untitle_Programming

1. terrain의 indexbuffer를 순회하여 픽킹테스트를 한다.

2. 픽킹된 좌표를 얻어내 정점을 순회 할 인덱스 범위를 구한다.

화면 중앙을 원점(0,0)으로 배치된 지형을 좌상단이 원점이 되도록 기준을 잡으면 각 정점은 행렬의 형태로 정렬된다.

vLeftTop.x = pickPos.x - radius

vLeftTop.z = pickPos.z + radius

StartX = vLeftTop.x + terrain width / 2;

iStartX = max( iStartX, 0 );

iEndX = iStartX +  radius* 2;

iEndX = min( iEndX, terrain width - 1 );

iStartY = terrain height / 2 - vLeftTop.z;

iStartY = max( iStartY, 0 );

iEndY = iStartY + radius* 2;

iEndY = min( iEndY, terrain height - 1 );

3.만들어낸 범위안의 정점들을 순회하여 픽킹지점부터 정점간의 거리와 반지름의 크기 비교하며 

 정점의 높이를 수정한다.

반지름보다 거리가 작은 정점에 한해 연산을 한다.

vertex.y = sin( 90.f - ( 90.f * dist / radius ) )

dist / radius 은 0 ~ 1값을 가진다.

헌재 픽킹 지점부터 반지름 한도내까지 거리가 가장 멀면 1, 픽킹지점이면 0

이를 sin의 치역값으로 보간하면 픽킹지점부터 반지름끝까지 부드럽게 조절 할 수 있다.

* LOD 

- Level of detail의 약자로 정밀도를 표현한다.

- 정밀도를 나눠 렌더링연산을 줄여줄 수 있다.

* 정적LOD

- 정해진 정밀도에 따라 메쉬를 추가로 가지고있어 거리에 따라 출력 메쉬를 바꿔준다.

- 연산은 적지만 메모리 낭비가 심하다.

* 동적LOD

- 거리에따라 메쉬의 정밀도를 갱신해준다.

- 연산이 많지만 메모리 낭비가 심하지 않다.

* 거리기반 LOD

- terrain의 quadTree에선 거리기반기법으로 현재 노드와 카메라의 거리를 구한뒤

  인덱스의 top_left에 top_right까지의 길이를 비교해 표현 할 수 있다.

* Crack 현상

- 정밀도가 달라지는 구간에서 정점의 위치에때라 연결부위에 균열이 생기는 현상.

- 해결 방안으론 연결 부위에 삼각형을 땜질해 주어 자연스럽게 연결 될 수 있게 해준다.

*QuadTree

- 부모의 노드가 4개의 자식 노드를 가진다.

- terrain의 경우 index를 정보로 가진다.

- 1. 전체를 표현할 수 있는 4개의 index를 가진 root노드로 부터 자식 노드가 파생된다.

2. 자신을 4분할 하여 각각의 노드들이 자신의 index를 가진다.

3. 더이상 분할 할 수 없을 때 까지 2.를 재귀적으로 반복한다.

root노드로부터 4개의 자식노드가 파생되어 그 4개의 자식노드들도 각각 4개씩의 자식을 갖는다.

( 더이상 나눌 수 없을 때 까지 )

*terrain에 quadtree만 적용시 속도적 측면에서 오히려 손해를 본다.

quadtree를 활용하려면 FrustumCulling과 함께 사용하자.

*의사코드

class CTerQuadTree;

private:

//자식노드 멤버변수

CTerQuadTree* m_ar_pChild[4];

//index를 저장할 멤버변수

DWORD m_ar_dwCorner[4];

//root 생성 메소드

VOID CTerQuadTree::CreateQuadTree( int _iWidth, int _iHeight )

{

//root index 생성

DWORD ar_dwIndex[4] =

{

0,

_iWidth- 1,

_iWidth* ( _iHeight - 1 ),

_iWidth* _iHeight - 1

};

//m_ar_dwCorner배열에 index 저장

CTerQuadTree::_SetupIndex( ar_dwIndex[0], ar_dwIndex[1], ar_dwIndex[2], ar_dwIndex[3] );

//quadtree 생성

CTerQuadTree::_Build();

}

//build를 재귀호출하여 자식노드를 할당한다.

