Pipeline Vertex shader Fragment shader. Transzformációs modul A modellünket a saját koordinátarendszerében adjuk meg Azonban a saját koordinátarendszerükben.

Az előadások a következő témára: "Pipeline Vertex shader Fragment shader. Transzformációs modul A modellünket a saját koordinátarendszerében adjuk meg Azonban a saját koordinátarendszerükben."— Előadás másolata:

1 Pipeline Vertex shader Fragment shader

2

3

4

5

6 Transzformációs modul A modellünket a saját koordinátarendszerében adjuk meg Azonban a saját koordinátarendszerükben lévő modelleket egy közös, úgynevezett világ koordinátarendszerbe kell hozni Ezt különböző transzformációkkal – nagyítás, kicsinyítés, forgatás, eltolás – visszük végbe

7

8

9

10 Transzformációs modul Először közös koordinátarendszerbe helyezzük a színtér alkotóelemeit - ez a világ transzformáció Utána az aktuális nézőpontunknak megfelelően tovább transzformálódik a színtér - ez a nézet transzformáció Végül pedig létrejön a 3D-s színterünk 2D-s vetülete - ez a vetítési transzformáció

11 Transzformációs modul A transzformációs modul a fenti transzformációkat vektor-mátrix szorzásokkal valósítja meg A szorzásokat a DirectX végzi, nekünk FFP-nél csak meg kell mondani neki, hogy egy-egy konkrét transzformációt mely mátrixok valósítják meg Shaderekben pedig el kell végezni a szorzást a mul CG paranccsal

12 Transzformációk A transzformációkat 4x4-es mátrixokkal adjuk meg A D3DX utility könyvtárban két megvalósítás is van (az alap D3DMATRIX-on kívül) ezeknek:  D3DXMATRIX  D3DXMATRIXA16: a memóriába 16 bájtos egységekre illeszti a mátrixokat – ezt az Intel procik szeretik, sokat lendít a sebességen

13 Transzformációk Bármely affin transzformáció A mátrixa felírható egy N nyírás, egy S léptékezés, egy O origó körüli elforgatás és egy T eltolás mátrix szorzataként Figyeljünk azonban a sorrendre: A DirectX a mátrix-vektorszorzást balról jobbra végzi Vagyis a transzformált x’ pontot így kapjuk: x’=xA

14 Transzformációk Ezt mindenképpen jegyezzük meg, ugyanis általában a következőt szeretnénk csinálni a világban való elhelyezés során: 1.Nagyítani/kicsinyíteni a modellünket 2.Elforgatni a modellünket (orientációt beállítani) 3.Eltolni a modellünket a helyére a világban

15 Világtranszformáció A modell saját koordinátarendszeréből a világ koordinátarendszerbe térünk át

16 D3DX utility könyvtár A transzformációk mátrixát a D3DX függvényeinek segítségével állítjuk elő A következő lib és header fájlokra lesz szükség hozzájuk: #pragma comment(lib,"d3dx9.lib") #include

17 Mátrixműveletek D3DXMATRIX * D3DXMatrixIdentity( D3DXMATRIX * pOut ); A paraméterben kapott címen lévő mátrixot a 4x4- es egységmátrixszal tölti fel D3DXMATRIX m_id; D3DXMatrixIdentity(&m_id);

18 Mátrixműveletek D3DXMATRIX * D3DXMatrixMultiply( D3DXMATRIX * pOut, CONST D3DXMATRIX * pM1, CONST D3DXMATRIX * pM2 ); Az első paraméterben kapott címre kerül a második és harmadik helyen kapott mátrixok szorzata (balról jobbra szoroz) Előbb az M1, aztán az M2 transzformációt elvégző mátrix lesz az eredmény A D3DXMATRIX ‘*’ operátorát is használhatjuk

19 Mátrixműveletek D3DXMATRIX * D3DXMatrixRotationX( D3DXMATRIX * pOut, FLOAT Angle ); Az első paraméterben kapott mátrixot feltölti az X tengely körüli Angle radián nagyságú elforgatás mátrixával D3DXMatrixRotationY, D3DXMatrixRotationZ hasonló

20 Mátrixműveletek D3DXMATRIX * D3DXMatrixRotationYawPitchRoll( D3DXMATRIX * pOut, FLOAT Yaw, FLOAT Pitch, FLOAT Roll ); Forgatásmátrixot készít, ami az Y tengely körül Yaw, az X körül Pitch, a Z körül pedig Roll szöggel forgat el

21 Mátrixműveletek D3DXMATRIX * D3DXMatrixTranslation( D3DXMATRIX * pOut, FLOAT x, FLOAT y, FLOAT z ); A paraméterben kapott mátrixot az (x,y,z) vektorral való eltolás mátrixa lesz

22 Mátrixműveletek D3DXMATRIX * D3DXMatrixPerspectiveFovLH( D3DXMATRIX * pOut, FLOAT fovy, FLOAT Aspect, FLOAT zn, FLOAT zf ); Balsodrású projekciós mátrixot épít, paramétereit lásd később

