Erfahrungen mit Microsoft DirectX 8 W. Krug, April 2002.

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1 Erfahrungen mit Microsoft DirectX 8 W. Krug, April 2002

2 DirectX - Komponenten Architektur Komponenten Interfaces trennen Komponenten

3 Module DirectX - Direct 3D Transformationen Das Herzstück: Die Rendering Engine

4 DirectX - Programmstruktur Ordnung ist das Halbe Programmiererleben... 1. Initialisierung 2. Hauptschleife Eingabegeräte abfragen Verarbeitung der Eingaben Sichtbare 3D-Objekte auswählen Sichtbare3D-Objekte in der 3D-Welt positionieren, drehen Bewegung des Spielers in der 3D-Welt umsetzen 3D-Welt in 2D-Bildschirmkoordinaten projizieren Rendern des Frames Warteschleife / Framebremse 3. Beenden, aufräumen

5 Die Welt in DirectX (oder OpenGL)... ist Dreieckig

6 Ecken - Formate Ecken definieren Flächeneigenschaften

7 Point Light Directional Light Licht SpotLight Global Illumination = Ambient Light + Diffuse Light + Specular Light + Emissive Light Licht bringt Spannung, tolle Effekte, kosten jedoch enorm Rechenzeit!

8 Flat shading Gouraud Shading Licht und Schatten Schattierungen bringen Tiefe!

9 Beispiel 1: Licht Point Light Directional Light Spot Light

10 Aus Dreiecken entstehen 3D-Objekte Modelle mit wenigen Ecken und weichen Rundungen gesucht!

11 Texturen Mit Texturen mogeln, wann immer möglich!

12 Texturen kacheln Gekachelte Texturen simulieren endlose Bilder!

13 LightMap, BumpMap Texturen Kaskadieren Texture Blending Cascade Textur Hardwareunterstützung für Textur-Mogeleien!

14 Color = Alpha  {0x00.. 0xFF} Alpha = 0x00: Volle Farbe Alpha = 0xFF: Transparent für Wolken, Rauch, Explosionen... Texturen transparent Jetzt wird professionell gemogelt!

15 Nebel D3DFOG_LINEAR D3DFOG_EXP D3DFOG_EXP2 Schlechtes Mogeln mit Nebel überdecken!

16 typedef struct _D3DMATERIAL8 { D3DCOLORVALUE Diffuse; D3DCOLORVALUE Ambient; D3DCOLORVALUE Specular; D3DCOLORVALUE Emissive; float Power; } D3DMATERIAL8; Material Der schönste Glanz, leuchtende Augen!

17 Beispiel 2: Drahtgittermodell Texturen Bewegung Nebel Licht Rechenleistung Schattierung 288 Ecken, 486 Polygone 240 sichtbar

18 4. Projektion auf den Bildschirm 2D-Projektion der Kamerakoordinaten 1. Lokale Koordinaten 2. Welt-Koordinaten Positionierung der Objekte Geometrie Transformationen innerhalb der Koordinatensysteme über Matrizen 3. Kamera-Koordinaten Bewegung des Spielers / der Kamera: Verschiebung und Rotation der Weltkoordinaten

19 Kamera - Koordinaten Die Kamera bleibt fest, die Welt verschiebt und dreht sich um die Kamera.

20 ... um die X-Achse...... um Y-Achse...... um Z-Achse... Geometrie Verschiebung, Rotation...alle Schmankerln der linearen Algebra! Einen Punkt (x, y, z) drehen...

21 Der Blickwinkel macht's! Viewing Frustum Die schnellsten Polygone sind die, die nicht berechnet werden müssen! Clipping Culling Bounding Boxes

22 LOD - Levels of Detail: Es ist nie falsch, selbst zu denken... Dynamisches Ecken-Management: LOD Stefan Röttger

23 Dynamisches Ecken-Management: LOD Stefan Röttger

24 Beispiel 3: LOD- Algorithmus Drahtgittermodell Texturen Flug über einen Planeten viele, viele Ecken Licht selbst berechnet Rechenleistung Nur die Blickrichtung zählt

25 Nachtrag zum Beispiel 3: LOD- Algorithmus Light Map Bump Map

26 4 Ecken, 2 Polygone, 1 Textur: Statische Bilder, die sich immer in Blickrichtung drehen. Textur-Mogelei: Billboards

27 Dynamische Szenen Straßen-Stücke Straßen-Graph Dynamik ist spannend - will jedoch schnell geladen sein!

28 Beispiel 4: Dynamischer Fahrsimulator Texturen Billboards Light-Maps Straßenstücken Straßen-Graph Nebel Licht

29 DirectX 8 SDK : http://msdn.microsoft.com/directx Stefan Zerbst http://www-public.tu-bs.de:8080/~y0005571/ Stefan Röttger (LOD) http://wwwvis.informatik.uni-stuttgart.de/~roettger/ Virtual Terrain Project http://www.vterrain.org/ Virtual Terrain Project The DirectX eXperience http://www.geocities.com/SiliconValley/Way/3390/index.html Links

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