This is an old revision of the document!
Temă - AnyGame.exe
- Lansare: 8 decembrie 2025
- Termen de predare: Înainte de momentul prezentării
- Termen de prezentare: Ultima dată de prezentare anunțată, nu mai târziu de ultima zi din semestru
- Regulament: Regulament temă
- Notă: Orice informație ce nu a fost acoperită în acest document este la latitudinea voastră!
În cadrul acestei teme, veți avea de implementat un joc în care aveți libertate totală în concepția și alegerea tematicii lui vizuale :) . Jocul realizat de voi trebuie să conțină un set de elemente vizuale obligatorii, dar pe care puteți să le adaptați la tematica aleasă de voi. Mai jos, aveți descrierea acestor elemente vizuale, împreună cu câteva indicații de implementare. Mult succes :) !
În total, 1 punct din cele 3 puncte ale temei, după cum se poate vedea în cadrul baremului de mai jos, se alocă pentru comportamentul de joc ales de voi și pentru complexitatea vizuală a jocului. Astfel, vă încurajez să fiți cât mai creativi :) !
Punctajul pentru această temă poate fi extins până la 4 puncte. Pe lângă cele 3 puncte de bază, un joc cu o calitate bună, în special din punct de vedere al elementelor de programare a graficii, poate obține cu până la 1 punct bonus.
Barem
Funcționalități obligatorii (3 puncte)
- Desenare obiecte (0.5p total)
- Desenare geometrie obiecte - 0.1p per obiect, conform descrierii de mai jos
- Curbură geometrie lume virtuală (0.3p)
- Animații personaj (0.75p total)
- Desenare geometrie personaj - 0.15p
- Animații personaj - 0.2p per animație
- Iluminare geometrie (0.45p total)
- Iluminare cu cel puțin 10 surse de lumină la orice moment de timp, pentru care nu se calculează umbre - 0.15p
- Iluminare cu cel puțin 3 surse de lumină la orice moment de timp, pentru care se calculează umbre - 0.3p
- Joc (1p total)
- Comportament de joc - 0p…0.5p
- Complexitate construcție geometrie - 0p…1p
- Creativitate în utilizarea tehnicilor studiate în cadrul acestui curs :) - 0p…1p
Detalii de implementare
Construcție obiecte
Trebuie să construiți geometria pentru cel puțin 5 obiecte din lumea virtuală.
- Trebuie construite exclusiv din cod. NU este permisă încărcarea unor modele 3D din fișiere pentru desenarea obiectelor obligatorii.
- Trebuie să fie colorate prin aplicarea a cel puțin unei texturi;
- În descrierea de mai jos, complexitatea geometriei este descrisă prin cuburi/paralelipipede, dar pentru creșterea punctajului de la ultima cerință din barem, se încurajează utilizarea unor forme geometrice mai complexe precum discurile de cerc, cilindrii, conurile :) …
- Așezarea componentelor din care este realizat un obiect, împreună cu texturile aplicate la desenarea componentelor, trebuie să fie consistente cu comportamentul și tematica jocului. Altfel spus, toate obiectele trebuie să aibă sens în lumea virtuală a jocului, nu doar să fie introduse pentru respectarea cerinței minime :) .
Cel mai simplu obiect din lumea virtuală a jocului poate fi realizat sub forma unui cub sau a unui paralelipiped. Paralelipipedul se poate obține din geometria unui cub, prin desenarea celui din urmă cu o transformare neuniformă de modificare de scară.
Următorul obiect ce trebuie construit este compus din cel puțin 3 cuburi sau paralelipipede.
Un alt obiect trebuie să fie construit din cel puțin 3 cuburi sau paralelipipede, similar cu cel descris anterior, dar în situația acestuia, cel puțin o componentă din care este construit trebuie să aibă o animație continuă.
Un alt obiect trebuie construit din cel puțin 3 cuburi sau paralelipipede și trebuie să conțină cel puțin o sursă de lumină atașată de el. Această sursă de lumină trebuie să poată lumina orice obiect din lumea virtuală.
Similar cu obiectul descris anterior, ultimul obiect obligatoriu trebuie să fie construit din cel puțin 3 cuburi sau paralelipipede și să conțină cel puțin o sursă de lumină atașată de el, care să aibă un comportament de iluminare ce se modifică continuu. Posibile modificări ale comportamentului de iluminare pot fi schimbarea culorii/intensității de iluminare.
Curbură geometrie
Lumea virtuală în care se desfășoară acțiunea jocului trebuie să conțină o curbură într-o direcție aleasă de voi.
Rezultatul este doar un efect vizual ce curbează geometria în jurul personajului/camerei. Este important de menționat faptul că pentru calculele de iluminare NU se ține cont de calculele de creare a curburii geometriei.