23 Mátrix-vektor műveletek D3DXVECTOR4 * D3DXVec3Transform( D3DXVECTOR4 *pOut, CONST D3DXVECTOR3 *pV, CONST D3DXMATRIX *pM ); A pV vektor homogén alakját transzformálja a pM mátrixszal Az eredmény 4 komponensű vektor lesz

24 Mátrix-vektor műveletek D3DXVECTOR3 * D3DXVec3TransformCoord( D3DXVECTOR3 *pOut, CONST D3DXVECTOR3 *pV, CONST D3DXMATRIX *pM ); A pV vektor homogén alakját transzformálja a pM mátrixszal Az eredmény a homogén osztás utáni, w koordináta elhagyásával kapott vektor lesz

25 Vetítési transzformáció Tekinthetünk rá úgy, mint a kamera belső tulajdonságainak beállítására Mi most egy perspektív transzformációt fogunk beállítani

26 Vetítési transzformáció

27

28 D3DXMatrixPerspectiveFovLH D3DXMATRIX * D3DXMatrixPerspectiveFovLH( D3DXMATRIX * pOut, FLOAT fovy, FLOAT Aspect, FLOAT zn, FLOAT zf ); pOut: kimeneti mátrix

29 D3DXMatrixPerspectiveFovLH D3DXMATRIX * D3DXMatrixPerspectiveFovLH( D3DXMATRIX * pOut, FLOAT fovy, FLOAT Aspect, FLOAT zn, FLOAT zf ); fovy: radiánban mért látószög

30 D3DXMatrixPerspectiveFovLH D3DXMATRIX * D3DXMatrixPerspectiveFovLH( D3DXMATRIX * pOut, FLOAT fovy, FLOAT Aspect, FLOAT zn, FLOAT zf ); Aspect: a nézetmező szélesség:magasság aránya

31 D3DXMatrixPerspectiveFovLH D3DXMATRIX * D3DXMatrixPerspectiveFovLH( D3DXMATRIX * pOut, FLOAT fovy, FLOAT Aspect, FLOAT zn, FLOAT zf ); zn: közelsík távolsága, >0

32 D3DXMatrixPerspectiveFovLH D3DXMATRIX * D3DXMatrixPerspectiveFovLH( D3DXMATRIX * pOut, FLOAT fovy, FLOAT Aspect, FLOAT zn, FLOAT zf ); zf: távolsík távolsága

33 Nézet transzformáció Azt szeretnénk, hogy ne egy, vagy néhány adott objektum helyzete változzon, hanem az a hely, ahonnan nézzük a színteret Erre szolgál a nézeti transzformáció, elhelyezi a virtuális világban a szemlélőt D3DXMatrixLookAtLH: balsodrású koordinátarendszer nézeti transzformációját állítja elő nézőpont, nézett pont és felfelé mutató irány alapján

34 Nézet transzformáció vLookatPt vEyePt vUpVec X Y Z

35 VOID CDXMyApp ::Render() {... m_pD3DDevice->Clear( 0, NULL, D3DCLEAR_TARGET|D3DCLEAR_ZBUFFER, D3DCOLOR_XRGB(0,0,0), 1.0f, 0);...

36 Z-buffer Az ősosztályba bekerült D3DPRESENT_PARAMETERS struktúra feltöltésében is meg kell erről emlékeznünk: DXAppBase.cpp:... m_d3dpp.EnableAutoDepthStencil = TRUE; m_d3dpp.AutoDepthStencilFormat = D3DFMT_D16;...

37 Z-buffer A backbuffer felbontásának megfelelő nagyságú lesz Egy-egy eleme ( (x,y) pontbeli értéke) azt mondja meg, hogy az adott pixelben látható fragment milyen messze van

38 Culling A DirectX alapbeállítás szerint a hátrafelé néző lapokat nem veszi figyelembe rendereléskor Tehát amikor körbeforog a négyzetünk, az esetek felében nem látszik majd ha ezt így hagyjuk

39 Előre néző lap Egy háromszög előre néző lapja (front face) megkapható, ha ismerjük a háromszög 3 csúcspontját Egy háromszög előre néző lapja (front face) az, amelyiknek a normálvektora felől nézve a háromszög csúcsai az óra járásával megegyező irányban adottak a primitívmegadáskor

40 Front face

41 IDirect3DDevice9::SetRenderState HRESULT SetRenderState( D3DRENDERSTATETYPE State, DWORD Value ); State: melyik állapot beállításait akarjuk módosítani. Lehet például D3DRS_FILLMODE, D3DRS_LIGHTING, D3DRS_CULLMODE, stb. (Ld. D3DRENDERSTATETYPE)

42 IDirect3DDevice9::SetRenderState HRESULT SetRenderState( D3DRENDERSTATETYPE State, DWORD Value ); Value: az állapotváltozó új értéke. D3DRS_CULLMODE-nál ez lehet:  D3DCULL_NONE: nincs eldobás  D3DCULL_CW: óramutató járása szerint  D3DCULL_CCW: azzal ellentétesen