痞子龙3D编程

https://www.anandtech.com/show/7889/microsoft-announces-directx-12-low-level-graphics-programming-comes-to-directx/2Direct3D 12 In DepthThis brings us to Direct3D 12, which is Microsoft’s entry in...

先说明,这篇文章由我翻译自Evan Pipho的>一书的内关于骨骼动画第五章的内容,去掉了前面的说明和最后的Demo说明,包含了所有的理论内容,转载请注明出处,谢谢!理解骨骼动画骨骼动画是使用”骨头”来运动一个模型而不是通过手动编辑和移动每个顶点或面而实现的动画.每个顶点被附着到一根骨头(或有时是多根骨头).一根骨头或一个关节只是一组顶点的一个控制点.这些概念类似于我们身体里的关节,例如我们的膝关

最近给单位做几何算法时，突然发现单位以前做的图形核心算法，和我以前做过的算法。真的很不一样。不过如果我以前没做过计算角度的话，那么我现在肯定要花很多时间去研究几何算法。而现在是轻车熟路了。细想一下，计算角度要算一个算法领域的大门槛，自己如果不能很好的理解和运用角度知识，那么随便什么图形引擎都是用不好的。如果你算过角度。那么我提醒一点，我指的是图形上的角度标准定义，和自己的角度标准定义，以及换算

Introduction （简介）让咱们谈谈你如何撰写一份提供优雅性能的3D引擎。你的引擎需要提供的包括：曲面(curved surfaces)、动态光线(dynamic lighting)、体雾(volumetric fog)、镜面(mirrors)、入口(portals)、天空体(skyboxes)、节点阴影(vertex shaders)、粒子系统(particle systems)、静

地形的网格可以使用高度图作为数据源生成。高度图可以是位图，可理解成二维数组，地形实际上就是一系列高度不同的网格而已，这样数组中每个元素的索引值刚好可以用来定位不同的网格（x，z），而所储存的值就是网格的高度（y）。   地形的渲染可由四叉树来管理，网格的每个顶点对应四叉树的各个节点，有关四叉树的应用可参考"引擎技术研究之场景管理------四叉树与视椎剔除技术"。现讨论地形技术的相关应用：

    MipMap 机制Mipmap是目前应用最为广泛的纹理映射技术之一。Willams将低一级图像的每边的分辨率取为高一级图像的每边的分辨率的二分之一，而同一级分辨率的纹理组则由红、绿、蓝三个分量的纹理数组组成。由于这一个查找表包含了同一纹理区域在不同分辨率下的纹理颜色值，因此被称为Mipmap。Mipmap可以用一个四棱锥来描述。，如图所示。该四棱锥的总层数为 ，S为初始纹理图像每边的分辨率。若最底层图像为给定的原始图像，则第二层图像可以由最底层图像与边长为2个象素的正方形滤波器做卷积运算得到。一般的

<br />       LOD技术指用若干不同复杂度的模型来表示同一对象的技术。此技术主要根据视点距离对象位置的变化调用不同复杂度的模型，即在较远时调用低复杂度模型，在较近时调用高复杂度模型。LOD技术主要通过设置模型的Switch In Switch Out值来实现不同视点距离显示不同复杂度模型。在实际开发中注意相邻复杂度模型中低复杂度模型的多边形数目是高复杂度模型多边形数目的75%。采用该技术不但可以增强场景的逼真度，也可以减少场景绘制的多边形的数量，既提高了可视性又节约了系统资源。<br />   

<br />Direct3D渲染一个图元时，会将三维图元映射到二维屏幕上。如果图元有纹理，Direct3D就必须用纹理来产生图元的二维渲染图象上每个像素的颜色。对于图元在二维屏幕上图象的每个像素来说，都必须从纹理中获得一个颜色值。我们把这一过程称为纹理过滤（texture filteringtexture filtering）。<br />　　进行纹理过滤时，正在使用的纹理通常也正在被进行放大或缩小。换句话说，这个纹理将被映射到一个比它大或小的图元的图象上。纹理的放大会导致许多像素被映射到同一个纹理像素上。

地形•1.规则网格地形•2.高度图(高度图用来描述地形的高度信息。高度图实际上是一个数组，数组中的每个元素都存储着地形网格中对应顶点的高度数据(在地形渲染的另一种方法中，高度图中存储的数据是地形中每一个顶点的高度信息)。规则网格构成的地形，只要网格的划分足够细，就可以足够模拟真实的地形，但是也带来系统资源的消耗的增加。左图是渲染所有三角形的地形快，右图是减少三角形后的地形快，其中只渲染黑色顶点组成的三角形。地形高级技术地形LOD技术Geomipmap、Roam、QuadTree。。。•基本原理通过判断某个网

四元数有一些其他角位移表示方法所没有的优点：<br />1.平滑插值：slerp和squad提供了方位间的平滑插值，没有其他方法能提供平滑插值。<br />2.快速连接和角位移求逆：四元数叉乘能将角位移序列转换为单个角位移，用矩阵做同样的操作明显会慢一些。四元数共轭提供了一种有效计算反角位移的方法，通过转置矩阵也能达到同样的目的，但不如四元数来得容易。<br />3.能和矩阵形式快速转换：四元数和矩阵的转换比欧拉角与矩阵之间的转换稍微快一些。<br />4.仅用四个数：四元数仅包含四个数，而矩阵用了9个数，

<br />摘 要：虚拟现实中场景的生成对实时性要求很高，LOD技术是一种有效的图形生成加速方法。本文主要介绍了LOD技术的研究内容、LOD模型的生成算法以及LOD模型在虚拟场景生成中的选择。最后，对LOD技术未来的研究方向作了展望。 <br /> <br />　　要害词：虚拟现实 虚拟场景生成 细节层次 网格简化 <br /> <br />　　一、引言 <br /> <br />　　虚拟现实技术是一种逼真地模拟人在自然环境中视觉、听觉、触觉及运动等行为的人机交互技术。它融合了计算机图形学、多媒体技术、人工

Mipmap纹理技术简介来源：IIEEG02-09-2011　　来源：http://blog.youkuaiyun.com/linber214/archive/2008/11/20/3342051.aspx　　在三维世界中,显示一张图的大小与摄象机的位置有关,近的地方,图片实际象素就大一些,远的地方图片实际象素就会小一些,就要进行一些压缩,例如一张64*64的图,在近处,显示出来可能是50*50,在远处可能显示出来是20*20.　　如果只限于简单的支掉某些像素,将会使缩小后的图片损失很多细节,图片变得很粗糙,因此,图形

<br /><br />四元数是最简单的超复数。 复数是由实数加上元素 i 组成，其中i^2 = -1 /,。 相似地，四元数都是由实数加上三个元素 i、j、k 组成，而且它们有如下的关系： i^2 = j^2 = k^2 = ijk = -1 /, 每个四元数都是 1、i、j 和 k 的线性组合，即是四元数一般可表示为a + bi + cj + dk /,。性质与特点　　四元数(Quaternions)是由威廉·卢云·哈密顿(William Rowan Hamilton, 1805-1865)在1843年

<br />为什么使用四元数<br /><br />为了回答这个问题，先来看看一般关于旋转（面向）的描述方法－欧拉描述法。它使用最简单的x,y,z值来分别表示在x，y，z轴上的旋转角度，其取值为0-360(或者0-2pi），一般使用roll，pitch，yaw来表示这些分量的旋转值。需要注意的是，这里的旋转是针对世界坐标系说的，这意味着第一次的旋转不会影响第二、三次的转轴，简单的说，三角度系统无法表现任意轴的旋转，只要一开始旋转，物体本身就失去了任意轴的自主性，这也就导致了万向轴锁（Gimbal Lock）

