, केवल सामान्य और स्पेकुलर स्प्रेड फैक्टर को रंग बफर पर लिखा जाता है। स्क्रीन-स्पेस, "आस्थगित" पास तब अलग-अलग फैला हुआ और सट्टा प्रकाश डेटा जमा करता है, इसलिए प्रति-पिक्सेल छायांकन के साथ अंतिम छवि को आउटपुट करने के लिए दृश्य ज्यामिति पर एक अंतिम पास बनाया जाना चाहिए। विलंबित प्रकाश का स्पष्ट लाभ जी-बफर के आकार में एक नाटकीय कमी है। स्पष्ट लागत दृश्य ज्यामिति को एक बार के बजाय दो बार प्रस्तुत करने की आवश्यकता है। एक अतिरिक्त लागत यह है कि आस्थगित प्रकाश में आस्थगित पास को अलग से विसरण और विशिष्ट विकिरण का उत्पादन करना चाहिए, जबकि आस्थगित छायांकन में आस्थगित पास को केवल एक संयुक्त विकिरण मूल्य का उत्पादन करने की आवश्यकता होती है। जी-बफर के आकार में कमी के कारण यह तकनीक आस्थगित छायांकन के एक गंभीर नुकसान-कई सामग्रियों को आंशिक रूप से दूर कर सकती है। एक अन्य समस्या जिसे हल किया जा सकता है वह है एम. एस. ए. ए। विलंबित प्रकाश का उपयोग डायरेक्टएक्स 9 हार्डवेयर पर एम. एस. ए. ए. के साथ किया जा सकता है। वाणिज्यिक खेलों में विलंबित प्रकाश तकनीक का उपयोग वीडियो गेम में बढ़ गया है क्योंकि यह बड़ी मात्रा में गतिशील रोशनी का उपयोग करने और आवश्यक शेडर निर्देशों की जटिलता को कम करने के मामले में सक्षम बनाता है। विलंबित प्रकाश का उपयोग करने वाले खेलों के कुछ उदाहरण हैंः एलन वेक असैसिन्स क्रीड III बायोशॉक इनफाइनाइट ब्लैक मेसा ब्लर ब्रिंक क्रैकडाउन और क्रैकडाउन 2 क्राइसिस 2 डेड स्पेस, डेड स्पेस 2 और डेड स्पेस 3 ड्यूस एक्सः ह्यूमन रिवोल्यूशन ड्रैगन्स डॉगमा गिल्ड वार्स 2 हालोः रीच इनफ़ेमस एंड इनफ़ेमस 2 लिटिलबिगप्लानेट मेटल गियर सॉलिड वीः ग्राउंड ज़ीरोज़ मेटल गियर सॉलिड वीः द फैंटम पेन रेड डेड रिडेम्पशन रेसिस्टेंस सीरीज़ रोचार्ड शिफ्ट 2: अनलीश्ड स्टारक्राफ्ट II अनचार्टेड एंड अनचार्टेड 2 वैन्क्विश घोस्ट ऑफ़ त्सुशिमा डिफर्ड शेडिंग इन कमर्शियल गेम्स आस्थगित प्रकाश की तुलना में, यह तकनीक बहुत अधिक नहीं है। अम्नेसियाः द डार्क डिसेंट बैटलफील्ड 3 डोटा 2 डंगऑन डिजिटल कॉम्बैट सिम्युलेटर (डीसीएस) वर्ल्ड 2.5 ग्रैंड थेफ्ट ऑटो IV किलज़ोन 2 और किलज़ोन 3 माफिया II माइनर वॉर्स 2081 मेट्रो 2033 रिफ्ट श्रेक स्प्लिंटर सेलः कन्विक्शन द S.T.A.L.K.E.R। खेल श्रृंखलाः शैडो ऑफ चेरनोबिल, क्लियर स्काई एंड कॉल ऑफ प्रिप्यात तबुला रासा ट्राइन 2 विवा पिनाटा गेम इंजन जिसमें विलंबित छायांकन या प्रतिपादन तकनीकें हैं एनविल नेक्स्ट क्रोम इंजन क्राई इंजन 3 फॉक्स इंजन फ्रॉस्टबाइट 2 गेमस्टार्ट हेमिमोंट गेम्स इंजन (एचजीई) आई-नोवा लीडवर्क्स एमटी फ्रेमवर्क रॉकस्टार एडवांस्ड गेम इंजन टॉर्क 3डी यूनिटी अवास्तविक इंजन 4 विजन क्रिएशन इंजन फॉलआउट 4 और स्काईरिम एसई माफिया इंजन (प्रारंभिक भ्रम इंजन) माफिया III और माफियाः निश्चित संस्करण इतिहास विलंबित छायांकन का विचार मूल रूप से माइकल डीरिंग और उनके सहयोगियों द्वारा 1988 में प्रकाशित एक पेपर में पेश किया गया था जिसका शीर्षक था त्रिभुज प्रोसेसर और हालांकि पेपर में कभी भी "स्थगित" शब्द का उपयोग नहीं किया जाता है, एक प्रमुख अवधारणा पेश की जाती है; प्रत्येक पिक्सेल को गहराई के रिज़ॉल्यूशन के बाद केवल एक बार छायांकित किया जाता है। स्थगित छायांकन जैसा कि हम आज जानते हैं, जी-बफ़र्स का उपयोग करते हुए, 1990 में सैतो और ताकाहाशी द्वारा एक पेपर में पेश किया गया था, हालांकि वे भी "स्थगित" शब्द का उपयोग नहीं करते हैं। पहला आस्थगित छायांकित वीडियो गेम श्रेक था, जो 2001 में भेजा गया एक एक्सबॉक्स लॉन्च शीर्षक था। 2004 के आसपास, कमोडिटी ग्राफिक्स हार्डवेयर पर कार्यान्वयन दिखाई देने लगे। इस तकनीक ने बाद में वीडियो गेम जैसे अनुप्रयोगों के लिए लोकप्रियता हासिल की, जो अंततः 2008 से 2010 के आसपास मुख्यधारा बन गई। संदर्भ छायांकन