VOID CTerQuadTree::_Build()

{

//나눌 수 있다면 자식노드 build

if( CTerQuadTree::_SubDivide() )

{

for( int i = 0; i < 4; ++i )

m_ar_pChild[i]->_Build();

}

}

//더 나눌 수 있는지 검토한 후 index를 생성할수있는 데이터를 인자로 넘겨주며 자식 노드를 생성한다.

BOOL CTerQuadTree::_SubDivide()

{

if( ! CTerQuadTree::_IsDivisible() )

return FALSE;

DWORD dwTopCen, dwBotCen, dwLefCen, dwRigCen;

dwTopCen = ( m_ar_dwCorner[COR_TR] + m_ar_dwCorner[COR_TL] ) / 2;

dwBotCen = ( m_ar_dwCorner[COR_BR] + m_ar_dwCorner[COR_BL] ) / 2;

dwLefCen = ( m_ar_dwCorner[COR_TL] + m_ar_dwCorner[COR_BL] ) / 2;

dwRigCen = ( m_ar_dwCorner[COR_TR] + m_ar_dwCorner[COR_BR] ) / 2;

m_ar_pChild[COR_TL] = CTerQuadTree::_CreateChild( m_ar_dwCorner[COR_TL], dwTopCen, dwLefCen, m_dwCenter );

m_ar_pChild[COR_TR] = CTerQuadTree::_CreateChild( dwTopCen, m_ar_dwCorner[COR_TR], m_dwCenter, dwRigCen );

m_ar_pChild[COR_BL] = CTerQuadTree::_CreateChild( dwLefCen, m_dwCenter, m_ar_dwCorner[COR_BL], dwBotCen );

m_ar_pChild[COR_BR] = CTerQuadTree::_CreateChild( m_dwCenter, dwRigCen, dwBotCen, m_ar_dwCorner[COR_BR] );

return TRUE;

}

*Heightmap

- texture를 읽어와 texture의 크기 만큼 지형의 크기를 잡아주고

해당 픽셀의 음영값을 vertex의 높낮이로 정해준해준다.

*D3DCreateTextureFromFileEx()

- Heightmap texture를 LPDIRECT3DTEXTURE9 com객체에 메모리를 할당하여 texture 정보를 읽어온다.

*D3DSURFACE_DESC 구조체

- LPDIRECT3DTEXTURE9의 GetLevelDesc() 함수를 이용하여

D3DSURFACE_DESC구조체에 texture정보를 추출한다.

- texture의 width와 height는 2^n의 수로 변환되며

본래 texture의 크기가 2^n보다 클경우 log_2( size ) = k, 2^(k+1)로 변환한다.

*D3DLOCKED_RECT 구조체

- texture에 lock을 걸어 pixel정보에 접근할 수 있게 한다.

- .pBits : pixel정보를 가지고있는 포인터로 첫 주소를 가리킨다.

- .Pitch : 한 열의 길이

*의사 코드

LPDIRECT3DTEXTURE9 pTex = NULL;

D3DCreateTextureFromFileEx( pDevice, pszPath, D3DX_DEFAULT, D3DX_DEFAULT, D3DX_DEFAULT, 0

, D3DFMT_X8R8G8B8, D3DPOOL_MANAGED, D3DX_DEFAULT, D3DX_DEFAULT, 0, NULL, NULL, &pTex );

D3DSURFACE_DESC ddsd;

pTex->GetLevelDesc( 0, &ddsd );

POINT ptSize;

ptSize.x = ddsd.Width;

ptSize.y = ddsd.Height;

D3DLOCKED_RECT ddlr;

pTex->LockRect( 0, &ddlr, NULL, D3DLOCK_READONLY );

DWORD dwRowPixelSize = ddlr.Pitch / 4;