<br /><br />游戏引擎基础（一）（渲染和构造3D世界） <br />来源：IIEEG03-22-2011<br />第1部分: 游戏引擎介绍， 渲染和构造3D世界<br /><br />介绍<br />　　自Doom游戏时代以来我们已经走了很远。 DOOM不只是一款伟大的游戏，它同时也开创了一种新的游戏编程模式: 游戏 "引擎"。 这种模块化，可伸缩和扩展的设计观念可以让游戏玩家和程序设计者深入到游戏核心，用新的模型，场景和声音创造新的游戏， 或向已有的游戏素材中添加新的东西。大量的新游戏根据已经

http://hi.baidu.com/onlywater/blog/item/905c5e162ed18f4021a4e9c1.html（一）基本原理<br />    用八叉树来表示三维形体，并研究在这种表示下的各种操作及应用是在进入80年代后才比较全面地开展起来的。这种方法，既可以看成是四叉树方法在三维空间的推广，也可以认为是用三维体素阵列表示形体方法的一种改进。<br />    八叉树的逻辑结构如下：<br />    假设要表示的形体V可以放在一个充分大的正方体C内，C的边长为2 n，形体V C

<br />Quake 3用的主要是BSP算法，这种算法主要用来做室内游戏引擎（我指的是实时方面，其实BSP的概念很广），BSP技术很快，而且很成熟，包括游戏中的碰撞检测和预处理中的PVS计算和辐射度计算都可以利用到BSP，缺点是，只能处理静态物体，动态物体需要我们另外处理，你可能已经听说BSP正在越来越不受欢迎，无论如何，作为一种经典，这里先介绍一下。Quake 3的发展过程中用了很多不同的消隐算法，包括Beam Tree，Span Sorting，Edge Sorting等，有兴趣可以去看gamedev

<br />如何很好地表示出包含着成千上万物体的复杂场景，是设计系统必须要考虑的。这也是场景管理需要做得，给场景提供良好的层次关系，以便更好地进行筛选(Culling)和隐藏面消除(Hidden surface removal)。场景管理涉及到可视性处理(Visibility processing)和碰撞检测(Collision detection)，系统需要判断场景的哪些部分在视见约束体之内，另外如果两个物体有碰撞关系，则需要计算碰撞点的值。<br />为了达到游戏中的实时效果，传统的技术不可能适用，因为

<br />树（tree）是一种常用的数据结构。它是由一个或多个节点组成的有限集T，它有一个特定节点，成为根节点。其余节点分为m（m大于等于0）个互不相交的有限集T0，T1，...，Tm-1，其中每个集合又是一棵树，称T0~Tm-1为根节点的子树。树结构的类型有二叉树（Binary Space Partitioning Trees）、四叉树、八叉树（octree）、十六叉树等。为了适应各种应用问题的需要，多种不同的存储结构也相应地建立起来。<br />二叉树是一种表示最简单、运算最简便的树形结构。简称BSP

<br />1、相关工作<br /><br /><br /><br />目前常见的大规模场景消隐主要有视域消隐，背面消隐，遮挡消隐，以及部分预处理消隐等，可分为世界空间消隐和投影空间消隐。最早提出消隐的是Clark。1976年，他提出了层次化的树状结构，指出当物体仅覆盖屏幕较小区域时, 可以用该物体描述较粗的模型进行绘制，利用递归方法去除了不可见的节点。在世界空间消隐中的视锥剔除方面，1997年，Salter和Chrysanthou提出了probabilistic caching scheme方法，将视锥（

<br />版权声明：转载时请以超链接形式标明文章原始出处和作者信息及本声明<br />http://yqsun.blogbus.com/logs/36328332.html<br /><br />BSP技术作为室内引擎渲染的主流技术虽然已经存在多年,但是生命力仍然非常顽强,最新的DOOM3,HL2仍然将它作为渲染的主流技术,但是在网上对它介绍文章虽然多却非常浅显,大多是使用Q3的BSP文件进行渲染,而BSP文件如何产生则介绍非常少,盖因为这一部分是场景编辑器的工作,而完成一个这样的BSP编辑器是非常困难的

