|
Читайте также: |
Последние достижения в области электроники и программирования приблизили наши фантазии о трехмерных видеоиграх к осязаемой реальности. Разработчики игр сегодня могут создать трехмерные игры для недорогого ПК, позволяющие игрокам получить ощущения, всего несколько лет назад казавшиеся недоступными,
Говоря по правде, и в прошлом были трехмерные имитаторы полетов и несколько пространственных игр. Но все они были очень медленными и нуждались в мощных компьютерах. Естественно, это резко сужало круг потенциальных игроков. Все эти ограничения заставляли программистов искать пути создания нетрадиционных методов рен-деринга. Эти новые способы были очень просты и имели производительность, еще пару лет назад считавшуюся невозможной.
В данной главе мы сначала обсудим традиционные методы рендеринга для ПК. а затем погрузимся в технику, называемую «отсечение лучей». Этот метод осуществляет рендеринг со скоростью, близкой к световой...
Из этой главы вы узнаете:
§ Что такое трехмерное пространство
§ Как изображаются точки, многоугольники и объекты в трехмерном пространстве;
§ Масштабирование, трансляция и повороты в трехмерном пространстве;
§ Проекции;
§ Геометрическое моделирование;
§ Алгоритм удаления невидимой поверхности;
§ Алгоритм художника;
§ Алгоритм, использующий Z-буфер;
§ Что такое текстуры;
§ Метод трассировки лучей;
§ Алгоритм отсечения лучей;
§ Реализация алгоритма отсечения лучей;
§ Усовершенствование алгоритма отсечения лучей;
§ Освещение, затемнение и цветовая палитра.
§
Мы начнем наш урок с основных концепций трехмерного пространства, чтобы кое-что вспомнить и понять. Затем мы бросимся вперед, чтобы узнать как создаются игры типа Wolfenstein, DOOM и Terminator Rampage!
Что такое трехмерное пространство
Трехмерное пространство... Звучит как строка из фантастического рассказа... Ну очень похоже. Трехмерное пространство - это просто расширение двухмерной плоскости. Надо сразу отметить, что рендеринг трехмерной графики весьма сложен. Вообще же, сложность рендеринга экспоненциально возрастает с добавлением новых измерений и происходит это оттого, что и сами образы при этом усложняются. Наша задача заключается в том, чтобы понять, как работать с новым измерением. Мы должны все это изучить.
Говоря языком математики, любая точка в трехмерном пространстве описывается с помощью уникального набора трех координат: х, у и z. Как мы уже обсуждали ранее, обычно экран представляется плоскостью Х и Y, а координата z перпендикулярна экрану.
В отличие от плоскости, где х-координата горизонтальна, а у-координата вертикальна, трехмерные системы координат бывают двух типов:
§ Левосторонняя система координат;
§ Правосторонняя система координат.
На рисунке 6.1 показано представление обоих способов отображения трехмерных систем.
В дальнейшем для всех наших рассуждений, примеров и программ мы будем использовать только правостороннюю' систему координат. На то есть две причины:
§ Правосторонняя система удобней в работе, поскольку в ней проще выполняется визуализация;
§ Правосторонняя система распространена как стандарт.
Конечно, вы можете сказать, что экран компьютера — это плоскость, и мы не можем преобразовывать трехмерные образы в двух измерениях. Верно. Вы абсолютно правы. Но у нас есть возможность отобразить их на плоскость. Мы даже можем видеть «тени» объектов. И сделать это позволит проекция. При этом модель выглядит на двухмерном экране так, что у зрителей возникает полное ощущение объемности. Такие игры как DOOM и Wolfenstein трехмерны только в нашем восприятии. Можно сказать, что в них смоделирован особый случай трехмерного пространства, образы которого можно обрабатывать гораздо проще и быстрее.
В любом случае, мы еще к этому вернемся, а теперь давайте поговорим об основных понятиях трехмерного пространства.
Точки, линии, многоугольники и объекты в трехмерном пространстве
Как мы уже видели, точка в трехмерном пространстве имеет три координаты (x,y,z). Этой информации достаточно, чтобы ее однозначно определить в пространстве.Будет логично, если следующим объектом, который мы определим, станет линия. Линией называют отрезок, соединяющий две точки в трехмерном пространстве. Мы можем даже написать структуры данных, определяющие точку и линию.
Дата добавления: 2015-07-12; просмотров: 191 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Листинг 5.16. Tombstone (TOMB.С). | | | Листинг 6.1. Определение точки и линии в трехмерном пространстве. |