| Вопрос: Перспектива (трехмерная графика) | Добавлено: 02.11.05 18:39 |
Автор вопроса:  Victor | Web-сайт: vt-dbnz.narod.ru | ICQ: 345743490 |
|
Я тут начал писать элементарный 3-хмерный движок. Пока он занимается только отображением точек в пространстве.
Вот вроде все написал, но столкнулся с проблемой. перспектива корявая. Очень сильная. Когда точки подползают к краю экрана, фигура неестественно вытягивается. Это поправляемо простым растягиванием (сужением кругозора). Но беда в том, что когда вроде хорошо настроил, то при плавании взникает эффект подзорной трубы. Подскажите, как правильно настроить перспективу. |
| Ответы | Всего ответов: 23 |
|
Номер ответа: 1 Автор ответа:  Victor ICQ: 345743490 Вопросов: 42 Ответов: 385 |
Web-сайт: Профиль | | #1 | Добавлено: 02.11.05 21:09 |
| Да. И еще. Как быть с вращением? Вокруг какой точки крутить вид при движении мышью? | ||
|
Номер ответа: 2 Автор ответа: vitoРазработчик Offline Client Вопросов: 23 Ответов: 879 |
Web-сайт: Профиль | | #2 | Добавлено: 02.11.05 22:05 |
|
Ты где програмишь в директе или open GL?
Очень сильная. Когда точки подползают к краю экрана, фигура неестественно вытягивается.
Приведи пример кода, если не секрет. |
||
|
Номер ответа: 3 Автор ответа: VictorICQ: 345743490 Вопросов: 42 Ответов: 385 |
Web-сайт: Профиль | | #3 | Добавлено: 02.11.05 23:27 |
|
GDI. И ничего больше.
Кажется, разобрался сам. Взгляни. http://vt-dbnz.narod.ru/persp.rar (18kb) Че-то все равно перспектива подхрамывает, хотя уже не так плохо. |
||
|
Номер ответа: 4 Автор ответа: VictorICQ: 345743490 Вопросов: 42 Ответов: 385 |
Web-сайт: Профиль | | #4 | Добавлено: 02.11.05 23:32 |
|
Вот самое интересное.
Type TriVector x As Double y As Double z As Double End Type Type ColorPoint Pos As TriVector Color As RGBQUAD End Type Type typLookVectorReserved vMoveAhead As TriVector End Type Type typLookVector Org As TriVector ZVector As TriVector YVector As TriVector XVector As TriVector Length As Double Reserved As typLookVectorReserved MoveAhead As Double PixelsPerMeter As Double End Type Public Type PointZ x As Double y As Double z As Double End Type Public LookVector As typLookVector Public Function PerspectiveTransform(Vct As TriVector, _ Result As PointZ) As Boolean Dim VctX As TriVector Dim VctY As TriVector Dim VctZ As TriVector Dim r As TriVector Dim rz As TriVector Dim lrz As Double Dim k As Double r.x = Vct.x - LookVector.Org.x + LookVector.Reserved.vMoveAhead.x r.y = Vct.y - LookVector.Org.y + LookVector.Reserved.vMoveAhead.y r.z = Vct.z - LookVector.Org.z + LookVector.Reserved.vMoveAhead.z lrz = ProjectVector(r, LookVector.ZVector, rz) If lrz < 0.001 * LookVector.Length Then PerspectiveTransform = False Exit Function Else PerspectiveTransform = True 'resume End If Result.z = VectorLength(r) k = LookVector.Length / lrz r.x = r.x * k r.y = r.y * k r.z = r.z * k Result.x = ProjectVector(r, LookVector.XVector, rz) Result.y = ProjectVector(r, LookVector.YVector, rz) End Function Public Function ProjectVector(ByRef VectorToProject As TriVector, _ ByRef VectorProjectTo As TriVector, _ ByRef Result As TriVector) As Double Dim L As Double Dim tmpVec As TriVector Dim t As Double tmpVec = VectorProjectTo Normalize tmpVec t = tmpVec.x * VectorToProject.x + _ tmpVec.y * VectorToProject.y + _ tmpVec.z * VectorToProject.z Result.x = tmpVec.x * t Result.y = tmpVec.y * t Result.z = tmpVec.z * t ProjectVector = t End Function Public Sub DrawPixels(ByRef Data() As RGBQUAD, _ ByRef Points() As ColorPoint, _ Optional ByVal Cls As Boolean) Dim w As Long, h As Long Dim i As Long Dim x As Long, y As Long Dim cx As Long, cy As Long Dim pz As PointZ w = UBound(Data, 1) + 1 h = UBound(Data, 2) + 1 If Cls Then ZeroMemory Data(0, 0), w * h * 4 End If If AryDims(AryPtr(Points)) <> 1 Then Exit Sub End If cx = w \ 2 cy = h \ 2 For i = 0 To UBound(Points) If PerspectiveTransform(Points(i).Pos, pz) Then x = cx + pz.x * LookVector.PixelsPerMeter y = cy - pz.y * LookVector.PixelsPerMeter If x >= 0 And y >= 0 And x < w And y < h Then  ata(x, y) = Points(i).Color
End If End If Next i End Sub Вопрос в том, как правильно рассчитать LookVector.Length. |
||
|
Номер ответа: 5 Автор ответа: vitoРазработчик Offline Client Вопросов: 23 Ответов: 879 |
Web-сайт: Профиль | | #5 | Добавлено: 03.11.05 00:03 |
|
Супер!
