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2019
11-29

(转)天龙八部水面

本文主要讲的是《天龙八部》游戏中水面(TerrainLiquid)的具体实现,使用C++, Ogre1.6 。 

天龙的水面做的比较简单,虽然没有倒影,但动态纹理+深度图做出的效果还行,看着不是特别假。

一般情况下,TerrainLiquid有一层动态纹理,有的还会有一层1D深度图纹理,深度图纹理用来控制不同深度水面的透明度。另外还会给出一个坐标,可以称之为种子坐标,通过这个坐标可以填充整个水面。总的来说要实现天龙的水面只要搞清楚两个问题

1.如何利用种子坐标填充整个水面

2.如何利用深度图纹理控制水面透明图

 

文章最后我放了TerrainLiquid的代码的链接,配合上篇随笔给的地形Demo代码再加上水面相关的资源,很容易就能在那基础上加上水面效果。

(转)天龙八部水面 - 第1张  | 逗分享开发经验 

TerrainLiquid格式

  <Object type="TerrainLiquid">
    <Property name="material" value="haihuwater"/>
    <Property name="position" value="2500 636 -4901"/>
    <Property name="texture scale" value="0.25"/>
    <Property name="depth texture layer.enable" value="true"/>
    <Property name="depth texture layer.height scale" value="0.008"/>
  </Object>

 

上面是一个典型的TerrainLiquid的例子,

material,不用说了,材质

position就是我上面说的种子坐标,天龙不给出整个水面覆盖的范围,而只给出这个坐标,载入场景时实时填充

texture scale,这个值是用来确定第一层纹理坐标的,假设某个点与种子间隔(x,y)个顶点,则该点第一层动态纹理的坐标为(x*texture scale, y*texture scale)。

depth texture layer.enable,这一项如果是true的时候,说明要用深度图。

depth texture layer.height scale,是用来确定水面上某点的深度和该点的透明度间的关系,深度*这个值=透明度。

 

水面填充

开始要实现水面的时候,我首先想的很简单,弄四个点,一个平面,动态贴图一贴,完了。后来发现没那么简单,水面不能用一个长方形来做,多看几个场景就能发现,这个肯定是不合适的。Google了一下,看了几个大牛的博客,知道水面应该用填充算法来生成,可惜大牛们都不贴代码,估计觉得太简单了吧…… 只好自己实现一下。

我用的填充算法比较简单,递归… 没有任何优化,但很易懂,很简单。 一般如果不是大的变态的水面应该没有问题,而且这个填充的过程是在载入场景的过程中,也没有什么优化的必要,估计再快也就快个一两秒吧。

下面是核心的填充代码,很简单吧…

(转)天龙八部水面 - 第2张  | 逗分享开发经验代码
void TerrainLiquid::__spreed( int x, int z, int direction )
{
    
// 判断是否已包含该点和该点是否应该被看做水面的一部分
    if!__isGridContained( x, z ) && __isValidGrid( x,z, direction ) ) 
        __addGrid( x, z );
    
else 
        
return;
    
    __spreed( x, z
-1, UP );
    __spreed( x, z
+1 , DOWN );
    __spreed( x
-1, z, LEFT );
    __spreed( x
+1, z , RIGHT );
}
__isValidGrid()用来判断该点是否是水面的一部分,简单点说就是判断地形上的这一点是否高于种子的高度,实际上判断还是有点复杂的,如果单纯判断点的当前点的高度遇到复杂一点的水面情况就会出BUG,我的做法是分不同的方向分别判断。具体代码如下:

bool TerrainLiquid::__isValidGrid( int x, int z, int dir )
{
    
int y = mSeedPos.y;
    
int left = mTerrainInfo->getOffset().x;
    
int right = left + (mTerrainInfo->getWidth()-1)*mTerrainInfo->getScaling().x;
    
int top = mTerrainInfo->getOffset().z;
    
int bottom = top + (mTerrainInfo->getHeight()-1)*mTerrainInfo->getScaling().y;
    
    Ogre::Vector3 leftTop 
= __getPos( x,z );
    Ogre::Vector3 rightTop 
= __getPos( x+1, z );
    Ogre::Vector3 leftBottom 
= __getPos( x,z+1);
    Ogre::Vector3 rightBottom 
= __getPos( x+1, z+1 );

    
int lt = mTerrainInfo->getHeightAt( leftTop.x, leftTop.z );
    
int rt = mTerrainInfo->getHeightAt( rightTop.x, rightTop.z );
    
int lb = mTerrainInfo->getHeightAt( leftBottom.x, leftBottom.z );
    
int rb = mTerrainInfo->getHeightAt( rightBottom.x, rightBottom.z );

    
// bounding check
    if( leftTop.x < left || rightTop.x > right || leftTop.z < top || leftBottom.z > bottom )
        
return false;

    
if( lt > leftTop.y && rt > rightTop.y && lb > leftBottom.y && rb > rightBottom.y )
        
return false;

    
else if( dir == LEFT )
    {
        
if( ( lt < y || lb < y ) && ( rt >=&& rb >=y) )
            
return false;
    }

    
else if( dir == RIGHT )
    {
        
if( ( rt < y || rb < y ) && ( lt >= y && lb >= y ) )
            
return false;
    }

    
else if( dir == UP )
    {
        
if( ( rt < y || lt < y ) && ( rb >= y && lb >= y ) )
            
return false;
    }

    
else if( dir == DOWN )
    {
        
if( ( rb < y || lb < y ) && ( rt >=&& lt >= y ) )
            
return false;
    }
    
return true;

