天空盒、水面和纹理动画.ppt

天空盒,李巍,天空的种类,目前描述“天空”的技术主要包括三种类型： 平板型天空（Sky Plane），仅用一个平板放到头顶。 天空穹（Sky Dome），放到头顶的是一个曲面。 天空盒（Sky Box），放到场景的是一个立方体。,天空的种类,天空盒经常是由六个面组成的立方体，并经常会随着视点的移动而移动。 天空盒将刻画极远处人无法达到的位置的景物。,天空盒的实现,与D3D实现的普通立方体不同的一点是，大部分情况下我们视点都包容在天空盒内部，因此，天空盒的顶点顺序应当是正好与普通立方体的顶点顺序相反。,天空盒的实现,最简单的天空盒，只需要填写好六个面的24个顶点，最后为每个面贴上纹理即可。 CODE 请注意渲染的时候的一些细节：纹理状态的重设、渲染状态的重设。,天空盒的一些杂论,天空盒对于程序员并不是困难的事情，但是真正要在程序中使得天空“好看”，那么，还需要美工的共同参与。 天空穹相对而言表现力更好一些。魔兽世界就是采用了这种方法。,天空盒的一些杂论,对于并不太注意远景的场景，用天空板也不失为一种办法。在这种情况下，纯色的雾将覆盖整个远景，使得远处充满神秘。,天空盒的一些杂论,在高级一些的应用中，天空盒的纹理可能同时会用来生成Cube Map，并用之来做水面倒影、云影、反光等很眩的特效。,天空盒的一些杂论,云影,重新思考纹理,在目前的情况下，我们使用的都是D3D自己的IDirect3DTexture9纹理接口。 但是，目前的使用中，我们发现这些接口需要在各个使用纹理的类中去处理其释放，如果以后这些类中有更多的纹理，我们就会很郁闷。,CTexture：设计,我们计划将D3D的Texture封装到一个名为CTexture的类中。 毫无疑问，CTexture首先应具备一个类型为LPDIRECT3DTEXTURE9的成员。 那么，针对这个成员，我们就应该起码有创建、销毁这两个函数。 而在析构函数中，我们只需要调用一次销毁，就可以使得使用Texture的类少一些精力为它们做扫尾的工作。,CTexture：编码 以及对原有程序的改造,CODE 既然是使用了自己的CTexture，那么就必须同样为Device添加设置纹理的功能，这一点应该明确。 这种加入一个类就需要改变另一个类的情况，叫做“相关”。,总结,目前用来实现天空的技术有三种：天空板，天空穹和天空盒，天空盒最常用。 天空盒总是从内部看，所以其顶点方向正好和普通立方体的顶点方向相反。 出于对纹理使用方便的考虑，我们封装一个纹理类。在之后的实践中，我们还将继续扩展此纹理类，以使它实现更多的功能。,作业,在上星期五代码的基础上。 请添加“摄像机” 功能，最好以类实现。（可参考上次给大家的代码） 请自己编码实现一个纹理类。 附加题：请使用您自己的纹理类来做一个天空盒。 本次作业请在本周五0:00之前交。 上次摄像机与公告板的作业请在本周四0:00之前交。,水面和纹理动画,比起Real Time Rendering，本书更加深刻一些，也更加专注于BSP室内场景引擎的构建。,水面的实现方法,最早人们考虑水面，往往将其考虑为一堆三角形组成的网格，网格的规则抖动便构成了波纹。但是，这种方法可以让场景比蜗牛还慢，因此只用作研究。,水面的实现方法,早期水面的实现方法基本上都是纹理动画，这种方法直到今天为止还在使用。纹理动画最简单最基础，对美工的要求比较高，对程序要求相当低。,水面的实现方法,Bump Env技术出现后，水面的实现方法便开始多样起来，这些水面为场景的真实性做出了不朽的贡献。,水面的实现方法,Shader改变了水面实现的方式，它使得人们创建动感的水成为了可能。 用Shader实现的水面可以完美地显示出波动和其他特殊的效果。,纹理动画原理,类如电影胶片，纹理动画将循环播放一组纹理，并用这组纹理来描述动画。 纹理动画的用途相当广泛，水面只是这些应用中比较出彩的一种。 纹理的例子,纹理动画实现,平均每s毫秒顺序播放一个纹理，播放完毕后重头开始播放，以此便可实现纹理动画。 Void Update( float fElapsed ) m_fElapsed += fElapsed; / 更新时间 if( m_fElapsed = s ) / 如果到了需要切换纹理的时间 +Texture_Index; / 切换纹理标号 if (Texture_Index = MAX_TEX_INDEX) / 如果已经播放完毕 Texture_Index = 0; / 重头开始播放 m_fElapsed = 0.0f; / 重新计时 ,纹理动画的实现,Void Render() / 根据当前的纹理标号进行渲染 SetTexture( m_TexturesTexture_Index ); DrawPrimitive(); ,水面的实现,纹理动画所实现的水面一般由大量平板组成。 演示,水面的VB和IB,纹理动画实现的水面很少有需要动态变化的，因此创建静态的VB和IB以提高渲染速度成为了一个优化的手段。,实现纹理动画的水面,CODE,魔兽水面纹理算法,魔兽水面经过打光处理，所以我们必须添加一个光源，和一个材质。 同时，为了将光的影响和水本身的纹理因素添加到一起，由于水本身的纹理较暗，我们使用ADD算法，使得光对水面的影响更加明显。,魔兽水面纹理的算法,最后，水纹理在Alpha通道中存的高光信息，我们将通过MODULATEALPHA_ADDCOLOR算法使之影响到场景中。 MODULATEALPHA_ADDCOLOR： Arg1的RGB + Arg2的RGB*Arg1的Alpha。 我们这里只需要为Arg1和Arg2都取Current就可以了。Enjoy！,总结,水面的实现技术包括网格化水面、纹理动画、硬件BumpEnv和各种不同的水面Shader算法。 用纹理动画实现水面，必须依照纹理的特性而选择不同的纹理算法。 对于魔兽的水面，除了打光外，我们开启了两条纹理通道，分别使用了A