Archive for październik, 2008

Drzewo BSP

poniedziałek, październik 27th, 2008

Zasugerowano, żeby ów produkt zintegrować z artykułem Binary Space Partitioning.

Drzewo BSP (BSP - Binary Space Partition; Ksylem podziału binarnego przestrzeni) - szyk danych stosowana w grafice komputerowej pokojówka do:

  • opisywania wielokątów, co więcej wielokątów “z dziurami” - umożliwia szybsze sformułowanie czyli pozycja leży wewnątrz/na pozornie figury, co jest wykorzystywane m.in. w zadaniach interakcji z użytkownikiem w programach graficznych;
  • opisywania brył zbudowanych z siatek wielokątów - jednym z zastosowań jest wykonywanie na bryłach geometrycznych operacji boolowskich: kwota, część wspólna, nieporozumienie (patrz: CSG);
  • opisywania całych scen trójwymiarowych - łatwiejsza ujawnienie kolizji (istotne w grach komputerowych), łatwiejsze inwigilacja promieni tudzież wykorzenianie niewidocznych powierzchni.

Drzewo BSP to drewno binarne, które powstaje w poprzek rekurencyjny rozpad przestrzeni za pomocą hiperpłaszczyzn (proste w przestrzeni 2D, płaszczyzny w 3D, itd.), do tego stopnia iż w węźle drzewa znajduje się cel kto leży na hiperpłaszczyźnie, lecz w obu poddrzewach zapisane są wszystkie obiekty, które w całości leżą po danej stronie hiperpłaszczyzny. O ile obiektu nie da się zakwalifikować, musi stać się przecięty, tak bardzo iżby stało się to możliwe. Na głębokość drzewa BSP tudzież jego zrównoważenie ma wypływ asortyment hiperpłaszczyzn dzielących.

Wadą drzew BSP jest potulny tok generowanie takiej struktury. Tak więc nie nadają się do opisu np. dynamicznych scen trójwymiarowych, dokąd obiekty przemieszają się, są dodawane czy też usuwane. Często tymczasem są stosowane rozwiązania hybrydowe - o ile statyczna część sceny jest duża, wówczas jest niewiasta opisywana za pomocą drzewa BSP, chociaż części ruchome (np. drzwi budynków, ściany które mogą stać się usunięte) przechowywane są w jakikolwiek odmienny sposób.

Na rysunku w górę pokazano, w kto podejście tworzone jest drewno BSP opisujące wielobok wydrążony. Bodajże, iż dwoje krawędzie musiały stać się podzielone (e-d, f-g). W tym przykładzie proste dzielące pokrywają się z krawędziami figury (do tego stopnia jest na ogół). Czarne kwadraciki oznaczają puste poddrzewo.

Zobacz też

Inne struktury podziału przestrzennego:

  • drzewa kd - przestrzeń jest dzielona przez płaszczyzny równoległe do głównych płaszczyzn układu współrzędnych (XY, YZ, XZ)
  • drzewa ósemkowe - przestrzeń jest dzielona na jednakowe sześciany (prostopadłościany)

Oświetlenie (grafika komputerowa)

sobota, październik 25th, 2008

W grafice 3D wierne modelowania rzeczywistego oświetlenia w dużej mierze stanowi o fotorealizmie danej sceny. Rozróżnia się dwoje główne podejścia do oświetlenia sceny:

  • oświetlenie lokalne – obliczania związane z rozkładem oświetlenia są wykonywane w stosunki od położenia obserwatora; to sposób jest wykorzystywane w ray tracingu;
  • oświetlenie globalne – oświetlenie jest liczone na rzecz całej sceny.

Spora część efektów świetlnych (takie jakim sposobem odblaski, odbicia i załamanie światła) precyzyjnie zależy od położenia obserwatora, choć oświetlenie globalne akuratnie oddaje subtelne cienie. Wobec tego nuże stosuje się rozwiązania hybrydowe.

O realizmie oświetlenia decydują następujące elementy:

  • źródła światła;
  • charakterystyka powierzchni obiektów trójwymiarowych;
  • interakcja światła z obiektami:
    • rzucanie cienia,
    • odbicie,
    • załamanie,
    • rozszczepianie i skupianie światła;
  • interakcja światła z otoczeniem – przestrzeń niezadrukowana być może być tłumione w ośrodku bądź rozpraszane.

Światła

Światła mogą być punktowe czy też dysponować pewną powierzchnię. Światła punktowe są stosowane częściej, dlatego że ich projekt matematyczny jest niezmiernie wyprostowany, wszak na nieszczęście dają niesłychanie ostre, nienaturalne cienie. W świecie rzeczywistym promieniują powierzchnie, dając w efekcie miękkie cienie – modelowanie tego rodzaju źródeł światła jest trudniejsze i z większym natężeniem kosztowne obliczeniowo.

Światła mogą emanować w każdym kierunku, aliści również schemat matematyczny światła prawdopodobnie zakładać ograniczenia, np. dając pokłosie pokrewny światła latarki (w j. ang. zwane spot lights).

W oświetleniu lokalnym stosuje się również:

  • Światła kierunkowe – określa się tylko skłonność, z którego pada przestrzeń niezadrukowana; promienie są do siebie równoległe (wolno w ów strategia rościć pretensje np. jaskrawe przestrzeń niezadrukowana słoneczne).
  • Światło otoczenia – jest to natężenie światła, jakie “emituje” sąsiedztwo. Założenie, iż natężenie jest wzdłuż i wszerz jednakowe okazjonalnie gdy jest spełnione w rzeczywistym świecie.

Sylwetka powierzchni (cieniowanie)

Charakterystyki powierzchni mogą być oparte na fizycznych podstawach (np. zasłanianie Lamberta, Blinna), lub po prostu odpowiednio zbliżać aparycja niektórych powierzchni (np. zasłanianie Phonga, metaliczne). Charakterystyki opisują kto odsetki światła odbitego trafia do oka obserwatora, w stosunki od kąta padania światła na powierzchnię; oraz jest dozwolone scharakteryzować zabarwienie światła odbitego.

Poza wybraniem charakterystyki powierzchni, obiektowi powinno się nadawać również barwa czy też fakturę. W przypadku powierzchni metalicznych wolno opisać cechy charakterystyczne iloraz odbicia światła, a w przypadku obiektów przezroczystych wysokość przezroczystości i wskaźnik załamania światła.

Zobacz ponadto: materiał

Oświetlenie w grach komputerowych

Pełne oświetlenie sceny wymaga dużych nakładów obliczeniowych, toż w grach komputerowych (oznacza to w wyższym stopniu ogólnie: grafice czasu rzeczywistego) podziękowanie znacznemu rozwojowi kart graficznych możliwe jest uzyskanie niektórych efektów związanych z oświetleniem:

  • cieniowanie Lamberta i zasłanianie Phonga,
  • cienie,
  • odbicia zwierciadlane,
  • światła wolumetryczne,
  • przezroczystość bez załamań.

W grze komputerowej Quake po uderzenie dziewiczy użyto oświetlenia globalnego do wyznaczania statycznego oświetlenia, uzyskując podziękowanie temu znaczący ścisłość scen.


zakłady bukmacherskie Agroturystyka w Białowieży Kolędy polskie ławki miejskie projekty garaży
geodezja | geodezja | nielogiczna | Parki | Zabytki