3D地形编程——之GeoMipMap基础（5）

块的邻接结构的信息我们之前填充的，在块边缘的扇形被渲染时使用，展示如下：

 

//if this fan is in the left row, we might need to

//adjust its rendering to prevent cracks

if（ x==fHanlfSize ）

      fanNeighbor.m_bLeft= patchNeighbor.m_bLeft;

else

      fanNeighbor.m_bLeft= true;

 

//if this fan is in the bootom row, we might need to

//adjust its rendering to prevent cracks

if( z==fHalfSize )

      fanNeighbor.m_bDown= patchNeighbor.m_bDown;

else

      fanNeighbor.m_bDown= true;

 

//if ths fan is in the right row, we might need to

//adjust its rendering to prevent cracks

if( x>=( m_iPatchSize-fHalfSize ) )

      fanNeighbor.m_bRight= patchNeighbor.m_bRight;

else

      fanNeighbor.m_bRight= true;

 

//if ths fan is in the top row, we might need to

//adjust its rendering to prevent cracks

if( z>=( m_iPatchSize-fHalfSize ) )

      fanNeighbor.m_bUp= patchNeighbor.m_bUp;

else

      fanNeighbor.m_bUp= true;

 

//render the triangle fan

RenderFan( ( PX*m_iPatchSize )+x, ( PZ*m_iPatchSize )+z, fSize, fanNeighbor, bMultiTe x, bDeltail );

 

由填充一个单独的扇邻接结构，我们不需要改造块的邻接结构。扇的邻接结构是送到扇渲染函数的，用来找出是否任何顶点需要从渲染中移除。这些就是所有低级别渲染函数。现在我们简单的讨论类的高级Render函数，它是用户会用到的。我们由demo5_1走进这个世界！

 

Render函数

好了，我们刚才完成了我们简单的Geomipmapping的实现。你感觉兴奋激动了吗？我知道我是的！

 

在这个高级渲染函数中，我们需要循环遍历所有块调用RenderPatch函数，但是我们会有3个不同的块渲染循环。还记得我们的蛮力（brute force）实现吗？如果用户支持重纹理我们只需要一个渲染循环；不管怎样，如果用户不支持多重纹理，我们可能需要创建一个纹理图过程和细节图过程。2个不同的渲染过程对一个地形实现来说决不是好事情，然而，所以一个选项是避开细节映射过程在用户不支持多重纹理时。如果你从一开始挨着读这本书的每章那么你应该已经熟悉这个概念。你需要做的事只是循环遍历所有块并调用RenderPatch函数渲染它们。

 

这就完成了！我们完成了基础的Geomipmapping实现。看demo5_1（在CD里目录Code/Chapter5/demo5_1下）也看下demo的简单屏幕截图在图5.17中。在左边它展示了纹理/细节映射图像，在右边是相同图像的网格展示。注意在网格这边中，离你近的块有更多细节，离你远的细节较少。这就是漂亮的CLOD算法！

 

修改存在的问题

是，是的，我知道。我们刚完成的Geomipmapping实现中有些问题。例如，除非你有真的最高端的显卡，你可能有经验在前面的demo是个非常差的帧速率。（我在GeForce 4 TI4600上测试这个demo，这是在写作时市面上最好的显卡，我得到稳定的45－50帧每秒。）在地形块改变他们的细节级别时这个demo也受到突变的影响。我们讲修改所有这些而更多的在后续章节中，所以别担心！

 

给引擎增加一点动劲

首先，我想我们应该提升我们的实现。提升东西的速度很简单。它简单地关注于做一些视截体裁剪。

 

图5.17 一个纹理和细节映射地形截图（左）和相同的网格图像（右），从demo5_1取得。

 

因为我们的地形被划分成很多块，我们最好打赌只用视截体为基准剔除那些块，也就是不需要特别多的测试。

 

再次的剔出你以前从未剔除的

在这我们将做些基础的视截体裁剪。给CCAMERA类增加些视截体计算功能，其中基于的一些信息在Mark Morley’s的文章“Frustum Culling in OpenGL”中，这是我在互联网上看到的最有效的视截体裁剪教程。（那篇文章你可以在下面网址找到http://www.markmorley.com/opengl/frustumculling.html.）是的我的承认，我的数学知识不是很好（注意这本书没有到处都是复杂的数学！），但是这也许是个好事――除非你是超级的数学迷恋者，在这情况下我可能应该期待一些反感的邮件。

无论如何，这里是些我们将要做的基础内容。我们会裁剪超出视截体的地形块（图5.18这里你需要一个直观的感受）这样我们排出任何额外的GPU/CPU工作避免浪费资源。（如果观看者看不到它，就没有渲染/更新它的必要。）

 

我们需要对视截体测试地形块。为了这么做，我们用轴对称包围盒（AABB）包围块。（实际上，我们让立方体边缘比块大些。）这时我们对视截体测试它。以计算块的尺寸，我们取得中心和缩放比例变量（看图5.19）。

 

图5.18 视截体。

 

图5.19 用立方体包围Geomipmapping的块，对视截体测试。

 

因为我们仅处理块的中心，需要把大小的一半用函数参数传递（用立方体的平截体做交集）以计算基于块的立方体的角。我们也能得到一些更精确的盒子，但是在我的裁剪实验中，需要额外的“空间缓冲区”那么观看者不会在地形中看到不和谐（比如一个块是看的见一点但是无论如何也会被裁剪掉）。

 

现在你知道更多的关于裁剪和它对地形的实际使用，看demo5_2（在CD目录Code/Chapter5/demo5_2）并给你自己证明得到了多快的东西。例如，在图5.20中，超过910个左右快，我们只看到369个。在demo中，得到稳定的帧速（80－120fps），并且这用的高度图是demo5_1中的2倍大小。

不是很低劣！

 

图5.20 demo5_2的屏幕截图

 

今天突变，明天解决

下一个我们着手对付的问题比前一个更复杂。我们的目标是减少——甚至更好——清楚突变。有许多方法做这个，我会展示他们之中2个背后的理论。这些解决问题的实际实现方法还是会展示给你。

 

平滑它！平滑的更好！

首先解决突变问题的叫做Geomorphing。虽然这个名字听起来象一些在大型网格动画中预计听到的，这绝对不是对大型机器人故事做什么，而是有大量消除的能力。Geomorphing实际上是逐步平滑变换（morphing）一套多边形（象我们的Geomipmapping的块）顶点的过程，会改变它们的细节级别。就我个人而言认为mech thing听起来更有趣，但这实际上Geomprphing的意思更为有用些。

 

你问为什么这是有用？实际上这很简单。你看，当一个低细节级别的块，它近似许多高度区