Но, извини конечно, нафига столько мучений и изобретений велосипеда? Есть какие - то веские причины использовать GDI? Я в подобных случаях работаю с open GL. Никаких проблем с перспективой и скорость значительно выше? Так на всякий случай, на VB это тоже можно( в смысле open GL) без всяких проблем. |
||
|
Номер ответа: 6 Автор ответа: vitoРазработчик Offline Client Вопросов: 23 Ответов: 879 |
Web-сайт: Профиль | | #6 | Добавлено: 03.11.05 00:06 |
| Я пока в твой код внимательно не смотрел, но корректно спроецировать 3D сцену на экран (2D) еще та задачка. | ||
|
Номер ответа: 7 Автор ответа: VictorICQ: 345743490 Вопросов: 42 Ответов: 385 |
Web-сайт: Профиль | | #7 | Добавлено: 03.11.05 00:23 |
|
Хочешь сказать, что если бы я взял в руки OpenGL, мне бы не пришлось возится с векторами? Как-то мне с трудом верится. Почитать что ли ради интереса этот OpenGL...
Есть какие - то веские причины использовать GDI? Как ни странно, есть, и очень простая. Я c OpenGL не знаком. Мне показалось, что запрограммировать геометрию будет проще, так как задачка для 3D самая примитивная.
|
||
|
Номер ответа: 8 Автор ответа: VictorICQ: 345743490 Вопросов: 42 Ответов: 385 |
Web-сайт: Профиль | | #8 | Добавлено: 03.11.05 00:28 |
|
Я пока в твой код внимательно не смотрел, но корректно спроецировать 3D сцену на экран (2D) еще та задачка.
Мне тоже раньше так казалось. А тут вдруг как-то вроде все не так уж сложно... Всего лишь вектора, да вектора. Считаю себе проекции, и все. Вообще, 3D-графику первый раз программирую. Уж никогда бы не подумал, что возникнут проблемы с формой перспективы, а они возникли. Мало того, они оказались самыми сложными (для меня). |
||
|
Номер ответа: 9 Автор ответа: vitoРазработчик Offline Client Вопросов: 23 Ответов: 879 |
Web-сайт: Профиль | | #9 | Добавлено: 03.11.05 00:56 |
|
Хочешь сказать, что если бы я взял в руки OpenGL, мне бы не пришлось возится с векторами?
Да нет, смотря как возится. Но OpenGL предоставляет мощный математический аппарат для работы в 3D. Если хочешь разобраться с проекциями - посмотри как это сделано в OpenGL. Если резюмировать - то OpenGL освобаждает от рутины, позволяя концентрироваться на реализации задачи. К примеру ID не считала зазорным использовать эту библиотеку. Очень неплохие русские доки по ней есть на RSDN. |
||
|
Номер ответа: 10 Автор ответа: Страшный СонВопросов: 46 Ответов: 848 |
Профиль | | #10 | Добавлено: 03.11.05 11:46 |
| У меня тоже есть небольшой пример 3D-движка... по сути, я недавно начал делать спрайтовый 2D-движок, но благодаря Z-буферу он может отображать и 3D. Там в пространстве размещены спрайты-шары, которые притягиваются друг к другу до определенного предела, а потом отталкиваются, стремясь сохранить постоянное расстояние между собой. А искажение перспективы - явление нормальное, оно есть везде, во всех играх. | ||
|
Номер ответа: 11 Автор ответа: PashenkoICQ: 176176951 Вопросов: 14 Ответов: 655 |
Профиль | | #11 | Добавлено: 03.11.05 12:00 |
|
Чтобы не было искажения, необходимо учитывать положение глаз пользователя.
