Кіріспе
Компьютерлік графикадағы растрлық кескіннің түрі немесе компьютерлік графикадағы оның иллюзиясы. Компьютерлік графикада биіктік картасы немесе биіктік өрісі – бұл екінші деңгейлі модельдеуде негізінен дискретті жаһандық тор ретінде қолданылатын растрлық кескін. Әрбір пиксель 3D компьютерлік графикада көрсету үшін жер беті биіктігі деректері сияқты мәндерді сақтайды. Биіктік картасы осы 3D деректер материалда көлеңке тудыратын жерді есептеу үшін bump mapping-те, текстуралы бетке нүктелердің нақты геометриялық орнын ауыстыру үшін орын ауыстыру картасында немесе биіктік картасы 3D торға айналған жағдайда пайдаланылуы мүмкін. Биіктік картасында бір арна бар, ол жер бетінің "негізінен" орын ауыстыру немесе "биіктік" қашықтығы ретінде түсіндіріледі және кейде сұр түсті кескіннің люмасы ретінде көрінеді, мұнда қара түс ең төменгі биіктікті, ал ақ түс – ең жоғары биіктікті білдіреді. Карта рендерингке шығарылған кезде дизайнер биіктік арнасының әрбір бірлігі үшін орын ауыстыру мөлшерін көрсете алады, бұл суреттің контрастына сәйкес келеді. Биіктік карталары арнайы метадеректермен немесе оларсыз, немесе Daylon Leveller, GenesisIV және Terragen құжаттары сияқты арнайы файл пішімдерінде өздері бар сұр түсті кескін форматтарында сақталуы мүмкін. Сондай-ақ, жеке түс арналарын пайдалану арқылы егжей-тегжейліліктерді арттыруға болады. Мысалы, стандартты RGB 8 битті кескін тек 256 сұр түсті мәнді ғана көрсетеді, сондықтан тек 256 биіктікті бейнелеуге болады. Түстерді пайдалану арқылы биіктіктердің көп санын сақтауға болады (24 битті бейне үшін 256³ = 16 777 216 биіктік бейнеленуі мүмкін (256⁴ = 4 294 967 296 егер альфа арнасы да қолданылса)). Бұл әдіс биіктік үлкен аумақта аздап өзгерген жағдайда өте пайдалы. Тек сұр түсті мәндерді пайдаланғанда, биіктіктер тек 256 мәнге картаға түсірілуі тиіс болғандықтан, көрсетілген жер тегі жазық болып көрінеді, белгілі бір жерлерде "басқыштар" пайда болады. Биіктік карталары географиялық ақпараттық жүйелерде жиі қолданылады, онда оларды цифрлық биіктік модельдері деп атайды.
modifying the geometry of surfaces or the illusion of this in computer graphics
In computer graphics, a heightmap or heightfield is a raster image used mainly as Discrete Global Grid in secondary elevation modeling. Each pixel stores values, such as surface elevation data, for display in 3D computer graphics. A heightmap can be used in bump mapping to calculate where this 3D data would create shadow in a material, in displacement mapping to displace the actual geometric position of points over the textured surface, or for terrain where the heightmap is converted into a 3D mesh. A heightmap contains one channel interpreted as a distance of displacement or "height" from the "floor" of a surface and sometimes visualized as luma of a grayscale image, with black representing minimum height and white representing maximum height. When the map is rendered, the designer can specify the amount of displacement for each unit of the height channel, which corresponds to the “contrast” of the image. Heightmaps can be stored by themselves in existing grayscale image formats, with or without specialized metadata,
or in specialized file formats such as Daylon Leveller, GenesisIV and Terragen documents. One may also exploit the use of individual color channels to increase detail. For example, a standard RGB 8 bit image can only show 256 values of grey and hence only 256 heights. By using colors, a greater number of heights can be stored (for a 24 bit image, 2563 = 16,777,216 heights can be represented (2564 = 4,294,967,296 if the alpha channel is also used)). This technique is especially useful where height varies slightly over a large area. Using only grey values, because the heights must be mapped to only 256 values, the rendered terrain appears flat, with "steps" in certain places. Heightmaps are commonly used in geographic information systems, where they are called digital elevation models.
Жасау
Биіктік карталарын классикалық сурет салу бағдарламасымен немесе арнайы жер бедерін өңдеу редакторымен қолмен жасауға болады. Бұл редакторлар жер бедерін 3D форматта көрсетеді және пайдаланушыға оның бетін өзгертуге мүмкіндік береді. Көбінесе жер бедерін көтеру, түсіру, тегістеу немесе тозуға (эрозияға) арналған құралдар болады. Жер бедерін жасаудың тағы бір жолы – жер бедерін жасау алгоритмін пайдалану. Мысалы, бұл 2D қарапайым шу функциясы немесе диффузиялық шектеулі агрегация арқылы болуы мүмкін. Тағы бір әдіс – нақты әлем деректерінен биіктік карталарын қайта құру, мысалы, синтетикалық апертуралық радарды қолдану.
Қолдану
Биіктік карталары жер бедерін көрсету бағдарламалық құралдарында және қазіргі заманғы бейне ойындарда кеңінен қолданылады. Биіктік карталары – жер бедерінің цифрлық биіктігін сақтаудың тиімді тәсілі; әдеттегі көпбұрышты тормен салыстырғанда, олар бірдей егжей-тегжейлілік деңгейі үшін едәуір аз жадты қажет етеді. Көптеген қазіргі заманғы 3D компьютерлік модельдеу бағдарламалары күрделі жер бедерін және басқа да беттерді жылдам және дәл құру үшін дөңгелектеу, нормальдық немесе орын ауыстыру карталары түріндегі биіктік карталарынан алынған деректерді пайдалана алады. Алғашқы ойындарда, бағдарламалық рендерлеу қолданылғанда, элементтер көбінесе сәулелік проекция арқылы көрсетілген воксельдер бағаналарының биіктігін көрсететін. Көптеген жаңа ойындарда элементтер тордағы көпбұрыштардың биіктік координатын көрсетеді.
Қызықты деректер
Биіктік картасы мен биіктік өрісі терминдері көбінесе бір-бірінен ажыратылмайтын болса да, олардың арасында шағын айырмашылық бар. Биіктік картасы математикалық термин "картадан", ал биіктік өрісі математикалық термин "векторлық өріс" дегеннен туындайды. Көптеген биіктік өрістері математикалық жағынан (векторлық) өріс болмаса да, олардың бәрі карта болып табылады (математикалық тұрғыдан да, визуальды бейнелеуде де). Сондықтан, биіктік картасы – дұрыс сипаттама.