<br />浙江大学CAD&CG国家重点实验室 陆艳青、王章野、彭群生   杭州 310027<br />可见性判断，即从某个视点决定哪些面可见，是计算机图形学的一个基本问题，其重要性已广为人知。如今在基于网络的图形学，虚拟环境，阴影测试，全局光照，遮挡剔除，交互漫游中已成为关键问题。令场景S, 由一些模型单元构成（如三角形），S={P0.P1,…, Pn},视域锥定义了视点，视线方向，及广角, 消隐算法就是要找到可见面，剔除隐藏面，为了减少绘制的元素，定义可见集VS为至少在屏幕上贡献一个象素的元素集。然而

<br />为满足日益增长的计算机图形真实感的需要，几何模型变得越来越高度细节化。然而，无论采用传统的建模系统还是利用三维扫描系统得到的三维模型，其格网均十分复杂，不利于存储、传输和绘制。正如前一章已经介绍过，为解决此问题，网格模型简化技术和层次细节模型相继产生。网格模型简化技术是人们直接利用简化后的近似网格模型代替初始网格模型进行各种操作。然而，简化网格模型毕竟降低了初始模型的精确度。层次细节模型则是根据不同的近似程度生成一组简化网格模型，再根据不同的条件确定使用其中的一个简化网格模型代替初始网格模型。然

<br />对于仅有几百个多边形和几十兆的低分辨率纹理简单场景，在现阶段一般配置的计算机上也很容易达到实时仿真的目标。然而，随着场景规模的增大，大规模虚拟场景中往往包含上万个多边形，甚至多达几百万个多边形和几百兆的高分辨率纹理数据。同时，系统不仅要对几何数据进行坐标变换与纹理加载等处理，还要在此基础上，为增进仿真效果，对场景进行光照处理、反走样处理等操作。此时系统负担会越来越重，从而导致绘制速度降低，实时仿真的目标将很难达到。通过增强计算机的配置可以在一定程度上解决此问题，然而为了能在大多数计算机上进行仿真

<br />针对大数据量场景的实时显示要求，前面章节研究了自动生成三维模型简化版本，优化场景中模型数据布局与改进渲染算法等内容，本章将以前面章节研究结果为依托，结合北京奥林匹克公园建设规划的具体情况，提出建立虚拟奥林匹克公园系统的基本框架，从功能模块、性能、结构组成等方面详细介绍系统的设计与基于组件技术的开发流程，最后实现奥林匹克公园场景的网络发布与浏览等功能。<br />      6.1 引言<br />随着中高端显卡性价比的提升，以及计算机图形学和虚拟仿真技术的发展，多媒体数据在经历了声音、图像和视频

翻译自一篇老外的文章Removal in Real Time 3D Rendering>,最后一点没有翻译完,呵呵,不太好意思!!!!!BSP技术作为室内引擎渲染的主流技术虽然已经存在多年,但是生命力仍然非常顽强,最新的DOOM3,HL2仍然将它作为渲染的主流技术,但是在网上对它介绍文章虽然多却非常浅显,大多是使用Q3的BSP文件进行渲染,而BSP文件如何产生则介绍非常少,盖因为这一部分是场景编辑器的工作,而完成一个这样的BSP编辑器是非常困难的,需要掌握的知识非常多.下面我将对BSP编辑器这一部分需要用到

