Differences
This shows you the differences between two versions of the page.
|
egc:teme:2019:10 [2019/12/05 00:05] andrei.lambru |
— (current) | ||
|---|---|---|---|
| Line 1: | Line 1: | ||
| - | ===== Tema 3 - Worms 3D ===== | ||
| - | |||
| - | * **Responsabili:** Cristian Lambru | ||
| - | * **Lansare:** 6 decembrie | ||
| - | * **Termen de predare:** 12 ianuarie 2020, ora 23:55 | ||
| - | * **Notă: Orice informație ce nu a fost acoperită în acest document este la latitudinea voastră!** | ||
| - | |||
| - | În cadrul temei 2 trebuie să implementați un joc în care sunteți un aviator ce nu trebuie să se lovească de obstacole și nici să rămână fără combustibil pentru avion. | ||
| - | |||
| - | ===== Constructia Terenului ===== | ||
| - | |||
| - | ==== Harta de Inaltimi ==== | ||
| - | |||
| - | Definim o suprafata de baleiere descrisa de functia: | ||
| - | |||
| - | $$ | ||
| - | f(x,z) = y | ||
| - | $$ | ||
| - | |||
| - | Datorita constructiei, o astfel de suprafata poate fi determinata direct de continutul unei texturi in urmatorul mod: | ||
| - | |||
| - | $$ | ||
| - | f(x,z) = texture2D(unitTexture,vec2 (u,v)).r | ||
| - | $$ | ||
| - | |||
| - | unde $\{u, v\}$ reprezinta coordonatele de textura asociate coordonatelor spatiale $\{x,z\}$. | ||
| - | |||
| - | Aceste tipuri de texturi care descriu suprafete de baleiere se numesc harti de inaltime sau **height maps**. Ele contin in fiecare pixel o singura informatie in $[0,255]$ (normalizat $[0,1]$), pe un singur canal, ce reprezinta inaltimea zonei acoperite de pixelul respectiv. Un astfel de exemplu de textura se poate vedea mai jos. | ||
| - | |||
| - | {{ :egc:teme:2019:heightmap.png?nolink&200 |}} | ||
| - | |||
| - | ==== Geometria Suport ==== | ||
| - | |||
| - | Pentru a putea crea o suprafata definita de inaltimea data de textura este necesara o geometrie suport care sa cuprinda toate coordonatele $\{x,z\}$ finale si toate coordonatele y egale cu 0. De asemenea, fiecarui vertex trebuie sa i se asocieze o coordonata de textura, $\{u,v\} \in [0, 1]$, normalizata intre limitele geometriei pe $x$ si pe $y$. In mod particular, geometria din imaginea de mai jos a fost generata cu $100$ de linii si $100$ de coloane, pe o suprafata de $5$x$5$ unitati. | ||
| - | |||
| - | {{ :egc:teme:2019:terrain1.png?nolink&600 |}} | ||
| - | |||
| - | Geometria suport se deseneaza cu un shader special, care la pasul de vertex shader acceseaza textura in care se afla inaltimile. Prin interogarea texturii se obtine inaltimea de la coordonatele $\{u,v\} \in [0,1]$, asociate vertexului. Aceasta valoare se poate asocia direct coordonatei $y$ a vertexului sau se poate scala pentru un impact mai mare al terenului. Rezultatul in urma desenarii geometriei suport descrise anterior, cu textura de inaltimi de mai sus, pe care s-a aplicat un factor de scalare al inaltimilor de $2$ se poate observa mai jos. | ||
| - | |||
| - | {{ :egc:teme:2019:terrain2.png?nolink&600 |}} | ||
| - | |||
| - | ==== Calculul Normalelor ==== | ||
| - | |||
| - | Pentru a putea lumina terenul este necesara informatia de normale. Tehnica pe care o vom folosi se numeste "diferente finite" si utilizeaza informatia vecinilor pixelului din care s-a interogat inaltimea vertexului curent. | ||
| - | |||
| - | Se obtine inaltimea de la pozitia curenta, de la pozitia din dreapta si din fata (axa z). | ||
| - | |||
| - | $$ | ||
| - | height = texture2D(heightMap,vec2(u,v)).r \\ | ||
| - | texelSize = vec2 (1.0/heightMapSize.x, 1.0/heightMapSize.y) \\ | ||
| - | heightRight = texture2D(heightMap,vec2(u+texelSize.x,v)).r \\ | ||
| - | heightUp = texture2D(heightMap,vec2(u,v+texelSize.y)).r | ||
| - | $$ | ||
| - | |||
| - | Calculam diferentele pe $x$ si pe $z$. | ||
| - | |||
| - | $$ | ||
| - | H_x = height - heightRight \\ | ||
| - | H_z = height - heightUp \\ | ||
| - | $$ | ||
| - | |||
