Эффект затенения

«Честные» динамические тени в аркадных 3D-играх не всегда бывают уместны. Как правило, разработчики ограничиваются статическими предрассчитанными тенями от неподвижных объектов и простым темным кружочком на земле под персонажем – дешево и сердито =) 
Я решил дополнить этот нехитрый метод одной простой, но важной деталью: изменение яркости персонажа в зависимости от его местоположения – в тени или на свету. 

Цвет для яркости будет считываться из карты освещения, в которой «запечены» все статические тени на карте.

Допустим, у вас есть некий блок кода, в котором вы находите точку на поверхности полигона под ногами персонажа:

// Проверяем факт пересечения
IntrStatus istatus = character.downRay.intersectTriangle(tri);
if (istatus.hit)
{
  // Извлекаем точку пересечения
  Vector3f ipt = istatus.intersectionPoint;  
  
  if (ipt.y > currentFloorHeight)
  {
    currentFloorHeight = ipt.y;
    
    // Берем материал полигона
    Material mat = materialByIndex[tri.matIndex];
    
    // Если нет карты освещения (текстура 1), то ничего не делаем
    if (mat.textures[1])
    {
      // Берем изображение карты освещения
      Image lightmap = imageByIndex[mat.textures[1].imgIndex];
      
      // Находим текстурные координаты точки пересечения
      Vector2f tc = triObjSpaceToTexSpace(tri.vertices, tri.texCoords2, ipt);
      
      // Конвертируем текстурные координаты в дискретные
      uint imgX = cast(uint)(tc.x * lightmap.width - 0.5f);
      uint imgY = cast(uint)(tc.y * lightmap.height - 0.5f);
      
      // Считываем цвет пикселя c карты освещения
      Color lumel = lightmap[imgX, imgY];
      
      // Применяем полученный цвет к материалу персонажа
      chMaterial.ambientColor = lumel;
      chMaterial.diffuseColor = lumel;
      chMaterial.specularColor = lumel;
    }
  }
}

Осталось определить функцию triObjSpaceToTexSpace. Она будет использовать барицентрические координаты: 

Vector2f triObjSpaceToTexSpace(
  Vector3f[3] vertices, 
  Vector2f[3] texCoords, 
  Vector3f point)
{ 
  Vector3f v0 = vertices[2] - vertices[0];
  Vector3f v1 = vertices[1] - vertices[0];
  Vector3f v2 = point - vertices[0];

  float dot00 = dot(v0, v0);
  float dot01 = dot(v0, v1);
  float dot02 = dot(v0, v2);
  float dot11 = dot(v1, v1);
  float dot12 = dot(v1, v2);

  float invDenom = 1.0f / (dot00 * dot11 - dot01 * dot01);
  float u = (dot11 * dot02 - dot01 * dot12) * invDenom;
  float v = (dot00 * dot12 - dot01 * dot02) * invDenom;
      
  Vector2f t2 = texCoords[1] - texCoords[0];
  Vector2f t1 = texCoords[2] - texCoords[0];

  return texCoords[0] + t1 * u + t2 * v;
}

Atrium собирается последней версией LDC

  • Дата публикации: 14.12.2012
  • /Метки: atrium, d, ldc, programming
  • /Комментарии: 1
Совсем недавно вышла бета-версия готовящегося к релизу LDC 0.10.0 – компилятора D, использующего LLVM для генерации машинного кода.

Решив проверить LDC на практике, я только что собрал им Atrium. Результат очень обрадовал, при компиляции в релизном режиме и с уровнем оптимизаций -O3, LDC выдал весьма шустрый код: ~100 FPS против ~80 у DMD 2.060! При этом я всего один раз столкнулся с необходимостью поправить исходники – при использовании ассоциативного массива указателей.

Как вывод: LDC вполне созрел для использовании в качестве основного компилятора D под Linux – во всяком случае, для работы с OpenGL и графикой реального времени. К сожалению, я не в курсе, как у него обстоят дела c поддержкой Windows – надеюсь, со временем этот вопрос устаканится. 

Atrium Project

  • Дата публикации: 08.12.2012
  • /Метки: 3d, atrium, game, windows
  • /Комментарии: 2
Доступна первая играбельная сборка моего текущего проекта под кодовым названием Atrium. На данный момент идет отладка графического движка игры, а также работа над экспортером контента для Blender. Данная сборка демонстрирует не столько геймплей, сколько возможности движка в его текущем состоянии, как то: скелетная анимация персонажа, обнаружение столкновений с картой и игровыми объектами, камера от третьего лица, вывод текста,  мультитекстурирование (для реализации лайтмаппинга), а также элементы игровой логики и несложные спецэффекты (свечение объектов, затемнение персонажа, когда он находится в тени).
Управление: 
– клавиши-стрелки = движение вперед/назад и поворот;
– пробел = прыжок
– F11 = переключение привязки камеры к персонажу (в “свободном” режиме камера управляется при помощи мыши: левая кнопка = вращение, средняя = перемещение, колесико = приближение/отдаление).
Скачать: