红孩儿的游戏编程之路

大地形的优化

卞安 — Thu, 01 Jul 2010 09:02:00 +0800

                                             D3D之大地形的优化

先放图吧。介绍一下：
1024*1024格子，二百万面，带实时的九层地表纹理混合及法线运算。全网格没有用LOD。

网格查看：

                在游戏中，大场景地形往往是一个效率的瓶颈。在这方面。我最近吃了不少苦，研究了不少资料。什么四叉树，LOD，地表纹理混合。等等。
                由最初的雏形至如今的高效地形，由使用LOD到全网格，由GPU的地表高度图采样计算地表纹理到一次性填充所有顶点BUF。每一步都经过反复测试推敲。终于达到能接受的情况。

               现在做一下总结：
               1。顶点BUF的优化：千方百计减少顶点格式的大小，最好只缩减为XYZ

D3D的动作融合

卞安 — Tue, 25 May 2010 09:18:00 +0800

         D3D的动作融合

         当游戏主角由走路变为跑步时，如果生硬的切换动作。会不真实。最常见的办法是将走路与跑步的动作进行插值融合。

         今天做了一下这部分的工作。效果还不错。

         原理就是：

         D3DXMATRIX  tLerpMatrix;
         tLerpMatrix =(1 - vActionLerp)*tBoneMatrix + vActionLerp*tBoneMatrix2 ;

        vActionLerp 是float型的插值 0~1间变化
        tBoneMatrix是走路动作的当前帧的骨骼矩阵
        tBoneMatrix2是跑步动作的当前帧的骨骼矩阵

        最后用tLerpMatrix做为骨骼矩阵参与计算即可。

动作文件的合并

卞安 — Wed, 19 May 2010 22:00:00 +0800

动作文件的合并
             在使用导出插件将3ds max制做的多个动作导出后，如果直接使用一个模型与一个动作文件进行对应。那么一个人物往往会有多个动作，就需要多个模型文件与多个动作文件。如果我们能使用一个人物的模型文件匹配上任何一个此人物的动作文件，就可以节省大量的模型文件，不但节省了内存。更提高了更改动作的速度。因为不需要重新加载模型。只需要变换动作矩阵。可以实现瞬间更改动作。

             做法如下：
1。开发动作文件合并工具：
             可以自动将对应目录里的多个动作文件合并成一个大文件。确保人物模型每个动作的骨骼数量是一致的。同时动作文件中要包含每个骨骼的初始矩阵。
2。播放动作与渲染处理。
             由每个动作显示出的结果可知，每个动作初始显示时，模型的顶点位置是不同的。每个动作开始时，模型的顶点以此位置来进行骨骼影响的计算。但当我们使用动作A模型文件时，如果直接加载B动作。就会出问题，应该在加载时，先进行由动作A向动作B变化的骨骼矩阵影响。之

结点（Node）--------一生二，二生三，三生万物

卞安 — Thu, 13 May 2010 09:22:00 +0800

              Node，节点，一切的基础。

               由OGRE的学习中最大的收获是在自写引擎时形成了一个设计框架，即由NODE形成的一种设计模式。

               一个Node，
               有关系属性：父，子，兄节点
               有变化属性：位置，大小，旋转。
               有逻辑属性：........
               并具有了LOCAL，PARENT，WORLD三种变化属性计算方式。

               一个Node，
               简单的生出了一个RenderNode。

               一个RenderNode，
               附加了几个接口：Init,Update,Render,Release

3D max 动作导出与骨骼绑定

卞安 — Thu, 13 May 2010 08:42:00 +0800

          骨骼动画是3D引擎中的一个重要部分。

          本质上看，就是让顶点受矩阵m影响，而这个矩阵m是通过几个权重值和匹配的矩阵bm做为系数插值计算的。
          这个bm就是骨骼的变化矩阵。

          用SKIN方式制做的3ds max 动作。所有的顶点都会绑定骨骼和分配相应骨骼权重。

          导出的骨骼矩阵是每一帧与上一帧进行世界矩阵的变换矩阵，也就是下帧与当前帧的世界矩阵进行逆矩阵运算的结果。这样子模型在每帧时用这些变换矩阵做为影响矩阵进行计算才正确。