Например, мои глаза находятся на расстоянии ~0,5м от экрана, перпендикуляр, опущенный на экран пересекает его (экран) по горизонтали по центру, по вертикали в верхней четверти. Иными словами, при запуске программы спрашиваешь пользователя о положении еглаз и отрисовываешь проекции на экран для этой точки. Если всё грамотно сделать, никаких искажений не будет. |
||
|
Номер ответа: 12 Автор ответа: GSerg Вопросов: 0 Ответов: 1876 
|
Профиль | | #12 | Добавлено: 03.11.05 12:29 |
| Вообще-то "глаза пользователя" с точки зрения игры - это плоскость монитора... | ||
|
Номер ответа: 13 Автор ответа: PashenkoICQ: 176176951 Вопросов: 14 Ответов: 655 |
Профиль | | #13 | Добавлено: 03.11.05 12:41 |
|
Вообще-то "глаза пользователя" с точки зрения игры - это плоскость монитора...
Вот из-за этого искажения и получаются 
А вообще-то, если проекция на плоскость идёт параллельными лучами, то и перспективы никакой не будет. Перспектива появится только при проецировании сходящимися лучами (в идеальнос случае лучи сходятся в точку, но могут быть и другие варианты).Соответственно, точка пересечения проецирующих лучей должна находиться ПОЗАДИ плоскости, на которую проецируем. Если эта точка находится НА ПЛОСКОСТИ, то, что бы не проецировали, получим только эту точку и больше ничего. Если точка находится ПЕРЕД плоскостью, получим перевёрнутое изображение проецируемых объектов. Вот так-то... Обычная геометрия. |
||
|
Номер ответа: 14 Автор ответа: PashenkoICQ: 176176951 Вопросов: 14 Ответов: 655 |
Профиль | | #14 | Добавлено: 03.11.05 12:47 |
| Кстати, в наших с вами глазах плоскость проецирования (сетчатка) находится на задней поверхности глаза, а точка пересечения проецирующих лучей внутри глаза, то есть ПЕРЕД плоскостью. Соответственно, изображение на сетчатке получается перевёрнутым. Ещё раз изображение переворачивает мозг, на основе жизненного опыта (новорождённые, например, так и видят весь мир перевёрнутым вверх ногами). | ||
|
Номер ответа: 15 Автор ответа: VictorICQ: 345743490 Вопросов: 42 Ответов: 385 |
Web-сайт: Профиль | | #15 | Добавлено: 03.11.05 13:44 |
|
Вот результаты попыток.
Чтобы не было искажения, необходимо учитывать положение глаз пользователя.
Например, мои глаза находятся на расстоянии ~0,5м от экрана, перпендикуляр, опущенный на экран пересекает его (экран) по горизонтали по центру, по вертикали в верхней четверти. Иными словами, при запуске программы спрашиваешь пользователя о положении еглаз и отрисовываешь проекции на экран для этой точки. Если всё грамотно сделать, никаких искажений не будет. Да, я так делал. И вроде как их нет, но эффект подзорной трубы угнетает. Потом я догадался написать туда расстояние глаза-монитор/2, и все стало нормально (по крайней мере перспектива приемлимая и эффект подзорной трубы не слишком силен). Но вот почему именно d/2? У меня глазами является точка. И вокруг нее производится поворот. Когда у меня был эффект подзорной трубы, я подумал, не сделать ли мне так, чтобы камера вращалась вокруг центральной точки этой плоскости. Но это выглядело уродски по той простой причине, что для этого нужен на экране герой, вокруг которого будет крутиться камера, а у меня его нет (и не будет). Вообще-то "глаза пользователя" с точки зрения игры - это плоскость монитора... Как я только что написал, это не работает. Плоскость монитора это стекло, через которое глаза смотрят на мир внутри.
лучи сходятся в точку, но могут быть и другие варианты А какие еще варианты могут быть?
Кстати, в наших с вами глазах плоскость проецирования (сетчатка) находится на задней поверхности глаза, а точка пересечения проецирующих лучей внутри глаза, то есть ПЕРЕД плоскостью. Забавно. В глазе нет плоскости, а есть поверхность сферы (почти). А где пересекаются лучи? Когда светло, можно с хорошей точностью утверждать, что в зрачке (в узкой дырочке, через которую они туда и попадают). А вот в темноте я даже затрудняюсь сказать, где. Но где-то в глазу. Вообще, там все преломляется, и не понятно о чем говорить: о реальном ходе лучей или о том, как бы они пошли, если бы не преломлялись.
К примеру ID не считала зазорным использовать эту библиотеку. Кто такая ID? Крутая фирма чтоли?
ЗЫ. Загнал я туда линии напряженности. Выглядит неплохо. Для вида еще туман сделал. Не хватает только Z-буфера. Но это потом как-нибудь. ЗЗЫ. Работает медленно. Там 36782 точки, и даже exe немного подтормаживает. А в среде разработки все еще хуже. И это, надо заметить, после ускорения алгоритма - ненужных вычислений там уже почти нет. Смотрите. http://vt-dbnz.narod.ru/field.rar (22kb) Там строятся линии напряженности поля 1/r. И в программе можно легко поправить на 1/r^2. |
||