Tartalomjegyzék. Köszönetnyilvánítás... xv. Előszó... xvii. 1. Bevezető D-történelem Matematikai alapok... 7

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Tartalomjegyzék. Köszönetnyilvánítás... xv. Előszó... xvii. 1. Bevezető... 1. 2. 3D-történelem... 3. 3. Matematikai alapok... 7"

Etelka Székely
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 Köszönetnyilvánítás... xv Előszó... xvii 1. Bevezető D-történelem Matematikai alapok Trigonometriai gyorstalpaló A szög. Fok és radián Szögfüggvények a derékszögű háromszögben Szögfüggvények az egységsugarú körben A Descartes-féle derékszögű koordinátarendszer Vektorok Szabadvektor, helyvektor Vektor megadása koordinátákkal A vektor hossza Vektorok összeadása Vektorok kivonása Vektor szorzása számmal Egységvektor, vektor normalizálása A skalárszorzat (dot product) A vektoriális szorzat (cross product) Koordinátarendszer-váltás Vektorok transzformációja koordinátarendszerek között Pontok transzformációja koordinátarendszerek között Sugarak A sík A normálvektor A sík létrehozása normálvektora és egy pontja segítségével A sík létrehozása három pontja alapján Pont és sík helyzete... 41

.. 18 3.2.3. A vektor hossza... 19 3.2.4. Vektorok összeadása... 22 3.2.5. Vektorok kivonása... 24 3.2.6. Vektor szorzása számmal... 25 3.2.7. Egységvektor, vektor normalizálása... 26 3.2.8. A skalárszorzat (dot product).

2 Sík normálvektorának normalizálása Sík transzformálása Szakasz és sík döféspontja Baricentrikus koordináták Mátrixok A mátrix meghatározása Négyzetes mátrixok A sor- és az oszlopmátrix Egységmátrix és nullamátrix Mátrixok összeadása és kivonása Mátrixok szorzása skalárral Mátrix szorzása mátrixszal Vektorok szorzása mátrixszal Koordinátarendszer-váltó transzformációs mátrix Mátrix transzponáltja Az inverz mátrix Kvaterniók Geometriai transzformációk Lineáris transzformációk Átméretezés (skálázás) két dimenzióban Háromdimenziós skálázás Forgatás 2D-ben Háromdimenziós forgatás a koordinátatengelyek körül Affin transzformációk Eltolás 2D-ben Háromdimenziós eltolás Homogén koordináták Az eltolás transzformációs mátrixa A skálázás transzformációs mátrixa A koordinátatengelyek körüli forgatás transzformációs mátrixai Tetszőleges tengely körüli forgatás transzformációs mátrixa A gimbal lock Forgatás kvaterniókkal Transzformációk összekapcsolása viii

.. 51 3.4.7. Mátrix szorzása mátrixszal... 51 3.4.8. Vektorok szorzása mátrixszal... 52 3.4.9. Koordinátarendszer-váltó transzformációs mátrix... 53 3.4.10. Mátrix transzponáltja... 54 3.4.11.

3 5. A számítógépes képszintézis Poligonhálók. A háromszög-modellezés Geometriai primitívek A virtuális kamera Vetítések Párhuzamos vetítések Perspektívavetítések A számítógépes képszintézis szakaszai Világ-transzformáció Nézeti transzformáció Megvilágítás, fényforrások Vetületi transzformáció Látható felületek meghatározása. Hátsó lap eldobása Képpontok takarása. A Z-puffer algoritmus Optimalizálás mélységi rendezéssel Vágás Képernyő-transzformáció Raszterizáció Megvilágítás és árnyalás Fényforrások Szórt háttérvilágítás Direkcionális fényforrások (directional light) Pontszerű fényforrások (point light) Reflektorszerű fényforrások Megvilágítási modellek Általános háttér-megvilágítás Terjedő, Lambert-féle fényvisszaverődés A Lambert-féle távolság- és koszinuszfüggvény Fényfolt-visszaverődés Tükröződő fényvisszaverődés Átlátszóság Árnyékképzés Árnyalási modellek Konstans árnyalás Interpolált árnyalás ix

.. 107 5.4.4. Vetületi transzformáció... 107 5.4.5. Látható felületek meghatározása. Hátsó lap eldobása... 114 5.4.6. Képpontok takarása. A Z-puffer algoritmus... 118 5.4.7. Optimalizálás mélységi rendezéssel.

4 7. Mintafeszítés Textúrakoordináták Mintaburkolás, paraméterezés Gömbfelületek mintaburkolása Hengeres mintaburkolás Textúracímzési módok Mintaszűrés Textúrarészletességi szintek Mintakeverés, multitextúrázás Tömörített textúraformátumok A Direct3D Alapfogalmak HAL, SW és REF eszközök A COM szoftverfejlesztési modell Felületek Lapváltás Pixelformátumok Memóriaosztályok Csúcspontfeldolgozási képességek A Direct3D környezet inicializálása Az IDirect3D9 interfész lekérdezése Képpontformátum-támogatás ellenőrzése Vertex-feldolgozási képességek lekérdezése A létrehozandó eszköz paramétereinek beállítása Az eszköz létrehozása Az eszköz érvénytelenné válása DirectX hibakereső Direct3D-alapú alkalmazások fejlesztése Fejlesztőkörnyezet, beállítások A legegyszerűbb DirectX-program A WinMain függvény Az ablak létrehozása Az üzenetkezelő A Direct3D inicializálása Az alkalmazás főciklusa x

.. 157 8.1.1. HAL, SW és REF eszközök... 159 8.1.2. A COM szoftverfejlesztési modell... 160 8.1.3. Felületek... 162 8.1.4. Lapváltás... 165 8.1.5. Pixelformátumok... 166 8.1.6. Memóriaosztályok.