| - | Normala va fi reprezentata de vectorul unitate determinat de cele doua diferente finite pe $x$ si pe $z$. | ||
| - | |||
| - | $$ | ||
| - | normal = normalize(vec3(H_x, 1, H_z)) | ||
| - | $$ | ||
| - | |||
| - | <note tip> | ||
| - | Deoarece diferentele dintre height si vecini pot fi destul de mici, este recomandat sa folositi un factor de scalare pentru $H_x$ si $H_y$. | ||
| - | </note> | ||
| - | |||
| - | Rezultatul dupa calcularea normalelor si adaugarea in scena a unei lumini in centrul terenului: | ||
| - | |||
| - | {{ :egc:teme:2019:terrain3.png?nolink&600 |}} | ||
| - | |||
| - | Pentru adaugarea unei texturi de desenare a terenului (de exemplu pamant), se poate crea o coordonata de textura suplimentara doar pentru ea sau folosirea coordonatelor de la harta de inaltime cu o scalare. Rezultatul final in urma aplicarii luminii si a texturii se poate observa mai jos. | ||
| - | |||
| - | {{ :egc:teme:2019:terrain4.png?nolink&600 |}} | ||
| - | |||
| - | ===== Deformarea Terenului ===== | ||
| - | |||
| - | ==== Buffer-ul texturii ==== | ||
| - | |||
| - | Pentru a avea acces la buffer-ul de pixeli al imaginii este necesar sa incarcam textura cu o alta metoda: | ||
| - | |||
| - | <code cpp>#include <stb/stb_image.h> | ||
| - | |||
| - | ... | ||
| - | |||
| - | Texture2D* texture = new Texture2D(); | ||
| - | |||
| - | int width, height, chn; | ||
| - | heightPixels = stbi_load((textureLoc + "heightmap.png").c_str (), &width, &height, &chn, 0); | ||
| - | |||
| - | texture->Create(heightPixels, width, height, chn); | ||
| - | |||
| - | mapTextures["height"] = texture; | ||
| - | </code> | ||
| - | |||
| - | Buffer-ul ''heightPixels'' pastreaza toata informatia imaginii ca zona continua de memorie in care prima data se gaseste prima linie de pixeli (fiecare pixel are ''chn'' canale de culoare, bytes). Pentru a modifica textura, pur si simplu modificam o zona de pixeli din imagine in acest buffer si in reincarcam la procesorul grafic. | ||
| - | |||
| - | <code cpp>texture->UploadNewData(heightPixels); | ||
| - | </code> | ||
| - | |||
| - | <note tip> | ||
| - | Framework-ul nu stie sa incarce imagini cu un singur canal de culoare, astfel ca toate hartile de inaltimi trebuie sa contina rgb+a canale. | ||
| - | </note> | ||
| - | |||
| - | |||
| - | === Notare (150p) === | ||
| - | * Construcția terenului (50p) | ||
| - | * Deformarea terenului (50p) | ||
| - | * Camera third person + lansare proiectil (20p) | ||
| - | * Deplasare proiectil + camera observatie (20p) | ||
| - | * Lumini spot deasupra celor doua personaje (10p) | ||
| - | |||
| - | === Arhivarea proiectului === | ||
| - | |||
| - | <note> | ||
| - | * În mod normal arhiva trebuie să conțină toate resursele necesare compilării și rulării | ||
| - | * Înainte de a face arhiva asigurați-vă că ați dat clean la proiect | ||
| - | * Click dreapta pe proiect în **Solution Explorer** -> **Clean Solution**, sau | ||
| - | * Ștergeți folderul __**/Visual Studio/obj**__ | ||
| - | * Ștergeți fișierul __**/Visual Studio/Framework_EGC.sdf**__ (în caz că există) | ||
| - | * Ștergeți fișierul __**/Visual Studio/Framework_EGC.VC.db**__ (în caz că există) | ||
| - | * Ștergeți folderul __**/.vs**__ (în caz că există) | ||
| - | * Ștergeți folderul __**/x64**__ sau __**/x86**__ (în caz că există) | ||
| - | * Executabilul final este generat în folderul __**/x86**__ sau __**/x64**__ la finalul link-editării în funcție de arhitectura aleasă la compilare (32/64 biți) | ||
| - | * În cazul în care arhiva tot depășește limita de 20MB (nu ar trebui), puteți să ștergeți și folderul __**/libs**__ sau __**/Resources**__ întrucât se pot adăuga la testare. Nu este recomandat să faceți acest lucru întrucât îngreunează mult testarea în cazul în care versiunea curentă a bibliotecilor/resurselor diferă de versiunea utilizată la momentul scrierii temei. | ||
| - | </note> | ||