//반복문을 사용하여 픽셀의 포인터를 갱신한다.

for( int iZ = 0; iZ < ptSize.z; ++iZ )

{

for( int iX = 0; iX < ptSize.x; ++iX )

{

//해당 픽셀의 주소 계산

DWORD dwPixel = *( (LPDWORD)ddlr.pBits + iX + iZ * dwRowPixelSize );

//필요정보는 픽셀의 색상이 아니라 음영값이므로

//0x000000ff와 비트& 연산을 하여 한 byte값(blue value)을 구한다.

float fHeight = (float)( dwPixel & 0x000000ff );

}

}

pTex->UnlockRect( 0 );

pTex->Release();

(1).한 물체의 한 변을 축으로 정한다( 평행하는 변은 제외 )

(2).축 기준으로 축이된 변의 정사영의 길이, 축 기준으로 다른 물체의 변들(평행하는 변은 제외)의 정사영의 길이를 더한다.

(3-1).두 물체간의 거리 * 2 가 구한 모든 정사영의 길이의 합보다 작다면 두 물체는 충돌 가능성이 있다.

(3-1-1). 다른 변을 축으로 (1) ~ (3 -1) 을 반복한다.

(3-2).단 한 변이라도 두 물체간의 거리 * 2 가 구한 모든 정사영의 길이의 합보다 크다면 두 물체는 충돌 하지 않았다.

*카메라

양의 z축을 바라보는 벡터를 기준으로 회전 행렬을 만들어준다.

회전시킨곳은 카메라의 방향벡터가 되고

회전행렬의 (3,1), (3,2), (3,3) 원소는 각 xyz의 값으로 좌표를 얻어낼 수 있다.

얻어낸 좌표는 방향벡터이므로 방향벡터에 -1을 곱하여 반전시켜준다.

이는 카메라의 위치가 된다.

카메라의 위치를 회전행렬의 위치성분을 나타내는 (4,1), (4,2), (4,3)에 넣어주고

카메라의 타겟이 될 대상의 이동행렬과 곱해준다 ( rotateMatrix * translationMatrix )

새로 얻어낸 행렬은 뷰 행렬의 역행렬이 되고 이행렬의 역행렬을 다시 구해주면 view행렬이 완성된다.

*회전행렬의 (3,1), (3,2), (3,3)

x축을 기준으로 @만큼 회전시킨 행렬의 3행성분과 y축을 기준으로 #만큼 회전시킨 행렬과의 연산된 값으로

x = (3,1) = sin@ * cos#

y = (3,2) = -cos@

z = (3,3) = sin@ * sin#

값을 가진다.

이 x,y,z성분은 양의 z축을 바라보는 벡터를 회전시킨 방향벡터가 된다.

즉

양의 z축( 0.f, 0.f, 1.f )을 바라보는 zup벡터를 1x4행렬로 변환하여 w원소에 0을 넣고

회전행렬 matRo와 행렬x행렬 연산하여 3차원 벡터로 다시 변형 시켜준것과 같다.

*X축기준 회전행렬 matRoX

1 0 0 0

0 sin@ cos@ 0

0 -cos@ sin@ 0

0 0 0 1

*Y축기준 회전행렬 matRoY

sin@ 0 -cos@ 0

0 1 0 0

cos@ 0 sin@ 0

0 0 0 1

*matRoX(@) * matRoY(#) = matRoXY( 최종 회전 행렬 )

sin# 0 -cos# 0

cos@ sin@ cos@ 0

*cos# *sin#

sin@ -cos@ sin@ 0

*cos# *sin#

0 0 0 1

(3,1) = sin@ * cos#

(3,2) = -cos@

(3,3) = sin@ * sin#

*zup( 0, 0, 1, 0 ) * matRoXY

(1,1) = ( 0 * sin# ) + ( 0 * cos@ * cos# ) + ( 1 * sin@ * cos# ) + ( 0 * 0 ) = sin@ * cos#

(1,2) = ( 0 * 0 ) + ( 0 * sin@ ) + ( 1 * -cos@ ) + ( 0 * 0 ) = -cos@

(1,3) = ( 0 * -cos# ) + ( 0 * cos@ * sin# ) + ( 1 * sin@ * sin# ) + ( 0 * 0 )

(1,4) = ( 0 * 0 ) + ( 0 * 0 ) + ( 1 * 0 ) + ( 0 * 1 )

*

x = matRoXY(3,1) = ( zup * matRoXY )(1,1)

y = matRoXY(3,2) = ( zup * matRoXY )(1,2)

z = matRoXY(3,3) = ( zup * matRoXY )(1,3)

D3DXMATRIX matRo, matTrans;

D3DXMATRIX matRoX, matRoY;

D3DXMatrixRotationYawPitchRoll( &matRo, D3DXToRadian( m_fYaw ), D3DXToRadian( m_fPitch ), 0.f );

//D3DXMatrixRotationX( &matRoX, D3DXToRadian( m_fPitch ) );

//D3DXMatrixRotationY( &matRoY, D3DXToRadian( m_fYaw ) );

//matRo = matRoX * matRoY;

D3DXVECTOR3 vTrans( matRo._31, matRo._32, matRo._33 );

vTrans *= -1.f;

D3DXVec3Normalize( &vTrans, &vTrans );

vTrans *= ( 10.F + GETINST(CMouseMgr)->GetWheel() );

matRo._41 = vTrans.x;

matRo._42 = vTrans.y + 1.f;

matRo._43 = vTrans.z;

D3DXMatrixTranslation( &matTrans, m_vCurPos.x, m_vCurPos.y, m_vCurPos.z );

m_matView = matRo * matTrans;

D3DXMatrixInverse( &m_matView, NULL, &m_matView );

D3DDEVICE()->SetTransform( D3DTS_VIEW, &m_matView );

return &m_matView;

*렌더링 파이프 라인

- 3D좌표를 2D로 표현하기위해

로컬정점->월드 공간->뷰 공간->투영 공간 -> 뷰 포트 -> 최종 좌표로 변환하는 방식

- Position = LocalPosition * WorldMatrix * ViewMatrix * ProjectionMatrix

- TransMatrix = WorldMatrix * ViewMatrix * ProjectionMatrix

Position = LocalPosition * TransMatrix

*로컬 정점( local vertex )

- 초기의 모델링시에 정의된 좌표

- 각자의 좌표계에의해 정점이 배치된다.

*월드 스페이스( world space )

- 공간상의 기준 좌표계( direct3d : 왼손좌표계, openGL : 오른손좌표계 )

- 스케일, 회전, 이동이 적용된다.

- 월드 스페이스로 변환( WorldPosition = LocalPosition * WorldMatrix )

- IDIRECT3DDEVICE9::SetTransform( D3DTS_WORLD, &WorldMatrix )

*뷰 스페이스( view space )

- 공간에 카메라를 두어 카메라의 위치에서 바라볼때 카메라의 위치를 좌표계로 사용한다.

- 뷰 스페이스로 변환( ViewPosition = WorldPostion * ViewMatrix )

- IDIRECT3DDEVICE9::SetTransform( D3DTS_VIEW, &ViewMatrix )

*투영 공간( projection space )

- 원근 투영

ㄴ 2D화면에 물체를 그릴때 입체감과 거리감을 표한하기위해

멀리 있는 물체는 작게, 가까이 있는 물체는 크게 그려준고

시야각에 때라 같은 위치에서 볼수있는 범위와 물체의 크기가 달라진다.

ㄴ D3DXMatrixPerspectiveFovLH()

- 직교 투영

ㄴ 위에서 아래에 있는 평면을 바라보는 방식이고 원근감이 없다.

ㄴ D3DXMatrixOrthoLH()

- 뷰 스페이스로 변환( ProjPosition = ViewPostion * ProjMatrix )

- DIRECT3DDEVICE9::SetTransform( D3DTS_PROJECTION, &ProjectionMatrix)