7/25/2019 TINR Skripta Predavanj 7

1/18

TINR@FRI,draftv09,PeterPeer++ 130

Poglavje#7(3Dizris)

Aktualnekatlice:

izriso kamerao

primitivio

senenjeo

3Dmodeli

1.Preskokv3D

Podrojeraunalnikegrafikebaziranadeluzvektorjiinmatrikami.Vsiizrauni,skupajskartezijskim

koordinatnimsistemom,temeljijonatevilkah,kipodajajorazdalje.Kartezinikoordinatnisistemje

takoosnovnisistemzaunikatnoidentifikacijopoljubnihtokvprostoru:

Koordinateverteksov(oglji,vrhovkota,tok)zapiemokot(x,y,z),kjerravninexy,xzinyzrazdelijo

koordinatniprostorna8delov:

7/25/2019 TINR Skripta Predavanj 7

2/18

TINR@FRI,draftv09,PeterPeer++ 131

Odnapraveneodvisnikoordinatnisistemi(deviceindependentcoordinatesystems)delujejona

principukonverzijemedkoordinatamsvetainkoordinatamnaprave,zaslona.Zatokonverzijoskrbi

grafinisistem.Tuditransformacijenisoni drugakotprocespreklopamedrazlinimikoordinatnimisistemi.Vsespremembesopredstavljenezmatrikami,transformacijskamatrikapajesestavljenakot

serijatranslacij,rotacijinskaliranj.Grafinisisteminavadnotemeljijoalinalevosunem(left

handed)(DirectX/3D)alinadesnosunem(righthanded)(OpenGL)kartezijskemkoordinatnem

sistemu:

2.Kamera

Modelsintetinekamerejeosnova3Dgrafike.Temeljinamodelutokovnekamere(pinhole

camera),kjerseslikaustvarinaslikovniravnini(filmplane)nanekirazdaljisodtokevstopa

svetlobnegaarka.evtotokopostavimoizhodienaegakoordinatnegasistema,dobimo:

7/25/2019 TINR Skripta Predavanj 7

3/18

TINR@FRI,draftv09,PeterPeer++ 132

Upodobljenislikinaslikovniravninipravimoprojekcija,kjervidnopolje(fieldofviewFOV)omejuje

projekcijo.Raunalnikagrafikagradinaprincipuneskonneglobinepolja(depthoffield).Globina

poljasicerpodateviloobjektovvfokusuvvidnempolju.

Modelsintetinekamereimaenekajlastnosti,meddrugimpredstavinavideznoslikovnoravnino

(virtualimageplane),kijopostaviprednaoleo,toko(pinhole),semerseizognetudipotrebipo

obraanju(flipping)slike:

Pritemoznaujemosprojektorjiarkemednavideznoslikovnoravninoinslikovnoravnino(film

plane),vsiarkipapotujejoskozisredieprojekcije(centerofprojectionCOP).Navideznaslikovna

ravninanadziratudirezanje(clipping)opazovanihobjektov.Takonaprimerzmanjanjevidnegapolja

iz90na20povzroiefektpoveanjaoziromapriblianjaobjektu(zoom).Doloimotorejustrezen

pravokotnik(clippingvolume/rectangle),kiodreeobjektealinjihovedele,kiopazovalcunisovidni.

Rezanjesenavadnozgodinaosnovirezanjaprimitivovinneverteksov(priemermnoiceverteksov

gradijoprimitive,recimopoligone,rte):

7/25/2019 TINR Skripta Predavanj 7

4/18

TINR@FRI,draftv09,PeterPeer++ 133

Opazovalnisistem(viewingsystem)jemodelvizualizacijescene,nastankaslike,kigasestavljajo

koordinatnisistem,gledinatoka(alitokaopazovalca)(pointofview),(navidezna)slikovna

ravninainvolumenvidnescene(viewfrustum/volume),kidefiniravidnopolje:

Koordinatnisistemingledinatokalocirataopazovalcaznotrajnaegasveta.Opazovalnisistem

torejnimakonnegavolumna,karpavpraksininajboljuporabno.Zatodefiniramoustrezno

prirezanopiramidnostrukturotako,dadefiniramoedveravnini(nearandfarclippingplane),ki

dodatnoomejitavidnostobjektovnaleobjekteznotrajtakoomejenvolumen:

Procesodstranjevanjaobjektov,kinisoznotrajtakodefiniranegavolumna,imenujemostoasto

izbiranje(viewfrustumculling)(glejpoglavje3).Izbiranje(culling,backfaceelimination)samopo

sebipomeniodstranjevanjepoligonov,kisoopazovalcunevidni.Todoseemotako,daprimerjamolokacijoinorientacijopoligonovzvolumnomvidnescene.Poligone,kinisoznotrajtegavolumna(to

jepravzapravrezanje(clipping)),alipasoobrnjenistranodopazovalca(kamere),neizrisujemo.Test

zaizbiranje,torejizris,jepravzapravenostaven:Izraunamoskalarniproduktmednormalopoligona

invektorjem,kigadefiniratasredieprojekcijeinopozovanpoligon(lineofsightvector).eje

rezultatpozitiven,potemjepoligonviden(normalakaeprotiopazovalcu).

7/25/2019 TINR Skripta Predavanj 7

5/18

TINR@FRI,draftv09,PeterPeer++ 134

VOpenGLlahkotakovsakpoligonoznaimokotvidenalineviden(konstantiGL_CCWinGL_CW,ki

dejanskopodatavidnostodspredaj(frontfacing)inodzadaj(backfacing)),priizbiranju(culling)pa

namomogoaaliizloitevsprednihalizadnjihpoligonov(konstantiGL_FRONTinGL_BACK):

glFrontFace(GL_CCW);

glCullFace(GL_BACK);

Postopekizbiranjapasetukajenekona,naslovitimoramoepostopekizbiranjazaradiprekrivanja

(occlusionculling).Vtemprimerumoramosevedadoloitideleobjektov,kisozakritizdrugimi

objektiintorejopazovalcuspetnisovidni.Vtanamensenajvekratuporabljatadvaalgoritma:slikar

(painter'salgorithm),kjersenariejopoligoniodnajboljoddaljenegadonajblijega,in Zvmesnik(Z

buffering,depthbuffering),kjerzavsakslikovnielementhranimoglobinoterizriemoletiste,kiso

najblijeopazovalcu.

Samorezanje(clipping)lahkopotekavprostoruslike,objektovaliobojegahkrati.Rezanjevprostoru

sliketemeljinaslikovnihelementihinjenadnjimizelouinkovit.alpataknorezanjeniuinkovito

zavelike

objekte,

kiso

opisani

spoligoni.

Ve

krat

uporabljeni

rezalni

algoritmi

so:

2D

linijsko

rezanje

(LiangBarskyrezanje,CohenSutherlandrezanje),2Drezanjepoligonovinnjihoveraziritvev3D

prostor.

Kakovsetelastnostikamerevplivajonanasvetigrezvidikapostavitvekoordinatnegasistema,

prikaza?

Objektjenavadnodefiniranvsvojemlastnemkoordinatnemsistemu,posledinoimenovanem

koordinatnisistemobjektaalimodela(object/modelframe/space).Takoordinatnisistemmoramo

natopretvoritivkoordinatnisistemsveta(worldframe),simervseobjekteopiemogledena

skupnoizhodie.Obtemsevedeevednonevemo,kakosebodotiobjektividelizvidikakamere.

Zatomoramokoordinatnisistemsvetapretvoritivkoordinatnisistemkamere(camera/viewframe),

kjernjenopozicijodefinirasredieprojekcije,njenaorientacijaokolisrediatervidnopolje.Nato

jepotrebnoreitieproblemprikaza3Dsveta,kigavidikamera,na2Dzaslonu.Zavseopisano

poskrbijoustreznematrike(transformacije):

Matrikasveta(worldmatrix)vsebujetrirotacije(zausmeritev)intranslacijozapostavitev

koordinatnegasistemamodelavkoordinatnisistemsveta:

7/25/2019 TINR Skripta Predavanj 7

6/18

TINR@FRI,draftv09,PeterPeer++ 135

Matrikapogleda(viewmatrix)usmerikameroizsrediaprojekcije(izvoropazovanja),vsmeri

pogleda(smerglavneosipogleda),protitokizanimanjavsvetu(ponor).VOpenGLbitozapisalikot:

gluLookAt(x_izvor,y_izvor,z_izvor,x_ponor,y_ponor,z_ponor,x_smer,y_smer,z_smer);

Projekcijskamatrika(projectionmatrix)opisujeravninskogeometrijskoprojekcijo,sajopisuje

upodobitevscenesvetanaslikovniravnini.Zdaj,kosmonaredilipretvorboizkoordinatnegasistemamodelavkoordinatnisistemsvetaspomojomatrikesvetainnatopretvorboizslednjegav

koordinatnisistemkamerespomojomatrikepogleda,moramoprojicirati3Dkoordinatenanao

navideznoslikovnoravnino.Mednajpopularnejimiprojekcijamistatudiperspektivnainparalelna:

Prvasledidejstvu,dasezoddaljenostjoobjektimanjajo,drugapapostavljasredieprojekcije

neskonnodale odnavidezneslikovneravnine.Prislednjisstoastimizbiranjemprirezano

piramidodejanskopretvorimovkvader.

Matrikaohranjanjarazmerja(viewportmatrix)definiraoknonavidnosceno(viewingvolume),njen

namenpajeohranjanjerazmerjastranicobjektovnaupodobljenisliki.Objekti,opazovalecinstrojna

opremazaprikazsonamre neodvisni,zatomoramonaohranjanjerazmerjabitiposebejpozorni:

VOpenGLbitozagotovilizuporabofunkcije:

glViewport(x,y,w,h);

kjerprvadvaparametrapodajataspodnjelevooglieoknavslikovnihelementih,drugadvapa

irinoinviino(winh

navadnonastavimonaloljivostzaslona).

3.Primitivi

???framebuffer,Rautenbach,str.89+bibliji,str.424dodameto???!!!

Primitivisoenostavnigeometrinielementi(objektialioblike),kijihuporabljamozaustvarjanje

kompleksnejihgeometrinihobjektov.Osnovniprimitiviso:verteksi(prostorsketoke),rte,

ravnineinpoligoni(slednjidefinirajoravninoinnjenobarvo(fillarea)).Znjimilahkozgradimoali

7/25/2019 TINR Skripta Predavanj 7

7/18

TINR@FRI,draftv09,PeterPeer++ 136

aproksimiramopoljubenobjekt,obstajajopatakov2Dkottudiv3Dsvetu,kjerjihlahko

manipuliramozosnovnimitransformacijami,kotnaprimerrotacijo,translacijo.

Poligonjedejanskozaprtaravnina,zgrajenaizkonnegatevilart.Osnovnipoligon,kijev

raunalnikigrafikinajvekratuporabljen,jetrikotnik,velikokratpasouporabljenerecimotudi

oblikestirimiogljii(quadrilaterals).Dalahkopoligonepravilnoupodobimo(render),morajo

ustrezatidvemazahtevama:poligonmorabitienostaveninkonveksen.

Poligonjeenostaven,enobenrobpoligonanesekanobenegadrugegarobaistegapoligona:

Poligonlahkoupodobimonatrinaine:samorobove,samonotranjostpoligonaalioboje.

Upodobitevnotranjostizahtevanekakenalgoritemzapolnjenje(fillingalgorithm),grafiniAPIjipa

garantirajokonsistentnopolnjenjelekonveksnihpoligov.Enostavenpoligonjekonveksen,konima

nobeneganotranjegakotavejegaod180,vsenotranjetokepoligonapalahkopoveemotako,da

povezavenesekajorobovpoligona:

Tipiprimitivov:

Primitivekombiniramov2Din3Dmreeinentitete,katerimnavadnoreemokarmodeliboljje

objektkompleksen,ve primitivovgasestavlja.Pravzapravlahkoreemo,dajevsakobjekt,kiga

lahkouporabimokotnekakenblokzagradnjokompleksnejihobjektov,primitiv.Takorecimoorodji

3DStudio

Max

inMaya

tudi

znano

ajno

skodelico

(Utah

teapot)

obravnavata

kot

primitiv:

7/25/2019 TINR Skripta Predavanj 7

8/18

TINR@FRI,draftv09,PeterPeer++ 137

Vsplonemdelamozosnovnimigeometrijskimiprimitivi,omenjenimizgoraj,vendarlahkodelamo

tudizrasterskimiprimitivi.Primerrasterskegaprimitivajepoljeslikovnihelementov.Tiprimitivi

sevedanimajogeometrijskihlastnosti,zatoznjiminemoremomanipulirativ2Din3Dprostoru.

Pasioglejmotipe:

Osnovniprimitiv,kiganemoremorazbitinanimanjkompleksnega,jeverteksaliprostorskatoka.

Tiprimitivisovosnoviupodobljenikotenslikovnielement,definiramopajihnavadnokotzbirko,

seznamtok(pointlist)(toka(a)nazgodnjisliki).

7/25/2019 TINR Skripta Predavanj 7

9/18

TINR@FRI,draftv09,PeterPeer++ 138

Naslednjiprimitivjertnisegment(linesegment),kijeupodobljenkotpovezavameddvema

verteksoma(toka(b)nasliki).Zaimplementacijonavadnouporabljamoseznamert(linelist),kjerv

tabelozapiemovertekseterparepoveemomedseboj.Takneprimitivelahkouporabimoza

simulacijodeja,utrinkov,iskeripd.

Poznamodvenadgradnjiidejertnegasegmenta:rtnitrak(linestrip,polyline)terrtnazanka(line

loop).rtnitrakjeserijapovezanihrtnihsegmentov,kjerprviinzadnjiverteksnistapovezana(toka(c)nasliki).Trakovisozelouporabnizarisanjekrivulj.epoveemoeprviinzadnjiverteks,

dobimortnozanko(vsebinetakosklenjenegaobjektanezapolnimo)(toka(d)nasliki).Kotako

dobimozaprtobjekt,lahkoobjektprvi poimenujemotudipoligon.

Kozapolnimovsebino(fillarea)poligonazbarvo,vzorcem,teksturo,sesreamoznovimprimitivom:

zapolnjenpoligon(filledpolygon)(toka(e)nasliki).

Oblikestirimiogljii(quadrilaterals)(toka(f)nasliki),trikotniki(toka(g)nasliki),trakoviin

pahljae(fans)poligonovsoprimeripoligonov,kisonamenjenipredvsemizboljanjuperformanc

upodabljanja(pospeevanjerealiziranovstrojniopremi).Trakovitrikotnikovsenarejenitako,da

poveemovsaknovvertekssprejnjimadvemaindobimonovtrikotnik(toka(h)nasliki),vprimeruoblikstirimiogliipapoveemodvanovaverteksasprejnjimadvema(toka(i)nasliki).Pahljaa

trikotnikovjepravtakozanimivtippoligona,uporabenpredvsemtam,kjerjepotrebnozgraditivelike

povrine,kotnaprimerstrehokatedrale.Vtemprimeruimamoopravkazenimfiksiranim

verteksom,kateregapovezujemoznovimverteksominprejnjimverteksom(toka(j)nasliki).

TipiprimitivovvOpenGL:

7/25/2019 TINR Skripta Predavanj 7

10/18

TINR@FRI,draftv09,PeterPeer++ 139

Primeruporabe:

glBegin(GL_POLYGON);

glVertex2f(1.5,1.5);

glVertex2f(1.5,1.5);

glVertex2f(1.5,1.5);

glVertex2f(1.5,1.5);glEnd();

Narisalismozapolnjenkvadratv2Dprostoru(tipGL_POLYGON).KlicglBeginvednosluikotzaetna

tokazaupodabljanjeskupineprimitivov.

4.Senenje

Senenjejepoenostavljenoreenopostopekdoloevanjavideza,konkretnobarveupodobljenih

objektovnasceni.

Barvovsakegaupodobljenegaslikovnegaelementadoloa:

svetloba,kiprihajaiznekegasvetlobnegavira

doklersvetlobanepridedoponora(kamere,oesa),sevmesodbijaodrazlinihpovrin

tenekaterevalovnedolinevsrkajo,drugeodbijejo(karmizaznamokotbarvopredmeta)

torejsvetloba,kipotempriletidirektnovkamero,doloabarvovtistitoki.

SenenjepoPhongu(Phongshading/reflectionmodel)

Phongovmodelsimulirazgorajopisanprocesvobratnismeri.

Dabomorazumelinaindolovanja,moramopoznatitudiosnovnemodelenakaterihgradi:

ambientnimodel,difuznimodelinzrcalni(specular)model.Barvapovrinejenamre vsota

komponentambientalneosvetlitve,difuzneosvetlitveinzrcaljeneosvetlitve,mo komponentpajesevedaodvisnaodlastnostimaterialovizkaterihsoobjektioziromanjihovepovrine.

Zambientalnimmodelomrefleksijeimamoopravititakrat,konemoremodoloitiizvoraosvetlitve.

Ambientalnaosvetlitevjenamre ponaravivsesmerna(omnidirectional):

Taknaosvetlitevpovzroi,dasoobjektividetidokajploskiinbrezsenc.

Zzrcalnimmodelomimamoopravititakrat,kojesvetloba,kiprihajaizenegavira,odbitaleveni

smeri:

7/25/2019 TINR Skripta Predavanj 7

11/18

TINR@FRI,draftv09,PeterPeer++ 140

Taknaosvetlitevpovzroi,dasodeliobjektasvetlejivsmeripogleda.

Zdifuznimmodelomimamoopravititakrat,kosesvetlobaodbijevpoljubnesmeri:

Taknaosvetlitevpovzroi,dadobimoobutekglobineinstem3Doblike.Difuznapovrinaje

prikazana(senena)vednoenako,negledenasmerpogleda(pointofview,viewvector).

Phongovmodeljeosvetlitvenimodel,kinadzorujesenenjevsakegaslikovnegaelementa;je

raunskouinkovitinvodikrealistinimizgledomobjektovinrefleksij.Zdruujevsezgorajomenjenemodele:

Priizraunuvrednostivsakegaslikovnegaelementanapovriniobjektaseuporabijotirjevektorji:

7/25/2019 TINR Skripta Predavanj 7

12/18

TINR@FRI,draftv09,PeterPeer++ 141

(AliemrazloitieenabozadoloitevPhongoverefleksijevvsakitokiobjekta???)

GouraudmodeljepoenostavitevPhongovega,sajosvetlitevzraunamosamovvsakemverteksu,barvonasamihvmesnihslikovnihelementihpasepreprostolinearnointerpolira.???!!!Takosmoraunskozagotovouinkoviteji,hitreji.

Lui

Osvetlitevlahkoopiemokotinterakcijomedviromsvetlobe(lujo)inpovrinoobjekta,kije

definiranaskozilastnostimaterialovizkaterihjeobjekt.Takolastnostivirovsvetlobeigrajo

pomembnovlogoprisenenju.Luilahkokategoriziramogledenasmersvetlobeterenergijo,kijo

oddajaprirazlinihvalovnihdolinah,kardefinirabarvosvetlobe.Poznamopetglavnihvirov

svetlobe:tokastalu,omejenatokastalu,ambientnalu,vzporedna/usmerjenalu,sevalnalu.

Tokastalu (pointlight):

Tokastalu oddajasvetloboenakomernov vsesmeri(360).Imajofiksnobarvoinlokacijo,po

naravipasotorejvsesmerne.Navadnosoobjektipodtolujoalipresaturiranialipapretemni

problem,kigalahkohitroodpravimozdodajanjemambientnelui.Primarnifaktor,kivpivana

svetlost,jerazdaljamedlujoinpovrinoobjekta:

Omejenatokastalu (spotlight):

Tuditalujeokarakteriziranazbarvo,prostorskolokacijo,vendarnivsesmerna,pa paje

usmerjena,dodatnopaspecificiratudizmanjevanjeintenziteteluiprotirobudefiniranegakotalui

(upadsvetilnostifalloff).Torejgrevosnovizatokastolu,kiimaomejenkotoddajanjasvetlobe:

7/25/2019 TINR Skripta Predavanj 7

13/18

TINR@FRI,draftv09,PeterPeer++ 142

Ambientnalu:

Talu zagotavljaenakomernoosvetlitevcelotnescene.Navadnotakenuinekdoseemotako,dav

prostorurazporedimovelikotevilomonihlui,kirazprijooddanosvetlobonavsestrani.Stem

doseemo,danimogoedoloitilokacijeoriginalnegavirasvetlobe(primerjajzambientnim

modelomzgoraj).

Vzporedna/usmerjenalu (parallel/directionallight):

Talu osvetliobjektsserijovzporednihsvetlobniharkov.Nanjolahkogledamokotnatokastolu,

kijezelodale odobjekta.RecimoSoncelahkoobravnavamokottaknolu.Upadasvetilnostivtem

primerusevedani:

Sevalnalu (emissivelight):

Tukajgrezalastnostmateriala(izkateregajeobjekt),kisevasvetlobo;torejnegrezalu v

primarnempomenubesede.

