生成球体的顶点

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在 DirectX 移动照明示例中,通过以下方式生成圆柱体:

for( DWORD i=0; i<50; i++ )
            {
                FLOAT theta = (2*D3DMX_PI*i)/(50-1);
                pVertices[2*i+0].position = D3DMXVECTOR3( (float)sin(theta),-1.0f, (float)cos(theta) );
                pVertices[2*i+0].normal   = D3DMXVECTOR3( (float)sin(theta), 0.0f, (float)cos(theta) );
                pVertices[2*i+1].position = D3DMXVECTOR3( (float)sin(theta), 1.0f, (float)cos(theta) );
                pVertices[2*i+1].normal   = D3DMXVECTOR3( (float)sin(theta), 0.0f, (float)cos(theta) );
            }

是否有类似的方法可以在 DirectX Mobile 中生成球体的顶点(作为三角形带或其他形式)? (据我所知,没有 D3DMXCreateSphere 方法)


最终解决方案。感谢quarnion的帮助。

void CreateSphere()
{
    const int iFactor = 20;
    int iPos = 0;

    arr_Vertices = new CUSTOMVERTEX[ui_VCount];
    ui_ShapeCount = iFactor *iFactor * 2; // use when rendering

    float arrV[iFactor* iFactor][3];
    
    for (DWORD j= 0; j < iFactor; j ++)
    {
        FLOAT theta = (D3DMX_PI*j)/(iFactor);

        for( DWORD i=0; i<iFactor; i++ )
        {
            iPos = j*iFactor+i;
            FLOAT phi = (2*D3DMX_PI*i)/(iFactor);
            arrV[iPos][0] = (float)(sin(theta)*cos(phi));
            arrV[iPos][1] = (float)(sin(theta)*sin(phi));
            arrV[iPos][2] = (float)(cos(theta));
            
            /*std::cout << "[" << j << "][" << i << "] = " << arrV[iPos][0]  
                << "," << arrV[iPos][1] << "," << arrV[iPos][2] << std::endl;*/
        }
    }
    
    int iNext = 0;

    for (DWORD j= 0; j < iFactor; j ++)
    { 

        for( DWORD i=0; i<iFactor; i++ )
        {
            if (i == iFactor - 1)
                iNext = 0;
            else iNext = i +1;

            iPos = (j*iFactor*6)+(i*6);
            arr_Vertices[iPos].position = D3DMXVECTOR3( arrV[j*iFactor+i][0], arrV[j*iFactor+i][1], arrV[j*iFactor+i][2]);
            arr_Vertices[iPos + 1].position = D3DMXVECTOR3( arrV[j*iFactor+iNext][0], arrV[j*iFactor+iNext][1], arrV[j*iFactor+iNext][2]);

            
            if (j != iFactor -1)
                arr_Vertices[iPos + 2].position = D3DMXVECTOR3( arrV[((j+1)*iFactor)+i][0], arrV[((j+1)*iFactor)+i][1], arrV[((j+1)*iFactor)+i][2]);
            else
                arr_Vertices[iPos + 2].position = D3DMXVECTOR3( 0, 0, -1); //Create a pseudo triangle fan for the last set of triangles

            arr_Vertices[iPos].normal = D3DMXVECTOR3( arr_Vertices[iPos].position.x, arr_Vertices[iPos].position.y, arr_Vertices[iPos].position.z);
            arr_Vertices[iPos + 1].normal = D3DMXVECTOR3( arr_Vertices[iPos+1].position.x, arr_Vertices[iPos+1].position.y, arr_Vertices[iPos+1].position.z);
            arr_Vertices[iPos + 2].normal = D3DMXVECTOR3( arr_Vertices[iPos+2].position.x, arr_Vertices[iPos+2].position.y, arr_Vertices[iPos+2].position.z);

            arr_Vertices[iPos + 3].position = D3DMXVECTOR3( arr_Vertices[iPos+2].position.x, arr_Vertices[iPos+2].position.y, arr_Vertices[iPos+2].position.z);
            arr_Vertices[iPos + 4].position = D3DMXVECTOR3( arr_Vertices[iPos+1].position.x, arr_Vertices[iPos+1].position.y, arr_Vertices[iPos+1].position.z);

            if (j != iFactor - 1)
                arr_Vertices[iPos + 5].position = D3DMXVECTOR3( arrV[((j+1)*iFactor)+iNext][0], arrV[((j+1)*iFactor)+iNext][1], arrV[((j+1)*iFactor)+iNext][2]);
            else
                arr_Vertices[iPos + 5].position = D3DMXVECTOR3( 0,0,-1);

            arr_Vertices[iPos + 3].normal = D3DMXVECTOR3( arr_Vertices[iPos+3].position.x, arr_Vertices[iPos+3].position.y, arr_Vertices[iPos+3].position.z);
            arr_Vertices[iPos + 4].normal = D3DMXVECTOR3( arr_Vertices[iPos+4].position.x, arr_Vertices[iPos+4].position.y, arr_Vertices[iPos+4].position.z);
            arr_Vertices[iPos + 5].normal = D3DMXVECTOR3( arr_Vertices[iPos+5].position.x, arr_Vertices[iPos+5].position.y, arr_Vertices[iPos+5].position.z);

