Tópicos em Computação: Jogos

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1 Tópicos em Computação: Jogos
Conceitos Gráficos Ítalo Mendes

2 Sprite Uma imagem ou animação Sprite Engine Scrolling backgrounds
Tentativas 3D Rotoscoping – Atores filmados. Claymation – Partes da imagem de um ator Pre-rendered CGI models – modelos 3D

3 Sprite Projeção Isométrica Ilusão de 3D
Rotação de sprite Sprite em curto período de tempo Objetos esféricos Utilizado para efeitos com partículas Billboarding (em ambientes 3D)

4 Shader Usada em processadores gráficos programáveis
Utilizada para criar efeitos Códigos em: Assembly Cg (C for Graphics) HLSL (High Level Shader Language)(Directx) GLSL (OpenGL Shading Language)

5 Tipos de Shader Ex: Vertex Shaders – manipula apenas vértices
IDirect3DVertexDeclaration9 m_vertexDeclaration; gDevice->CreateVertexDeclaration(dec,&m_vertexDeclaration); struct Tvertex {  D3DXVECTOR3 position; D3DXVECTOR3 Normal; D3DXVECTOR3 Tex; }; Tipos de Shader Vertex Shaders – manipula apenas vértices Pixel Shaders – manipula apenas pixels Geometry Shaders – Combinação de vértices

6 Shader Pipeline Modeling Transformation Per-Vertex Lighting
Carregamento do modelo 3D Transformações como rotação e translação Per-Vertex Lighting Verificação da iluminação(fonte) Renderiza apenas vertices iluminados

7 Shader Viewing Transformation Projection Transformation Clipping
Modificação das coordenadas Posição baseada na posição da camera. Projection Transformation Transformação do mundo 3D em 2D Visão da Camera Clipping Eliminação de elementos não vistos Acelarar o processo de renderização

8 Shader Texturing Renderização Display Atribuido cores aos pixels
Transformação graficos vetoriais em imagens ( bitmaps) Display Pixels mostrados na tela

9 Renderização (Rendering)
Geração de imagem a partir de um modelo ou ambiente 3D Realização de efeitos Esta relacionado a muitos outros assuntos Pre-rendering Processo Intesivo Usado em videos

10 Renderização (Rendering)
Real time Menos intensivo Jogos 3D Caracteristicas visiveis Maior ramo de pesquisa Maior grau de realidade Melhores efeitos

11 Renderização (Rendering)
Caracteristicas (features) Shading (cor e brilho devido a iluminação) Texture-mapping (aplicar detalhes a superfícies, texturas) Shadowns (sombras) Reflection (reflexão) Transparency (transparência)

12 Renderização (Rendering)
Depth of Field (Campo de profundidade) Motion blur Caustics (efeito de raios de luz)

13 Técnicas de Renderização
Rasterisation (rasterização) Método usado nas placas de vídeo Elementos são primitivas (retas, polígonos) Varredura determina os pixels das primitivas Pixels das primitivas renderizados Método mais rápido Ignora áreas sem primitivas Diferentes primitivas, diferentes algoritmos

14 Técnicas de Renderização
Rasterização de segmento de reta

15 Técnicas de Renderização
Preenchimento de polígonos

16 Técnicas de Renderização
Raycasting Inicialmente para determinar sombras Centro de projeção (olho do observador) Ponto de partida dos raios Cada raio passa em um pixel da tela Nenhuma intersecção: é definida cor de fundo Com intersecção: cor do ponto de interesecção mais próximo da origem

17 Técnicas de Renderização

18 Técnicas de Renderização
Raycasting Consideração apenas iluminação direta Remoção de superficies ocultas Utilizada quando muitos frames necessários Não recursiva

19 Técnicas de Renderização
Raytracing Imagens com alto grau de realismo Tempo gasto em intersecção (75% á 95%) Leva em consideração a refração e reflexão Maior precisão na cor Inspeciona recursivamente a cena Cria raios secundarios (raio de refração e reflexão)

20 Técnicas de Renderização

21 Técnicas de Renderização
Radiosity (radiosidade) Maior realismo na iluminação Zonas sem iluminação direta Radiosidade de transmissão de calor: temperatura Em Computação gráfica: cor Divide-se as superfícies em áreas Menor área, maior qualidade Não importa o ângulo de visão do observador

22 Técnicas de Renderização

23 Modelagem 3D Criar elementos em 3D Mais realística possível
Modeladores 3D Criados: Manualmente Algoritmos Scaneameto Uso em filmes, simulações, jogos, industria, apresentações, etc.

24 Modelagem 3D Modelagem poligonal Base: vértices
Modelo: união dos vértices Formas primitivas básicas (cubos, esferas) Muito utilizada em jogos

25 Modelagem 3D NURBS(Nonuniform rational B-spline)
Modelos representados por curvas Algoritmos rápidos e estáveis Invariáveis a transformações de perspectiva Maior flexibilidade para representação Consome menos memória Preferível para modelos muito curvos com muitos detalhes (orgânicos)

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27 Modelagem 3D Low Poly Elementos 3D com poucos poligonos
Renderizações em tempo real (jogos) Menor complexidade Menor custo computacional Tendencia: aproximação Low Poly <-> High Poly

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30 Texturas (Texture mapping)
Modelos de iluminação não são apropriados para descrever todas as diferenças de cor observáveis em uma superfície Superfícies pintadas com padrões ou imagens A capa ou uma página de um livro Superfícies com padrões de rugosidade Tecidos ou uma parede de tijolos Mais poligonos, melhor qualidade de texturização

31 Texturas (Texture mapping)
Na prática, esses efeitos são modelados usando uma técnica chamada mapeamento de textura Multitexturas Placas mais modernas (NVidia GeForce /ATI Radeon) Mais de uma textura mapeada no mesmo objeto Permite uma série de efeitos interessantes Shadow mapping Bump mapping

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33 Texturas (Texture mapping)
Propriedades Cor (coeficientes de reflexão difusa) Transparência / opacidade u v

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