Realizeaza curburii obiectelor din lume se realizează la pasul de desenare a obiectelor din scenă. Acest efect se creează prin modificarea coordonatelor pentru toate vârfurile obiectelor din lume. Procesul este realizat în vertex shader. Coordonata tuturor vârfurilor se modifică după cum urmează:
$$ Pozitie_{v} = Pozitie_{v} - \vec{control} \cdot \|{Pozitie_{camera}-Pozitie_v}\|^2 \cdot factorCurbura $$
- $Pozitie_v$ - poziția în spațiul lumii a vârfului procesat de vertex shader
- $Pozitie_{camera}$ - poziția în spațiul lumii a camerei
- $\vec{control}$ - un vector de control al direcției în care se realizează curbura
- $factorCurbura$ - un factor ce controlează curbura geometriei
Câteva exemple de valori pentru vectorul de control pot fi:
- În situația în care se dorește realizarea curburii în direcția jos, relativ la axele de coordonate, se utilizează vectorul $\vec{control}= \begin{bmatrix} 0 & -1 & 0 \end{bmatrix} $ .
- În situația în care se dorește realizarea curburii în stânga-jos, relativ la axele principale, vectorul este $\vec{control}= \begin{bmatrix} -1 & -1 & 0 \end{bmatrix} $ .
Factorul de curbură este proporțional cu dimensiunea obiectelor din lume. O valoare posibilă pentru factorul de curbură este 0.02.
Animații
În imaginile și animațiile de mai jos, se prezintă o versiune minimă a personajului pe care trebuie să îl creați cu animații continue. Personajul realizat de voi poate fi de orice tip, de la o creatură bipedă, la un animăluț/vehicul.
Geometrie personaj
Geometria personajului trebuie să fie construită din următoarele componente:
- Un corp;
- Cel puțin 2 elemente, pe care putem să le numim membre inferioare, ce sunt utilizate pentru deplasare;
- Cel puțin alte 2 elemente, pe care putem să le numim membre superioare, ce trebuie să fie utilizate în cadrul animațiilor.
Similar precum la geometria elementelor vizuale din scenă, desenarea personajului trebuie realizată prin procesul de aplicare a unei texturi consistente cu tematica jocului și prin calcularea iluminării.
Un posibil exemplu pentru geometria personajului este următorul:
În situația în care realizați o geometrie mai comlexă pentru personaj, recomandarea este să alocați atenție construcției componentelor din care este format personajul, astfel încât să aveți originea axelor de coordonate la o poziție convenabilă pentru transformările de rotație :) .
Animații
Geometria personajului trebuie să realizeze cel puțin 3 tipuri de animații distincte. Toate animațiile trebuie să fie continue. Acestea trebuie să fie realizate prin utilizarea a cel puțin unei transformări de rotație.
Un exemplu de animație posibilă pentru personajul a cărui geometrie este prezentată mai sus este o animație de deplasare a personajului, precum cea de mai jos.
- Aveți libertatea să realizați orice alte tipuri de animații, în situația în care aceste animații utilizează cele 4 membre pe care trebuie să le conțină geometria.
- Animațiile trebuie să fie consistente cu concepția jocului. Altfel spus, trebuie să aibă sens pentru joc.
- Toate cele 3 animații trebuie să fie cel puțin la fel de complexe precum cea de deplasare, oferită mai sus.
Iluminare geometrie
În calculele de iluminare a geometriei, trebuie utilizată componenta ambientală, componenta difuză și componenta speculară. Se pot utiliza modelele de iluminare deja analizate. Dacă se dorește, se poate înlocui calculul de iluminare pentru oricare din cele 3 componente cu un alt model de iluminare ce oferă rezultate vizuale superioare :) . Utilizarea unor astfel de modele de iluminare se punctează suplimentar.
În cadrul acestei teme, trebuie să realizați mediul unei lumi virtuale în care la orice moment de timp sunt prezente:
- Cel puțin 10 surse de lumină punctiforme/de tip spot. Pentru aceste surse de lumină, nu trebuie calculate umbre;
- Cel puțin 3 surse de lumină de tip spot pentru care se calculează umbre.
Transformarea vectorului normal în spațiul lumii
În situația în care transformarea de modelare conține o transformare neuniformă de modificare a scării, trecerea vectorului normal din spațiul obiectului în spațiul lumii se realizează după cum urmează:
$$ \begin{bmatrix} \vec{N'}_{x} \\ \vec{N'}_{y} \\ \vec{N'}_{z} \\ 0 \end{bmatrix} = {{(Model^{-1})}^t} \cdot \begin{bmatrix} \vec{N}_{x} \\ \vec{N}_{y} \\ \vec{N}_{z} \\ 0 \end{bmatrix} $$
- $\vec{N'}$ - vectorul normal în spațiul lumii
- $Model$ - matricea transformării de modelare
- $M^t$ - matricea rezultată după transpunerea matricei M
- $M^{-1}$ - matricea rezultată după inversarea matricei M
- $\vec{N}$ - vectorul normal în spațiul obiectului
Umbre calculate pentru surse multiple
Considerăm faptul că sursele de lumină pentru care se calculează umbre sunt de tip spot. La calcularea umbrelor, este recomandat să aveți în vedere să introduceți un număr relativ mic de astfel de surse de lumină și să păstrați rezoluția hărților de iluminare la un nivel care să permită o frecvență de desenare acceptabilă.
