3D地形相關技術 (轉)

3D地形相關技術 (轉)[@more@]* 地形紋理
大概分兩種型別：rts型和fps型

**第一種：rts型。
和二維做法差不多，把地圖分為很多Block,每塊Block可能又由m*n個Tile組成。每塊Block使用一張紋理。適合rts等俯視型別遊戲，《魔獸3》、《魔域帝國》用到。
優點：影像精細，適合表現細緻的場景。
缺點：渲染時紋理切換頻繁。沒法做大面積LOD(Level of Detail),LOD被限制在Block內。由於Block邊緣頂點紋理座標問題，導致Block間沒法共用頂點。

地貌間過渡處理: 如草地過渡到土地,簡單的方法是讓美術做好所有可能用到的不同地貌過渡的圖片，計算拼接。複雜點的做法是程式計算紋理融合，在渲染是用多層紋理來解決過渡問題，《Empire Earth》，《C&C將軍》使用類似做法。

特效處理：
水深效果：使用頂點色形成水下體積霧效果。

**第二種：fps型。
整個地形用一張基本紋理（如:1024*1024）鋪滿，這張紋理是由程式計算生成（Terrain Texture Generation）。適合室外大場景遊戲，如室外fps，飛行模擬。《Battle Field 1942》用到。
優點：任意的LOD範圍。無紋理切換問題。可以把計算好的地形LightMap融入基本紋理，一次渲染。
缺點：影像精度不夠，解決方法是在渲染時上面加一層細節貼圖，如:BumpMap，《Ground Control》用到。

*下面是一些常見的問題

**紋理生成計算方法
基本紋理每點畫素由所處的海拔高度和坡度計算而得。可以理解為有一張橫座標為高度，縱座標為坡度的紋理表，每點畫素查表而來。資料見後。

**地形LightMap
明暗（Shading)：首先計算每個頂點的平均法向量，注意是共點平面的平均法向量，而不是某個面的法向量，然後用你的光照模型計算公式計算該點光照強度，如：I = cos*Isun + ambient。頂點間光照用插值計算，如法向插值phong演算法。
陰影（Shadow）：沒看到太好的演算法，一般光線求交演算法速度太慢,目前我的想法是用
作ShadowVolume，渲染到一張紋理，然後儲存。如果你有好的方法請告訴我。

**物體陰影
對靜態物體，如房屋可事先渲染好融入Terrain LightMap。
對動態物體，可用Projection Shadow，簡單說就是從光源方向把物體影子渲染到一張紋理，然後透過使用紋理座標生成(TexCoordGen)和修改相應Texture Coordinates Matrix，把這張圖貼到地面渲染。

**地形渲染
用Indexed方式按塊渲染，注意頂點提交順序，增加GPU Vertex Cache命中率。如果有LOD，因為每次頂點資料是變化的，d3d實現時用Dynamic Vertex Buffer，把頂點放入AGP。

**LOD(Level of Detail)
ROAM演算法不適合現代硬體加速，不要用。
可以看一下GeomMipMap LOD和T-StrLOD。網址見後。

**射線與地形求交演算法
把射線垂直投影到2d地面網格，順著射線方向檢測經過的每個格子，如果光線在格子裡面的最低處大於格子四個頂點的最高處，則不可能有交點。

資料：
T-Strip LOD: ~eszoka/tstriplod/tstrip.htm
GeoMipMap LOD:
TerrainTextureGenerator(Full Code):?page=freetools/terrain.php

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