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Tag Archives: 图形
如何写一个软件渲染器?
实现个简单的固定渲染管线软渲染器不算复杂,差不多700行代码就可以搞定了。之所以很多人用 D3D用的很熟,写软渲染却坑坑洼洼,主要是现在大部分讲图形的书,讲到透视投影时就是分析一下透视变换矩阵如何生成,顶点如何计算就跳到其他讲模型或者光照的部分了。 因为今天基本上是直接用 D3D 或者 OGL,真正光栅化的部分不了解也不影响使用,所以大部分教材都直接跳过了一大段,摄像机坐标系如何转换?三角形如何生成?CVV边缘如何检测?四维坐标如何裁剪?边缘及步长如何计算?扫描线该如何绘制?透视纹理映射具体代码该怎么写?framebuffer zbuffer 到底该怎么用?z-test 到底是该 test z 还是 w 还是 1/z 还是 1/w ?这些都没讲。 早年培训学生时候,我花两天时间写的一个 DEMO,今天拿出来重新调整注释一下,性能和功能当然比不过高大上的软件渲染器。但一般来讲,工程类项目代码不容易阅读,太多边界情况和太多细节优化容易让初学者迷失,这个 mini3d 的项目不做任何优化,主要目的就是为了突出主干: 源代码:skywind3000/mini3d · GitHub 可执行:https://github.com/skywind3000/mini3d/releases 操作方式:左右键旋转,前后键前进后退,空格键切换模式,ESC 退出。
游戏中角色变色如何实现?
来自知乎问题:http://www.zhihu.com/question/31133351 游戏中的惯用做法叫:调色盘色彩旋转 1. 调色盘里能变色的颜色总是固定几个位置 2. 让需要变色的位置的 RGB转换成 HSV,然后旋转 H分量旋转一定角度 3. 重新将 HSV转换为 RGB保存回调色盘 在 HSV 色彩空间中,旋转 H 分量 主要是旋转 H分量,S/V分量也可以微调,但是变色是以旋转 H为主。题主两张图片的八神,除了调色盘前面几个皮肤颜色不参与变色外,后面的衣服整体都参与了色彩旋转:
还原被摄像机透视的纹理
有人问如何还原被透视纹理?给你一张照片,还原照片上四个点所组成的平面的纹理该怎么做?我们可以从数学上推导一下,为了和三维图形的透视纹理映射对照,我们称照片上四个点在照片上的位置为“屏幕坐标”,那么可以发现: 空间中,三维坐标(x,y,z)和纹理坐标(u, v)承线性关系。根据该问题描述,可以理解为已知四个点的屏幕投影坐标(xi,yi),和对应纹理坐标(u,v),求整个纹理坐标系到屏幕坐标系的反向映射过程,即根据(u,v)求解(xi,yi)。 1. 按照纹理隐射的原理,同平面纹理坐标与空间坐标存在线性关系,设 a1-a12为常数,有: a1 * x + a2 * y + a3 * z + a4 = u … 线性关系 a5 * x + a6 * y + a7 * z + a8 = v … 线性关系 … Continue reading
计算机图形算法中的光滑边缘算法经历了那些变迁?
主要有四种方法: 1. wupixel:wu xiaolin提出的最早的绘制直线和圆的平滑方法,优点是简单快速,缺点是只有一个方向的像素偏移被考虑了,效果普通,而且只能绘制1个像素宽度的直线,超过一个像素后,两个端点就会非常不自然。 2. supersampling:解析度扩大数倍绘制,四个或者多个像素合并平滑成一个像素,优点是效果好,缺点是计算量大,多用于显卡加速,cpu基本没发做,显卡负担也大: 当然小范围的ss可以用来改进界面字体效果,如windows字体长宽扩大两倍绘制后再平滑down sample成小尺寸,四个像素点均匀合并成一个像素点,会好看很多。 3. 覆盖面积计算:通过计算多边形覆盖了矩形点阵面积的百分比来计算 Alpha,多用于软件渲染,字体绘制,如高质量图形库如AGG,采用直接子像素的绘制方式来避免supersampling的性能浪费,并达到更好效果。缺点是过于复杂不如supersampling 那样简单直接,不容易的用gpu实现。 比如我五年前做的一个玩具图形库:skywind3000/pixellib · GitHub 就是用覆盖面积计算方式来平滑边缘。 4. clear type:采用子像素并考虑lcd的rgb分布,利用lcd上rgb的排列规则模拟更高的解析度,缺点是过分依赖lcd排列,以及主要是x方向的抗锯齿: 编辑于 2015-04-26
美术资源超级压缩方法
如何在质量下降不大的情况下降低一倍的占用?如何让臃肿的美术资源压缩再压缩? JPEG->WDP/WEBP 大部分项目都陆续废掉了JPEG,而最好的代替品是微软的HD Photo,wdp格式,在PSNR差不多的情况下,wdp能比JPEG小一倍多。 (wdp的encoder/decoder不好找的话,我这里有一份微软的库) 观察下面的演示图片不要缩放PDF,用100%显示才看得清楚差别 JPEG 16.18 KB,可以看出脸部方块已经很严重,头发等高频部分已经看不清楚,帽子和墙面质量损失严重,而下面这张WDP文件(HDPHOTO,XnView可以转换)只有13.85KB大小,质量却比JPEG好很多。(通常情况下峰值信噪比差不多的话,WDP能够小一倍): 压缩比从强到弱依次是:WDP>WEBP>JPEG2000>JPEG。因此换用WDP格式能缩小不少资源。 PNG->WEBP 非界面元素,仅仅是为了使用ARGB32的资源,可以用webp的带alpha有损格式代替,能节省不少。 实时纹理压缩 PS Vita里面已经大范围用到了实时纹理压缩方法,DXT格式存储纹理仅仅是为了方便显卡,但是它的地压缩率却害苦了硬盘。废除DXT格式,用wdp格式或者webp格式有损保存图片(不要用JPEG了,JPEG太差)。运行时动态载入并且动态生成dxt格式再载入显卡。如此在质量微弱损失的情况下,可以至少获得4-5倍的空间节省。 PS Vita使用的动态生成dxt的库叫:
[自制开源] 轻量级图形库 PixelLib
图像:64种不同的像素格式,色彩空间变换,多种图形图像变换。 质量:支持3种级别抗锯齿效果,高质量几何图形绘制。 实现:轻量级纯软件实现,100% C代码(仅700KB代码)。 优化:SSE2/MMX优化 地址:https://github.com/skywind3000/pixellib 1. 图像变换: 支持仿射变换和透视变换,提供大量图像变换操作接口。
ASCII Art Algorithm
因为希望将图片转换成字符以后可以方便的帖到论坛或者BBS上,所以画时间写了这个算法。现有很多算法都是将一个点匹配成一个字符,这样转换工作只是简单的将点亮度查表后换成ASCII字符而已,但是其实这样做的效果并不十分好,首先80×25的字符屏幕就只能表示80×25个点,无法充分发挥单个字符的字形特点,而且图片很多精度和细节都丢失了。比如下面这个连接: