CES 2004 - Vitajte na stránkach www.einsty.hostujem.sk

P R O G R A M U J E M EDirect Animation13. èas: Práca s grafikou v 3D priestore 3V posledných dvoch èastiach seriálu sme sa venovali zobrazovaniu objektov v 3D priestore.Máme teda u základné informácie a základné predstavy o vytváraní jednoduchých 3D scén.Vieme, e základným objektom v tomto prípade je objekt triedy DAGeometry. Ten predsta−vuje trojdimenzionálne objekty, ako 3D povrchy, svetlá, zvuk v priestore, ako aj všetky ich atri−búty a kombinácie. Tak ako pri všetkých objektoch v prostredí DirectAnimation môu aj objek−ty triedy DAGeometry meni svoj charakter v èase, a teda môu by animované. Kadý 3Dobjekt pri svojom rozlíšení pozostáva z nespoèetne ve¾a bodov. Kadý bod má priradený atri−bút farby povrchu, normály (na výpoèty spojené s osvetlením), vidite¾nosti (opacity), súradni−ce textúry, vlastnosti detekcie a zvuku. Na kadý 3D objekt môe by „natiahnutá“ textúra,ktorá dáva reálnejší vzh¾ad objektom. 3D objektom je aj svetlo, v DirectAnimation v jednej zoštyroch moných podôb s vlastným atribútom farby a dosahom vyarovania. Nakoniec kadýz týchto objektov a jeho atribútov môe by animovaný.Naposledy sme sa venovali triede DATransform3, ktorá spolu s triedami DAPoint3, DAVec−tor3 a ich vnútornými funkciami umoòuje ovláda polohu, tvar a ve¾kos 3D objektov.Zopakujme si základný postup pri vytváraní 3D scény v prostredí DirectAnimation:1. Import, prípadne vytvorenie všetkých objektov, textúr a zvukovTo znamená vytvori objekty triedy DAImage buï importom externých súborovpouitím statických funkcií z triedy DAStatics, alebo vytvorením obrázkov vnútornýminástrojmi API. Tieto obrázky (objekty DAImage) – èi u statické, animované, aleboreaktívne – budú slúi ako prípadné textúry pre 3D objekty.Ïalej importova všetky 3D povrchy (súbory vo formáte *.x). Tie je potrebné vytvoriexterným nástrojom na 3D modelovanie. Nesmieme zabudnú, e súbor s 3D povrchommusí obsahova oddiel s vhodne definovanými súradnicami textúr a normálových vekto−rov pre jednotlivé vertexy 3D povrchu.3D objekty v podobe svetiel vytvoríme jednotlivými funkciami z triedy DAGeometry.2. Rozmiestnenie 3D objektov v priestoreVytvorením vhodných transformaèných objektov triedy DATransform3 a ichaplikovaním na 3D objekt zabezpeèíme správnu polohu, prípadne pohyb objektu.3. Nastavenie atribútov objektovJednotlivým 3D objektom priradíme atribúty farby alebo textúru. Jednotlivé atribútyi vlastné objekty triedy DAGeometry sú potomkami triedy DABehavior, a teda môe íso statické, èasovo závislé alebo reaktívne objekty reagujúce na pouívate¾ské vstupy.4. Zjednotenie scény do kompaktného objektu triedy DAGeometryCelý priestor so všetkými objektmi zjednotíme prostredníctvom statických funkciílib.UnionGeometry() alebo lib.UnionGeometryArray().5. Vykreslenie scény pomocou vhodného typu projekcieVykreslenie zahàòa vytvorenie objektu kamery, nastavenie jej polohy, prípadnepohybu, ve¾kosti a nakoniec vlastné vykreslenie do 2D objektu triedy DAImage.Teraz sa blišie pozrieme na projekciu scény. Ako u vieme, 3D scénu premietneme do ro−viny prostredníctvom funkciegeometryObj.Render(camera).Funkcia vracia objekt triedy DAImage, ktorý je dvojdimenzionálnou projekciou objek−tu DAGeometry. Parameter camera, objekt triedy DACamera, urèuje typ projekcie, t. j.spôsob, akým bude 3D objekt premietnutý do roviny. Ako urèíme vhodný typ projekcie,to uvedieme ïalej v opise triedy DACamera.TRIEDA DACAMERA. Objekty triedy DACamera predstavujú behaviárne objekty ka−mery (kamera s animovanými parametrami). Objekty vyuijeme na premietnutie 3D ob−jektu do nekoneènej roviny. Ïalšou operáciou s objektmi kamery je umiestnenie tzv. mik−rofónov na ozvuèenie priestoru.V DirectAnimation existujú dva typy kamier, a teda dva typy projekcie. Jedna kamerana paralelnú projekciu a druhá na perspektívnu projekciu. Jedným zo základných rozdie−lov oboch projekcií je, e v prípade perspektívnej projekcie, ktorá sa najviac podobá rea−lite, sa objekty ïalej od kamery zobrazia menšie ako objekty blišie ku kamere. Obe kame−ry sú orientované tak, e sa pozerajú v negatívnom smere osi z a os y smeruje dohora. Preobe kamery existuje tzv. predná rezná rovina, ktorá ako výsledok tzv. Z−buffered rende−ringu urèuje najbliší bod, ktorý môe by zobrazený. Nad kamerou môeme vykonávarovnaké transformaèné operácie ako s objektmi triedy DAGeometry.Objekty kamery vytvoríme prostredníctvom týchto statických funkcií z triedy DAStatics:lib.ParallelCameraAnim(nearclip),lib.ParallelCamera(nearclip),lib.PerspektiveCameraAnim(projdst, nearclip),lib.PerspektiveCamera(projdst, nearclip).Funkcialib.PerspectiveCameraAnim(projdst,nájdete na CD REVUEnearclip)vytvára animovanú kameru na perspektívnu projekciu. Ako sme u uviedli v jednej z pred−chádzajúcich èastí seriálu, pre túto projekciu je dôleitá tzv. predná rezná rovina a pro−jekèná rovina. Parameter projdst predstavuje vzdialenos projekènej roviny od objektívukamery, resp. bodu projekcie. V tomto prípade ide o animovaný parameter (objekt triedyDANumber). Táto vzdialenos musí by vdy väèšia ako nula. Èím menšia je táto vzdiale−nos, tým výraznejšie sa prejaví tzv. efekt širokouhlosti.Parameter nearclip (objekt triedy DANumber) naproti tomu prestavuje vzdialenos medziobjektívom kamery a prednou reznou rovinou. Táto vzdialenos musí by vdy menšia akovzdialenos projdst. Aj keï sa snaíme vdy umiestni prednú reznú rovinu èo najblišie kobjektívu kamery, teda rozdiel projdst – nearclip je minimálny, treba si uvedomi, e èím blišieje predná rovina k objektívu, tým výrazne nišia je precíznos tzv. z−buffered renderingu, t. j.rozoznávania håbky. V tomto prípade môe èasto dochádza k nepresnostiam v zobrazení.Obrázok znázoròujúci perspektívnu projekciu nájdete v 11. èasti seriálu.Funkcialib.PerspectiveCamera(projdst,nearclip)vytvára statickú perspektívnu kameru, to znamená, e oba parametre sú konštantné hod−noty typu double.Funkcialib.ParallelCameraAnim(nearclip)vracia paralelnú kameru na paralelnú projekciu. Pri tejto kamere definujeme len vzdiale−nos prednej reznej roviny.V nasledujúcom príklade si názorne ukáeme rozdiel medzi oboma projekciami. Skústemeni parametre kamier, aby ste videli, ako ovplyvòujú projekciu. Nezabudnite, e budepotrebný súbor s 3D povrchom vo formáte Direct3D, napríklad ten z prechádzajúcej èastiseriálu.Príklad JS_13_1