          但为了将装备武器绑定在骨骼上，也需要导出每个骨骼的第一帧的世界矩阵。

          这样在运算时，先将武器接受骨骼的第一帧矩阵影响，就会放在对应的骨骼位置，之后再进行变化影响。
如下图，我把一个片绑在右手武器骨骼点上的效果：

天气不好。雨加雪~

卞安 — Thu, 22 Apr 2010 13:24:00 +0800

                                                              雨加雪天气。

                天气，也是3D引擎中一个必备的节目。有它，可以活跃游戏的环境因素。
               对于云，一般的做法是用BillBoard图来做。也就是一个图片而已。我随机的生成了几种不同的云，并用Shader给他加了点色彩。效果还不错。
              但需要注意的时，在渲染前关闭写Z缓冲，因为图有ALPHA效果嘛。不关闭写Z缓冲，会出现透空背景的BUG。
               对于雨，我是用了一堆线条粒子。
              雪，也是一堆图片粒子，不过在下落过程中加入了自身的随机转动。

              怎么样，还可以

基于四叉树的LOD地形场景的怪异优化探索

卞安 — Wed, 21 Apr 2010 09:38:00 +0800

基于四叉树的LOD地形场景是开发3D大规模场景地形一个避不开的话题。小弟对此一直耿耿于怀。虽然说号称自已学了几年游戏编程。但实际上真的还不会做四叉树的LOD地形。但眼下要么就干掉他，要么就被他干掉。所以，解决这个问题，实属无奈。。。。。大概的看了一些资料，西里糊涂的。不过明确两点： 1。通过视野远近调整近地表显示精度。降低渲染顶点数量。 2。通过将地表平分为四（左上，右上，左下，右下），然后循环调用判定函数对所处范围再进行四平分（左上，右上，左下，右下）然后进行拆分判定。通过判定标准的继续调用函数。最后跟据判定结果来进行逐个正方形绘制。 OK，放下书，往开了想。先不管怎么LOD还是四叉树。其本质目的是优化场景，也就是减少相对不必要的渲染。提高渲

3ds max 导出插件中的多重材质问题。

卞安 — Wed, 21 Apr 2010 09:25:00 +0800

        现在负责开发公司的3D引擎了。3ds max导出插件自然是第一步的工作。

        之前对3ds max导出插件有过一些研究。也顺利的编写了基础模型和骨骼动画的导出。

        但在提交给美术后，很快发现了一个问题，即多重材质的问题。

        在3ds max中，对于一个模型的子实体，可以赋予不同的材质贴图，也可以赋予一个多重材质贴图，即这个材质贴图集合了多个材质贴图。而这在导出后，如果不做处理，将导致不正确的贴图显示。

        怎么办？

       首先要明白单一材质贴图和多重材质贴图的区别

       对于单一材质贴图，每个三角面的材质索引就为对应的材质贴图索引。
       对于多重材质贴图，每个三角面的材质索引就为多重材质的第几个子材质。

      OK，那下面要做的。就是分解出使用多重材质的子模型中使用不同子材质的三角面。并

场景中的巨量几何体替代方案

卞安 — Wed, 21 Apr 2010 07:54:00 +0800

人群：

在3D游戏中，有时需要显示大量的人物或NPC动画。如果这些动画都使用模型，相信你的机器难以承受巨量的人物动画所需的计算量。
今天介绍一种方法。

这是在RenderWare引擎的例子中看到的。如图，一个体育馆中的大量观众场景。这些观众都是实时动画。但FPS数量很高。做法就是使用片来代替模型。

这是人物的图例。

只用一张纹理，设好UV动画，提供给大量的片粒子，就OK了。

这一招我们也可以许多地方也看到。比如对OGRE 进行海量几何体优化的PagedGeometry代码包中对于场景中的树的LOD分级，近时是棵树的模型，远时过渡为片。其实效果也不错。毕竟远嘛。省了不少内存和计算量。FPS很高。

2D横纵版与斜视角游戏地图开发原理

卞安 — Tue, 08 Dec 2009 14:58:00 +0800

2D横纵版与斜视角游戏地图