3D-Algorithmen und -Technologien

Skinning Teil 1

Ein Beispiel-SkelettEin Beispiel-Skelett

Mittels Skinning ist es möglich 3D-Figuren zu animieren. Das Prinzip ist ähnlich wie in der Natur: Haut ("Skin") und Fleisch befinden sich auf einem Knochenskelett. Muskeln greifen an den Knochen an um mit ihnen die Haut zu bewegen. Sie bewegt sich mit, da sie fest mit dem Rest des Körpers verbunden ist. Das Skinning zur Animation von virtuellen Figuren funktioniert ähnlich: Indem Knochen direkt durch Transformationen bewegt werden. Das Mesh selbst stellt das Skin dar. Jedem Knochen ("Bone") des Skeletts werden nun Teile des Skins zugeordnet die sich mit der Bone bewegen sollen. Da es auch möglich ist, dass ein Bereich durch mehrere Bones beeinflusst wird, wird den Zuweisungen noch eine Gewichtung hinzugefügt - dadurch kann festgelegt werden wie stark eine Bone die Position eines Punkts ändert.

GPU-basiertes Zeichnen von 3D-Terrains

Stitching eines groben an einen feinen LODStitching eines groben an einen feinen LOD

In diesem Artikel möchte ich beschreiben wie die derzeitige Implementierung des Terrain-Moduls in der Parrot-Engine funktioniert. Meine alte Terrain-Implementierung war mir einfach viel zu langsam. Dieses neue Verfahren unterteilt das Terrain in Blöcke die nahtlos aneinandergefügt werden. Da dieses Verfahren deutlich weniger Geometrie prüfen und berücksichtigen muss, ist es deutlich schneller.

CPU-basierte Terrain Render Optimierung

Die Anbindung von unterschiedlichen DetailstufenDie Anbindung von unterschiedlichen DetailstufenTerrains werden benutzt um größere Gelände abzubilden. Vor allem in Spielen nehmen die Terrains einen immer größer werdenden Stellenwert ein, denn sie ermöglichen es mit überschaubarem Aufwand große Spielwelten zu erzeugen die zudem sehr realistisch wirken. Dekorative Elemente wie Bäume, Häuser und Felsen werden auf dieser Landschaft platziert so dass eine dicht bestückte Welt entsteht in der der Spieler sich dann frei bewegen kann.

Frustum

Die Form eines Frustums mit wichtigen KennzahlenDie Form eines Frustums mit wichtigen Kennzahlen

Das Wort Frustum bedeutet wörtlich aus dem englischen übersetzt "Kegelstumpf" und bezeichnet somit einen der Spitze beraubten Kegel. In der 3D-Grafik versteht man unter einem Frustum den sichtbaren Bereich einer 3-dimensionalen Szene. Die Form entsteht durch die Fluchtpunktprojektion. Dadurch, dass der Frustum mit größerer Entfernung breiter wird, werden die Objekte dadurch mit größerer Entfernung kleiner.

OpenGLBlenderDrupal poweredSpieleentwicklertreff NRW