Geração de Geometria - Terrenos Computação Gráfica Geração de Geometria - Terrenos

Mapas de Alturas Intensidade por pixel pode representar uma altura numa grelha regular DI-UM Computação Gráfica 06/07

Terrenos a partir de Imagens Objectivo: Dada uma imagem criar uma grelha regular em que a altura de cada ponto da grelha corresponde à intensidade do pixel correspondente. Tarefas: Carregar a imagem Criar a geometria do terreno a partir da matriz de pixels extraída da imagem. Colocar todas as entidades do modelo na altura correcta DI-UM Computação Gráfica 06/07

Carregar a Imagem - tgalib Em www.lighthouse3d.com é disponibilizado código para carregar TARGA (.TGA): tgaInfo * tgaLoad(char *filename); typedef struct { int status; unsigned char type, pixelDepth; short int width, height; unsigned char *imageData; }tgaInfo; DI-UM Computação Gráfica 06/07

Alternativa: DevIL http://openil.sourceforge.net/ “A full featured cross-platform image library” Abrir um ficheiro de imagem ilInit(); ilGenImages(1,ima); // unsigned int ima[...] ilBindImage(ima[0]); ilLoadImage(filename); // char *filename DI-UM Computação Gráfica 06/07

Alternativa: DevIL Aceder aos dados e informações da imagem int width = ilGetInteger(IL_IMAGE_WIDTH); int height = ilGetInteger(IL_IMAGE_HEIGHT); unsigned char *imageData = ilGetData(); DI-UM Computação Gráfica 06/07

Alternativa: DevIL Converter para escala de cinzentos ilConvertImage(IL_LUMINANCE,IL_UNSIGNED_BYTE); outras opções: IL_RGB, IL_RGBA DI-UM Computação Gráfica 06/07

Alternativa: DevIL Exemplo para carregar uma imagem: unsigned int t; ilGenImages(1,&t); ilBindImage(t); ilLoadImage("bla.jpg"); tw = ilGetInteger(IL_IMAGE_WIDTH); th = ilGetInteger(IL_IMAGE_HEIGHT); imgData = ilGetData(); DI-UM Computação Gráfica 06/07

Geração de geometria (0,0) Mundo x z H-Map xt zt (0,0) Gerar o terreno como uma strip de triângulos, sendo y dados pelo valor do h-map no ponto (xt,zt) Origem (0,0) no centro do mundo e canto do H-Map Atenção aos diferentes sistemas de eixos DI-UM Computação Gráfica 06/07

Geração de geometria H-Map (0,0) Mundo zt z (0,0) x xt for (z=0 ; z < MapL-1 ; z++) { glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP); for (x=0 ; x < MapW ; x++) { glVertex3f (x0+x, Map[x][z+1], z0-(z+1)); glVertex3f (x0+x, Map[x][z], z0-z); } glEnd(); } DI-UM Computação Gráfica 06/07

Geometria: Display Lists Conjunto de comandos pré-compilados que podem ser reutilizados: // Create the id for the display list terrainDL = glGenLists(1); // create the display list glNewList(terrainDL,GL_COMPILE); for (z=0 ; z < MapL-1 ; z++) { glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP); for (x=0 ; x < MapW ; x++) { glVertex3f (x0+x, Map[x][z+1], z0-(z+1)); glVertex3f (x0+x, Map[x][z], z0-z); } glEnd(); glEndList(); DI-UM Computação Gráfica 06/07

Geometria: Display Lists Na função que desenha a cena (ex., renderScene()) basta chamar a display list: glCallList (TerrainDL); Permite um aumento de desempenho significativo devido à pré- compilação dos comandos de especificação da geometria Uma display list pode ser alterada executando de novo glNewList() .. glEndList() Uma display list pode ser removida com glDeleteLists() DI-UM Computação Gráfica 06/07

Geometria: terrain.cpp O ficheiro terrain.cpp disponibiliza o esqueleto de código para: Carregar o h-map a partir e um ficheiro (usando tgaLoad()) int terrainLoadImage (char *filename, int normals); Criar a display list devolvendo o seu ID int terrainCreateDL (float xOff, float yOff, float zOff); Dadas as coordenadas do mundo (x,z) devolver a respectiva altura de acordo com o height map float terrainGetHeight (float x, float z); DI-UM Computação Gráfica 06/07

Exercício Adapte a aplicação desenvolvida nas sessões anteriores para que: Carregue um height map e desenhe o terreno de acordo com estes Posicione os vários elementos (indios, cowboys, arvores, tesouro) à altura apropriada A câmara móvel faça surface following, isto é, se desloque ao longo da superfície adaptando-se à respectiva altura DI-UM Computação Gráfica 06/07

Interpolação bilinear As coordenadas no mundo são números reais, as coordenadas no mapa de textura são inteiros (melhor, o h-map só está definido para coordenadas inteiras) Solução: interpolação bilinear hb z2 x1 = int(x); xFrac = frac(x); x2 = x1+1; z1 = int(z); zFrac = frac(z); z2 = z1+1; ha = h(x1,z1)*(1-xFrac) + h(x2,z1)*xFrac; hb = h(x1,z2)*(1-xFrac) + h(x2,z2)*xFrac; h = há*(1-zFrac) + hb*zFrac; (x,z) zFrac ha z1 x1 x2 xFrac DI-UM Computação Gráfica 06/07

Mapeamento Neste momento, a área do terreno é determinado pela resolução do h-map. Modifique o código de forma a que o utilizador possa indicar a resolução pretendida para o terreno, invocando a função terrainDim (int wWidth, int wLength); Note que para passar de coordenadas (x,z) do mundo para (xt, zt) do h-map deverá aplicar a função: DI-UM Computação Gráfica 06/07