5 Megjelenítés Kilépés, erőforrások felszabadítása Teljes képernyős üzemmód A csúcspontformátum megadása A vertex- és az indexpuffer A pufferek osztályzása. Optimalizálási szempontok Hozzáférés a puffermemóriához Megjelenítés előtti beállítások A vertexcsatorna Az indexpuffer érvénybe léptetése A vertexdeklaráció megadása A geometria megjelenítése: DrawPrimitive és DrawIndexedPrimitive Shaderprogramozás, HLSL és az effektkeretrendszer HLSL, árnyalók, regiszterek alacsony szintű megközelítés Shadertámogatás ellenőrzése Shaderek, effektek. Az FX-keretrendszer A vertexshader A pixelshader Az effektállomány Az effektfordító Az effekt az alkalmazás perspektívájából Effektparaméterek Az effekt bevetése Hibakeresés a shaderben Shaderalapú fejlesztés a gyakorlatban A példaprogramok felépítése. A keretrendszer Hibakezelés, naplózás Naplózás Kivételkezelés A központi függvény Inicializálás, ellenőrzések A CPrimitive osztály xi

7.3. A vertexdeklaráció megadása... 218 9.8. A geometria megjelenítése: DrawPrimitive és DrawIndexedPrimitive... 218 10. Shaderprogramozás, HLSL és az effektkeretrendszer... 221 10.1. HLSL, árnyalók, regiszterek alacsony szintű megközelítés.

6 Váltás teljes képernyős és ablakos üzemmód között Beviteli eszközök a billentyűzet és az egér kezelése Szöveg megjelenítése Időzítés Kamerakezelés Az első effekt Huzalvázas modell megjelenítése Gyakorlatok Színek Színes geometria megjelenítése Gyakorlatok D-objektumok betöltése külső állományból. Az X-formátum Az X-modell betöltése Anyagtulajdonságok és textúrák lekérdezése Megjelenítés A modell csúcspontformátumának módosítása Az eredeti vertexformátum összevetése elvárásainkkal A modellháló optimalizálása Megvilágítási modellek Általános háttérmegvilágítás Terjedő, diffúz fényvisszaverődés Fényfolt-visszaverődés Pontszerű fényforrások Reflektorszerű fényforrások Képpontonkénti megvilágítás a Phong-árnyalás Képpontonkénti megvilágítás a Phong-Blinn árnyalás Gyakorlatok Mintaillesztés Textúrázott kocka megjelenítése A textúrakoordinátákat tartalmazó vertexformátum A kocka vertexpufferének feltöltése A textúra betöltése A textúra bevetése. Az effektállomány Mintavételezők xii

Az X-formátum... 311 11.5.1. Az X-modell betöltése... 312 11.5.2. Anyagtulajdonságok és textúrák lekérdezése... 314 11.5.3. Megjelenítés... 316 11.5.4. A modell csúcspontformátumának módosítása.

7 Mozaikszerű elrendezés, csempézés A képpontárnyaló Textúrakoordináta-alapú animáció Textúrázott X-modell Multitextúrázás Gyakorlatok Átlátszóság. Az anyag és a textúra alfacsatorna alkalmazása Megjelenítési sorrend az átlátszó objektumok esetében Anyag- és textúraalapú alfakeverés Gyakorlatok Speciális effektek Rajzfilmszerű megjelenítés Buckaleképzés Környezeti térkép Fényvisszaverő és fénytörő környezetleképzés Gyakorlatok HLSL-függelék HLSL-utasítások (gyorsreferencia) A HLSL alapelemei Kulcsszavak Adattípusok Skalárok Vektorok A mátrix típus Fontosabb kulcsszavak Típusmódosítók Tárgymutató xiii

8.3. Gyakorlatok... 393 11.9. Speciális effektek... 393 11.9.1. Rajzfilmszerű megjelenítés... 393 11.9.2. Buckaleképzés... 397 11.9.3. Környezeti térkép.

Hasonló dokumentumok

1. Bevezetés 1. Köszönetnyilvánítás 1. 2. A számítógépes játékfejlesztésről 3

1. Bevezetés 1. Köszönetnyilvánítás 1. 2. A számítógépes játékfejlesztésről 3 1. Bevezetés 1 Köszönetnyilvánítás 1 2. A számítógépes játékfejlesztésről 3 2.1. Néhány tanács játékfejlesztőknek 3 2.2. Hogyan fogjunk saját játék írásához? 4 2.3. A számítógépes játék főbb elemei 9 3.