Senilniki(shaders)

Senilnikjeskupinaukazov,kijihsprocesiragrafinipospeevalec,dauinkovitoizraunaneko

oblikoposebnegaefektaoziromaupodablja.Poznamotritipesenilnikov,izhodenegajevhodv

drugega:

1. Senilnikiverteksovimajonalogospreminjatigeometrijskopodobo(parametrov)objektana

osnoviverteksov.Takolahkorecimodoseemogibanjetravevvetru,kjersopotrebnerealno

asovnemanipulacije,transformacijeinpremikinaosnoviverteksov.

7/25/2019 TINR Skripta Predavanj 7

14/18

TINR@FRI,draftv09,PeterPeer++ 143

2.

Senilnikigeometrijegrupirajoverteksevgeometrijskeobjekte.Sozelopomembniza

detekcijosilhuetoziromarobovobjektovterdoloanjasenc.

3.

Senilnikislikovnihtok(alisenilnikifragmentov)operirajonadiskretnihslikovnihtokah

primitivov.Pritemseupotevaosvetlitevinsencenaosnoviobravnavesameslikovnege

toke,karjevelikopripomoglokrealnemizgledumodernihiger.

Kajjefiksencevovodsenenja?

Grezauporabovnaprejdoloenegaalgoritmazatransformacijoverteksov(preprostapogled/projekcija/zaslon(view/projection/screen)transformacija)insenenja(recimoGouraudovega).

Kajjeprogramabilnicevovodsenenja?

Nasprotnokotprejlahkosamispiemoraunanjetransformacijeinpodatkovnaverteksih(svojsenilnikverteksov) tersamiposkrbimozasenenjeslikovnihelementov(svojsenilnikslikovnihelementov).

Pasioglejmoecevovodsenenjavstrojniopremiterpokaimo,kakogarazirimosmonostjoprogramiranja:

Transformacijaverteksovopraviserijooperacij(spremembakoordinatnegasistema,osvetlitev,

barvanje,doloanjeteksturnihkoordinatitd.)nadvsakemvGPUposlanemverteksuposebej.

Vfazisestavljanjakompleksnejihprimitivovizobdelanihverteksovposkrbimotudizaustrezno

obravnavolevidnegapolja(clipping,viewfrustum),rasterizacijapaizloitudipoligone,kikaejo

stranodnaekamere.Izhodizrasterizacijesofragmentivelikienslikovnielement.Vsakfragment

nosiinformacijoolokacijislikovnegaelementa,globini,barviinkoordinatahteksture.

Enotazaprocesiranjefragmentovjeodgovornazanastavitevbarvnihvrednostifragmentov,tekstur

ineventuelnointerpolacijoparametrovalistarihvrednostivslikovnemvmesniku(framebuffer).

Konnaenotazaprocesiranjerastranadaljujeprocesiranjefragmentov:

7/25/2019 TINR Skripta Predavanj 7

15/18

TINR@FRI,draftv09,PeterPeer++ 144

Testiranjeglobinetakorecimoizloiskriteravnine.Potem,kofragmentvsetesteuspenoopravi,se

izvrioperacijazlivanjabarvefragmentazbarvoslikovnegaelementa.Nakoncuserezultat(barva)

zapienaustreznomestoslikovnegaelementavslikovnemvmesniku(framebuffer).(Birazloile

ostalo???!!!)

Zdajpatoznanjenadgradimoezmonostjoprogramiranjacevovodasenenja:

Kotprvojepotrebnoomeniti,dadanesmodernegrafinekarticenedelajove razlikmedsenilniki

verteksovinslikovnihelementov,torejlahkonanjihizvajamooperacijeobeh(GeForce8imatako8

splonihsenilnikov).Taarhitekturnipremikjeposledicazavedanja,daprihodnostgrafinihkartic

leivmonostihprogramiranjacevovoda.Kotlahkovidimonaspodnjisliki,lahkotako

programabilnesenilnikeverteksovkotsenilnikeslikovnihelementovenostavnopredstavimokot

dodatkeksplonem,zgorajpredstavljenemcevovodu:

7/25/2019 TINR Skripta Predavanj 7

16/18

TINR@FRI,draftv09,PeterPeer++ 145

Gledenazgorajomenjenozdruenofizinoarhitekturo,lahkonaloginemnivojutorejevedno

prikaemotakoprogramabilnoenotozasenenjeverteksovkotprogramabilnoenotozasenenje

slikovnihelementov.

5.3Dmodeli

Sedajlahkoprimitivenanizamovmodele,jihosvetlimotersenimo,upodobimo.VXNIlahkozaenkratberemole.xdatoteke(definiraformat),kipodajajotekstovnizapis3Dmodelov,vendarsopodprtepraktinovvsehglavnihmodelirnihprogramih(recimo3DStudioMax,Maya,Blender).

Naredimokratekpregledpotrebnihinpovezanihpojmov:

sestavnideli3Dmodelao geometrija

verteksi pozicija normala teksturnekoordinate

trikotniki(indexlistpovezavmedverteksi) katerimaterialuporablja

o

materiali teksture,kisestavljajomaterial

o animacije strukturaokostja

uteiverteksov animacije

zakljunetokevasu(keyframes)doloenipremikikosti

???!!!(eboljgloboko?!)

Dodatniviri:

[1]PierreRautenbach:3DGameProgrammingUsingDirectX10andOpenGL,CengageLearning,

2008.http://www.cengage.co.uk/rautenbach/index.htm

Naloganavajah:

Obveznadomaanalogaeizprejnjegapoglavja:meniji,tedenkasnejeeshranjevanje

(prejnjitedenpasmoeimelinalogoizkontrol).

Povzetek:

Kamera

lastnostikamere(pozicija,usmerjenost,razmerjeslike(aspectratio),globinskaporezava(nearplane,farplane),vidnikot(fieldofview)

o

kajspreminjajotiparametri? viewmatrix projectionmatrix

7/25/2019 TINR Skripta Predavanj 7

17/18

TINR@FRI,draftv09,PeterPeer++ 146

skrivanjenevidnihpredmetovo

esoizvenvidnegapoljakamere frustumcullingo

esozakritizadrugimipredmeti occlusionculling,portals(glejpoglavje3)...

Primitivi

ozadjeizrisasliko kajsedogajanagrafinikartici

grafiniprimitivi(pika,rta,trikotnikinnjihoveoblike(linestrip,linelist,trianglestrip,trianglefan,trianglelist))

sestavnideliverteksa(pozicija,normala,teksturnakoordinata)

indeksiranjeverteksov,seznamverteksov,seznamindexov(vertexbuffer,indexbufferprislednjemzapovezavoverteksovvtrikotnikenenavajmovednosamihverteksov,pa patenavedemoleenkrat,potempazakonstrukcijoposameznihtrikotnikovuporabimolenjihoveindekse)

teksture,poveevanje/zmanjevanje(sampling)

Senenje

raunanjeosvetljaveo

kajdoloabarvoenegapiksla? svetloba,kiprihajaiznekegasvetlobnegavira vmesseodbijaodrazlinihpovrin tenekaterevalovnedolinevsrkajo,drugeodbijejo(tomizaznamokotbarvopredmeta)

svetloba,kipotempriletidirektnovkamero,doloabarvovtistitokio Phongshading

simulirataprocesvobratnismerio Gouraudshading

poenostavi,daosvetlitevzraunamosamovvsakemverteksu,barvona

samihpikslihpasepreprostolinearnointerpolira

luio

vrste ambient directional point spotlight

o

lastnosti ambientcolor diffusecolor specularcolor pozicija

usmerjenost

kot upadsvetilnosti ...

materiali

o diffusecoloro specularcoloro specularpower

senilniki(shaders)

7/25/2019 TINR Skripta Predavanj 7

18/18

TINR@FRI,draftv09,PeterPeer++ 147

o

kajjefixedpipeline vnaprejdoloenalgoritemzatransformacijoogli (preprostaview/projection/screentransformacija)insenenje(gouraudshading)

o

kajjeprogrammablepipeline samilahkospiemoraunanjetransformacijeinpodatkovnaogliih(vertexshader)

inobarvanostkonnihpikslov(pixelshader)

3Dmodeli

sestavnideli3Dmodelao

geometrija verteksi

pozicija normala teksturnekoordinate

trikotniki(indexlistpovezavmedverteksi) katermaterialuporablja

o

materiali teksture,kisestavljajomaterial

o

animacije strukturaokostja

uteiverteksov animacije

zakljunetokevasu(keyframes)doloenipremikikosti animiranje

o 3dokostje drevesnahierarhijakosti,vsakakostzmatrikopovekjesenahajagledenastara

o

ssestavljanjemve 3Dmodelov

3Dmodel

postavimo

relativno

na

eno

od

kosti

o

zutemikosti imamosamoen3Dmodelinzavsakverteksdoloeno,katerimkostempripada(uteeno)

zanimiranjemokostjazveznopremikamovertekse