HGE教程翻译(7)

Tutorial 08 – 天气

 

 这篇教程示范特效和灯光模拟。

天空的渐变

我们用精灵渲染天空而不用纹理。

 

hgeSprite *sky;
 
sky=new hgeSprite(0, 0, 0, SCREEN_WIDTH, SKY_HEIGHT);

 

它的上下顶点上不同的颜色,平滑过渡。

 

hgeColor colSkyTop;
hgeColor colSkyBtm;
 
sky->SetColor(colSkyTop.GetHWColor(), 0);
sky->SetColor(colSkyTop.GetHWColor(), 1);
sky->SetColor(colSkyBtm.GetHWColor(), 2);
sky->SetColor(colSkyBtm.GetHWColor(), 3);
sky->Render(0, 0);

 

天空的颜色由一天中的时间决定,在一些颜色常量的插补中计算。

 

hgeColor col1, col2;
 
col1.SetHWColor(skyTopColors[seq[seq_id]]);
col2.SetHWColor(skyTopColors[seq[seq_id+1]]);
colSkyTop=col2*seq_residue + col1*(1.0f-seq_residue);
 
col1.SetHWColor(skyBtmColors[seq[seq_id]]);
col2.SetHWColor(skyBtmColors[seq[seq_id+1]]);
colSkyBtm=col2*seq_residue + col1*(1.0f-seq_residue);

大海和波浪

同样的着色技术可以用于大海。但这次我们用hgeDistortionMesh类代替hgeSprite来模拟波浪。

 

hgeDistortionMesh *sea;
 
sea=new hgeDistortionMesh(SEA_SUBDIVISION, SEA_SUBDIVISION);
sea->SetTextureRect(0, 0, SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT-SKY_HEIGHT);

 

要创建波浪,我们为每个曲面网格的节点设置位移和颜色(我们跳过第一和最后一条线因为我们不想让它们移动):

 

for(i=1; i<SEA_SUBDIVISION-1; i++)
{
  // these are constants for each vertices line
  a=float(i)/(SEA_SUBDIVISION-1);
  col1=colSeaTop*(1-a)+colSeaBtm*a;
  dwCol1=col1.GetHWColor();
  fTime=2.0f*hge->Timer_GetTime();
  a*=20;
 
  for(j=0; j<SEA_SUBDIVISION; j++)
  {
    sea->SetColor(j, i, dwCol1);
    dy=a*sinf(seaP[i]+ // precalculated phase shift
         (float(j)/(SEA_SUBDIVISION-1)-0.5f)*M_PI*16.0f-fTime);
    sea->SetDisplacement(j, i, 0.0f, dy, HGEDISP_NODE);
  }
}

 

现在我们为先前跳过的第一和最后一条线设置颜色。

 

dwCol1=colSeaTop.GetHWColor();
dwCol2=colSeaBtm.GetHWColor();
 
for(j=0; j<SEA_SUBDIVISION; j++)
{
  sea->SetColor(j, 0, dwCol1);
  sea->SetColor(j, SEA_SUBDIVISION-1, dwCol2);
}

 

大海准备就绪,我们开始渲染:

 

sea->Render(0, SKY_HEIGHT);

 

在源代码中从月亮到太阳有一条光线被模拟。为了达到这点我们只需要在太阳月亮下增加一条1 bit的白色线。

天空的物体

星星,月亮和太阳是由带颜色的点组成的精灵。

 

hgeSprite *sun;
hgeSprite *moon;
hgeSprite *star;
 
sun=new hgeSprite(texObjects,81,0,114,114);
sun->SetHotSpot(57,57);
moon=new hgeSprite(texObjects,0,0,81,81);
moon->SetHotSpot(40,40);
star=new hgeSprite(texObjects,72,81,9,9);
star->SetHotSpot(5,5);

 

有趣的地方是光晕和海面上的倒影。它们都是精灵:

 

hgeSprite *glow;
hgeSprite *seaglow;
 
glow=new hgeSprite(texObjects,128,128,128,128);
glow->SetHotSpot(64,64);
glow->SetBlendMode(BLEND_COLORADD | BLEND_ALPHABLEND);
 
seaglow=new hgeSprite(texObjects,128,224,128,32);
seaglow->SetHotSpot(64,0);
seaglow->SetBlendMode(BLEND_COLORADD | BLEND_ALPHAADD);

 

注意光晕精灵使用不同的渲染模式来达到适当的颜色。它们共享相同的纹理区域。

太阳和月亮的位置,比例和颜色在UpdateSimulation中计算,在RenderSimulation中渲染:

 

glow->SetColor(colSunGlow.GetHWColor());
glow->RenderEx(sunX, sunY, 0.0f, sunGlowS);
sun->SetColor(colSun.GetHWColor());
sun->RenderEx(sunX, sunY, 0.0f, sunS);
 
glow->SetColor(colMoonGlow.GetHWColor());
glow->RenderEx(moonX, moonY, 0.0f, moonGlowS);
moon->SetColor(colMoon.GetHWColor());
moon->RenderEx(moonX, moonY, 0.0f, moonS);

 

同样的海面倒影:

 

seaglow->SetColor(colSeaGlow.GetHWColor());
seaglow->RenderEx(seaGlowX, SKY_HEIGHT,
                     0.0f, seaGlowSX, seaGlowSY);

 

注意海面倒影精灵不是适当的比例。

执行 

这个例子跑在一个相当高的FPS下。这可能是因为Direct3D渲染精灵的瓶颈在于纹理带宽,这个例子只用一块小纹理渲染少量的精灵。大部分屏幕区域都填充单一的颜色。

转载: 点击打开链接
内容概要:本文介绍了一个基于多传感器融合的定位系统设计方案,采用GPS、里程计和电子罗盘作为定位传感器,利用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法对多源传感器数据进行融合处理,最终输出目标的滤波后位置信息,并提供了完整的Matlab代码实现。该方法有效提升了定位精度与稳定性,尤其适用于存在单一传感器误差或信号丢失的复杂环境,如自动驾驶、移动采用GPS、里程计和电子罗盘作为定位传感器,EKF作为多传感器的融合算法,最终输出目标的滤波位置(Matlab代码实现)机器人导航等领域。文中详细阐述了各传感器的数据建模方式、状态转移与观测方程构建,以及EKF算法的具体实现步骤,具有较强的工程实践价值。; 适合人群:具备一定Matlab编程基础,熟悉传感器原理和滤波算法的高校研究生、科研人员及从事自动驾驶、机器人导航等相关领域的工程技术人员。; 使用场景及目标:①学习和掌握多传感器融合的基本理论与实现方法;②应用于移动机器人、无人车、无人机等系统的高精度定位与导航开发;③作为EKF算法在实际工程中应用的教学案例或项目参考; 阅读建议:建议读者结合Matlab代码逐行理解算法实现过程,重点关注状态预测与观测更新模块的设计逻辑,可尝试引入真实传感器数据或仿真噪声环境以验证算法鲁棒性,并进一步拓展至UKF、PF等更高级滤波算法的研究与对比。
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