 

首先判断四个点对应的地形的高度是否都大于种子高度,若大于则返回false
然后判断是否超出地图边界,超出则返回false
再分四个方向判断前两点和后两点的高度,若前两点有一点或两点地形高度小于种子高度,且后两点地形高度都大于种子高度,则返回false

具体为什么这么判断比较难描述… 反正在边界比较窄的情况下,若不这样判断就会检测不到水面的边界。

 

水面透明度处理

当水面填充做好以后,这个就不难处理了,就是在每个顶点生成的时候设置纹理坐标。第一层纹理是动态纹理,第二层是一维的深度图纹理。第一层纹理坐标的设定要根据 TerrainLiquid 中 texture_scale值来确定。由于Ogre默认的纹理映射方式是wrap,就是说Any value beyond 1.0 wraps back to 0.0. Texture is repeated (引用自Ogre官网的Manual). 我们不需要考虑纹理坐标大于1或者小于0的状况,它自己会映射到正确的位置,所以我们只要将(x,y)处点的纹理坐标设为( x*texture_scale, y*texture_scale )就OK了。

第二层纹理的形式是这样的:(中间那一条)

 (转)天龙八部水面 - 第4张  | 逗分享开发经验

在ps里面看一下可以发现,这是一张宽度为256,高度为1的一维纹理,有4通道,每个通道的值都是从0-255递增。不难推测,我们需要用水面的深度情况来取一个值作为水面的透明度。

从水面的纹理的材质可以看出,第二层纹理的映射方式为clamp,所以纹理坐标在在大于1.0时,会映射到1.0.所以( depth texture layer.height scale*水面深度)求出的就是第二层的纹理坐标。水面深度=种子坐标高度-当前点的地形高度。

要注意的是第二层纹理一定要声明为1D的。

下面是顶点格式的声明,有FLOAT3的顶点坐标,FLOAT3的法线方向(统一向上),FLOAT2的一层纹理,FLOAT1的二层纹理。

(转)天龙八部水面 - 第5张  | 逗分享开发经验代码
decl->addElement( MAIN_BINDING, offset, VET_FLOAT3, VES_POSITION );
offset
+= Ogre::VertexElement::getTypeSize( VET_FLOAT3 );

decl
->addElement( MAIN_BINDING, offset, VET_FLOAT3, VES_NORMAL );
offset
+= Ogre::VertexElement::getTypeSize( VET_FLOAT3 );

decl
->addElement( MAIN_BINDING, offset, VET_FLOAT2, VES_TEXTURE_COORDINATES, 0 );
offset
+= Ogre::VertexElement::getTypeSize( VET_FLOAT2 );

if( m_bDepthEnable )
    decl
->addElement( MAIN_BINDING, offset, VET_FLOAT1, VES_TEXTURE_COORDINATES, 1 );
 

 

将TerrainLiquid添加到地形中

在原来地形Demo中载入场景的函数中适当位置添加这一段应该就没问题了。

(转)天龙八部水面 - 第7张  | 逗分享开发经验代码
else if( IsStrEqual( "TerrainLiquid", strTemp ) )
{
    TerrainLiquid
* pTerrainLiquid = new TerrainLiquid;
    SceneNode
* pSsceneNode = m_pSceneManager->getRootSceneNode()->createChildSceneNode( "terrain_liquid" + StringConverter::toString( staticIndex++ ) );
    TiXmlElement
* propriety = element->FirstChildElement( "Property" );

    
float x,y,z;
    
float texture_scale = 0.0f;
    
float depth_scale = 0.0f;
    
bool depth_enable = false;
    
while( propriety )
    {
        strTemp 
= propriety->Attribute( "name" );
        sValue 
= propriety->Attribute( "value" );
        
if( IsStrEqual("material", strTemp ) )
        {
            sValue 
= UTF8ToANSI(sValue);
            pTerrainLiquid
->setMaterial( sValue );
            delete[] sValue;
        }
        
else if( IsStrEqual( "position", strTemp ) )
        {
            sscanf( sValue, 
"%f %f %f"&x, &y, &z );
            pSsceneNode
->setPosition( x, y, z );
        }
        
else if( IsStrEqual( "texture scale", strTemp ) )
        {
            sscanf( sValue, 
"%f"&texture_scale );
        }
        
else if( IsStrEqual( "depth texture layer.enable", strTemp ) )
        {
            
if( IsStrEqual( sValue, "true"))
                depth_enable 
= true;
            
else 
                depth_enable 
= false;
        }
        
else if( IsStrEqual( "depth texture layer.height scale", strTemp ) )
        {
            sscanf( sValue, 
"%f"&depth_scale );
        }

        
else 
            ThrowException( 
"TerrainLiquid", strTemp/Files/syqking/TerrainLiquid_src.rar );
        
        propriety 
= propriety->NextSiblingElement();
    }

    pTerrainLiquid
->createTerrainLiquid( Ogre::Vector3( x,y,z ), texture_scale, depth_enable, depth_scale, mTerrainMgr->getTerrainInfo() );
    m_pSceneManager
->getRootSceneNode()->createChildSceneNode()->attachObject(pTerrainLiquid);

 

 
最后编辑:
作者:搬运工
这个作者貌似有点懒,什么都没有留下。