3D -kyker: 4 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Hallo! Om my belangstelling in programmering te bevredig en hopelik die uwe te bevredig, wil ek u 'n 3D -kyker wys wat ek in javascript gekodeer het. As u u begrip van 3D -speletjies wil verbeter of selfs u eie 3D -speletjie wil skep, is hierdie prototipe 3D -kyker perfek vir u.

Stap 1: Die teorie

Om die teorie van hierdie 3D -kyker te verstaan, kan u eenvoudig die manier waarop u u omgewing sien, ondersoek (dit help om slegs een belangrike bron van lig te hê). Neem waar dat:

1. Voorwerpe wat verder van u af is, beslaan 'n kleiner deel van u gesigsveld.
2. Voorwerpe wat verder van die ligbron af is, lyk donkerder van kleur.
3. Namate oppervlaktes meer parallel (minder loodreg) met die ligbron word, lyk dit donkerder van kleur.

Ek het besluit om 'n visieveld voor te stel met 'n klomp lyne wat uit 'n enkele punt kom (analoog aan die oogbal). Net soos 'n spykelbal, moet die lyne eweredig gespasieer wees om te verseker dat elke deel van die sigveld ewe veel verteenwoordig word. Op die foto hierbo, let op hoe die lyne wat van die spike -bal af kom, meer gespasieer word namate hulle verder van die middel van die bal af wegbeweeg. Dit help om die implementering van waarneming 1 deur die program te visualiseer, aangesien die digtheid van lyne afneem namate voorwerpe verder van die middelpunt af wegbeweeg.

Die lyne is die basiese visie -eenheid in die program, en dit word elk op 'n pixel op die skerm gekarteer. As 'n lyn 'n voorwerp sny, word die ooreenstemmende pixel daarvan gekleur op grond van die afstand van die ligbron en die hoek van die ligbron.

Stap 2: Implementeringsteorie

Om die program te vereenvoudig, is die ligbron dieselfde as die middelpunt (oogbal: punt waarvandaan die kaart gekyk word en waar die lyne vandaan kom). Net soos om 'n lig langs jou gesig te hou, elimineer dit skaduwees en kan die helderheid van elke pixel baie makliker bereken word.

Die program gebruik ook sferiese koördinate, met die middelpunt van visie by die oorsprong. Dit stel die lyne in staat om maklik gegenereer te word (elk met 'n unieke theta: horisontale hoek en phi: vertikale hoek), en bied die basis van berekeninge. Lyne met dieselfde theta word in dieselfde ry in pixels geplaas. Die phis van ooreenstemmende hoeke neem toe oor elke ry pixels.

Om die wiskunde te vereenvoudig, bestaan die 3D-kaart uit vliegtuie met 'n gemeenskaplike veranderlike (gewone x, y of z), terwyl die ander twee nie-algemene veranderlikes binne 'n reeks beperk word, wat die definisie van elke vlak voltooi.

Om met die muis rond te kyk, neem die vergelykings van die program 'n vertikale en horisontale rotasie mee tydens die omskakeling tussen sferiese en xyz -koördinaatstelsels. Dit het die gevolg dat 'n rotasie vooraf op die stel "spike ball" se stel lyne gevorm word.

Stap 3: Wiskunde

Die volgende vergelykings stel die program in staat om te bepaal watter lyne elke voorwerp sny en inligting oor elke kruising. Ek het hierdie vergelykings afgelei van die basiese sferiese koördinaatvergelykings en die 2D rotasievergelykings:

r = afstand, t = theta (horisontale hoek), p = phi (vertikale hoek), A = rotasie om Y -as (vertikale rotasie), B = rotasie om Z -as (horisontale rotasie)

Kx = (sin (p)*cos (t)*cos (A)+cos (p)*sin (A))*cos (B) -sin (p)*sin (t)*sin (B)

Ky = (sin (p)*cos (t)*cos (A)+cos (p)*sin (A))*sin (B)+sin (p)*sin (t)*cos (B)

Kz = -sin (p)*cos (t)*sin (A)+cos (p)*cos (A)

x = r*Kx

y = r*Ky

z = r*Kz

r^2 = x^2+y^2+z^2

beligting = Klight/r*(Kx of Ky of Kz)

p = arccos ((x*sin (A)*cos (B)+y*sin (A)*sin (B)+z*cos (A))/r)

t = arccos ((x*cos (B)+y*sin (B) -p*sin (A)*cos (p))/(r*cos (A)*sin (p)))

Stap 4: Programmeer

Ek hoop dat hierdie prototipe 3D -kyker u gehelp het om die werking van virtuele 3D -realiteite te verstaan. Met nog meer vervolmaking en kodering, het hierdie kyker beslis die potensiaal om in 3D -spelontwikkeling gebruik te word.