<br />上一章主要从场景可见性剔除、多分辨率模型简化、基于图像与GPU的加速绘制以及场景数据组织等方面介绍场景加速绘制的基本原理与方法。本章将首先介绍多分辨率模型简化部分中的二次误差度量方法，然后提出约束条件下的改进算法，最后完成模型简化实验。虽然此方法在预处理阶段完成，属于静态简化的范畴，但也是下一章将要介绍的动态简化方法的基础，在预处理阶段与实时运行阶段都可作为边折叠操作的基础。3.1 引言<br />由于三维场景浏览和交互操作更贴近人们在现实环境中的观察方式和感受，以及虚拟仿真技术、图形技术、网络

<br />翻译：clayman<br />clayman_joe@yahoo.com.cn<br />仅供个人学习使用，勿用于任何商业用途，转载请注明作者^_^ <br />注：这篇文章是《GPU Gems2》中的第三章，本人水平有限，不清楚的地方请大家以原文为准<br />　　在交互式程序中，丰富用户体验的重要方法之一就是呈现一个充满大量各种有趣物体的世界。从数不清的草丛、树木到普通杂物：所有这些都能提高画面最终的效果，让用户保持“幻想状态（suspension of disbelief）”。只有用户相

由于是采用四叉树结构，不同级别的分块之间可能会出现裂缝（Cracks ）。如上图所示，在点A ，B 处可能会由于两个分块不共享顶点而出现裂缝。目前有不少解决裂缝的方法，主要分为跳点法和加点法。跳点法就是在较高分辨率的分块的边界上跳过一些点不绘制，这样可以保持相邻分块的连续性。加点法就是在较低分辨率的分块边界上新增一些顶点以达到两个分块顶点保持连续的目的。无论是新增点还是去除点都需要对整个地形进行遍历并且对相关分块重新进行三角形剖分，而且丧失了分块的独立性，给我们利用分块的Cache 带来了难度，增加了问题的

红黑树是一种自平衡二叉查找树，是在计算机科学中用到的一种数据结构，典型的用途是实现关联数组。它是在1972年由Rudolf Bayer发明的，他称之为"对称二叉B树"，它现代的名字是在 Leo J. Guibas 和 Robert Sedgewick 于1978年写的一篇论文中获得的。它是复杂的，但它的操作有着良好的最坏情况运行时间，并且在实践中是高效的: 它可以在O(log n)时间内做查找，插入和删除，这里的n 是树中元素的数目。 简介　　红黑树是一种很有意思的平衡检索树。它的统计性能要好于平衡二叉树(

<br />Terrain Splatting <br />spalatting技术指的是在terrain中给指定的tile贴纹理,并且所纹理之间是非线性过渡的.这种技术基本上不耗费CPU,通过显卡多次渲染同一个三角形,在帧缓存中合成纹理.<br />基础Splatting<br />把terrain分成若干个块,对每个块,找出影响它的所有贴图,即块中所有单元(一个或多个tile,取决于你的粒度)所用的贴图和紧邻这个块的单元所使用的贴图.这就是所谓的"splat块"和"splat纹理".为每个块创建顶点缓存

<br />使用基于GPU的Geometry Clipmap渲染地形（上）<br /><br />使用基于GPU的Geometry Clipmap渲染地形（Terrain Rendering Using GPU-Based Geometry Clipmaps）（上）<br />翻译：clayman<br />clayman_joe@yahoo.com.cn<br />仅供个人学习使用，勿用于任何商业用途，转载请注明作者^_^<br />注：这篇文章翻译的是《GPU Gem2》中第二章的内容，老早就翻译的

<br />NVIDIA与ATI(AMD)的GPU之战，远比Intel和AMD的CPU之战有意思，毕竟双方的实力差距并没有那么悬殊，经常斗得是难解难分。N/A的连年征战给我们带来无与伦比游戏画面和优秀产品的同时，也为喜欢IT技术的朋友带来了许多乐趣和谈资，只有深爱硬件技术的朋友才能有所体会。<br />掐指一算，从GPU诞生至今双方都已推出了十代产品，每一代产品之间的对决都令无数玩家心动不已，而其中最精彩的战役往往在微软DirectX API版本更新时出现。虽说胜败乃兵家常事，但NVIDIA和ATI每一代产

<br />修正：<br />我重新观察了一下Torque引擎 Demo的地形，发现在他在一个方块内最多用了3张贴图。这3张贴图就需要3个TextureStage，再加上2个提供Alpha值的Stage，总共就是5个TextureStage。这对显卡要求太高，至少我的显卡只支持4个TextureStage。那么就必须使用MultiPass了，多遍渲染。这篇文章说的把Alpha信息存储在顶点Diffuse里面的方法，还是值得考虑的。因为如果是用Alpha图的话，Alpha图总会被拉伸得很厉害，使得地形上不同贴

<br />HoneyCat游戏编程学习笔记---之3D地形编程<br />原著《Focus on 3D Terrain Programming》<br />翻译：邱涛风轻炫舞 HoneyCat<br />Email：qiutaoleo@163.com<br />Blog：http://blog.youkuaiyun.com/honeycat/<br />QQ：241855668<br />说明：英语水平有限，在自己学习时候同时记录下来的，希望能与大家技术交流互相学习，翻译有误的地方欢迎指出。Good luck to

里面有些公式和矩阵无法在电脑上书写, 故用纸笔记录了一些笔记, 比如公式的推算, 注意要点等. 由于电子书是黑白图, 不好理解, 所以弄了彩色配图上来Chapter 1 Introduction 1. 实时渲染---图像在计算机上快速的显示 2. 15fps --- 实时渲染的基本fps. 72fps以及更大的fps观察者无法发现其中的差别 60fps 对反应时间来说太小了, 只有15ms的时间用于用户反映. 3. 实时渲染的三个条件: 互动, 三维空间, 图形加速 1.1 Contents Overvie

聚焦3D地形编程第一章 The Journey into the great Outdoors聚焦3D地形编程<br /><br />翻译的烂，请见谅， 还请阅读原著 《Focus on 3D Terrain Programming》<br />译者: microsoftxiao@163.com 邵小宁 神杀中龙<br />第一部分地形编程入门<br />第一章室外旅行 The Journey into the great outdoors<br />欢迎来到奇妙的3D地形编程世界！我将指导你愉快的阅读地形

<br />ROAM地形渲染算法的核心是：<br /> <br />1.二叉三角面树的构造。<br />这个构造过程即细化分割三角面的过程(Tessellation)。具体的讲，我们将自己的地形分成若干个菱形(Diamond),每个Diamond由2个三角面构成，这些根三角面就是每棵二叉三角面树的根结点。在Tuner的文章中(点击)，二叉三角面树的节点生成不是动态分配内存的，而是由一个固定数组池分配的，这样虽然使程序运行更高效，但树节点个数就是有限的了，在这种限制下，可以引入TessellationQueu

<br />  介于目前部分WE玩家不知道怎样修改地形纹理，今日发表此贴，本教材部分内容为翻译，并加入本人尽可能详尽的讲解，希望对地形区的玩家们有所帮助，本人正在研究如何自制悬崖贴图的问题，此教材意在抛砖引玉，望高人指点， 新人发问，也衷心希望各位喜欢地形的朋友们能做出更满意的地图！<br />    <br /><br /><br />    本帖主要向大家讲解创建和编辑自定义地形纹理贴图下文简称“地砖”。<br />需要软件：<br />    MPQMaster           用于导出WC3中的

用场景来分析的话，一个场景是.stf文件（Speed Tree Forest）.该文件描述了每棵树的相关属性。而一棵树是通过一个.spt（Speed Tree）文件来描述的.用文本编辑器打开，就能看到里面记录了该树的所有信息。而该插件为此开发了配套了树木编辑器材。使用该编辑器，打开.spt文件之后，就可以对该树进行浏览以及编辑。 What is .spt and how to open .spt file.spt, namely SpeedTree Data file, is a Tree Data fil