            //std::cout << "[" << iPos << "] = " << arr_Vertices[iPos].position.x << 
            //  "," << arr_Vertices[iPos].position.y <<
            //  "," << arr_Vertices[iPos].position.z << std::endl;

            //std::cout << "[" << iPos + 1 << "] = " << arr_Vertices[iPos + 1].position.x << 
            //  "," << arr_Vertices[iPos+ 1].position.y <<
            //  "," << arr_Vertices[iPos+ 1].position.z << std::endl;

            //std::cout << "[" << iPos + 2 << "] = " << arr_Vertices[iPos + 2].position.x << 
            //  "," << arr_Vertices[iPos + 2].position.y <<
            //  "," << arr_Vertices[iPos + 2].position.z << std::endl;
        }
    }
}

只需进行一些调整即可使用。这会创建一个 TRANGLELIST,但可以更改为输出一组三角形条

c++ 3d directx
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基本思考方式:

第一种方法不使用连续的三角形带...

已经有一段时间了,所以我可能会犯错误......

参数定义的单位圆:

Where 0 =< theta < 2pi 
x = sin(theta);
y = cos(theta);

现在我们可以定义一个圆,想象 x,y 平面上的同心环。 现在想象一下,抬起最里面的圆圈,当您抬起它时,它会拉起下一个环,就像一个紧身衣......这种视觉效果仅适用于半个球体。

因此,从同心环产生球体形状的形式当然是另一个与环正交的圆,即(z,y)平面......当然,我们只对找到环的偏移感兴趣(它需要从 (x,y) 平面偏移多高或多低。

因为我们只需要偏移量,所以我们只需要半个圆......而且极点只是一个点。在两极处使用三角扇,并在每个环之间使用条带。

完成此心理练习后,请参阅 http://en.wikipedia.org/wiki/Sphere 并搜索“半径为 r 的球体上的点可以通过参数化”,您将在该行之后看到参数形式。

法线非常简单,球体应始终围绕 (0,0,0) 构建,球体应始终以半径 1 构建(因此您可以简单地将其缩放到所需的大小),然后球体上的每个顶点圆表面等于法线。


上述方法使用两个三角形扇形和一系列三角形带...另一种方法可以生成顶点均匀分布的球体,并且可以用单个三角形带绘制,尽管目前我会疯狂地尝试代码涉及以下想法:

想象一个以原点为中心的四面体(点是从 0,0,0 开始的 1 个单位)。 这是一个相当可悲的球体表示,但它是一个近似值。现在想象一下,我们找到四个面上每个面的中点,然后将该点推出,直到它位于球体的表面上。 然后我们找到这些面的中点并将它们推出到球体的表面......

tetrahdralSphere(int 递归){}

找到中点非常简单,它只是每个 x、y、z 分量的平均值。然后,由于球体是单位球体,因此将它们移动到表面就像标准化这个新向量一样简单。


方法一产生一个点分布,看起来像经度和纬度线,并产生一个非均匀分布(如果使用四边形和线框,它看起来就像一个地球仪),它很容易实现。 第二种方法需要递归,所以有点困难,但看起来更统一。如果你想变得非常复杂并且伤到你的头......那么尝试分布n个点,然后模拟点之间的排斥力,使它们分开,然后在表面上对它们进行标准化。 要使这项工作有效进行,需要解决各种令人头疼的问题,但是您拥有相当均匀分布的点,并且可以控制顶点的数量,并且您将开始了解建模工具需要做什么找到表示模型的最小几何形状。


采用第一种方法。 在 (0,0,1) 处画一个点,然后您需要第一个同心环(为简单起见,每个环将具有相同数量的点)。

让每个环画 10 个点...所以 phi 将以 2pi/10 的增量递增 让我们画 10 个同心环

我们将绘制 10 个环 + 2 个极点,因此 θ 将以 pi/12 的增量增加。

//this psudo code places the points
//NOT TESTED
deltaTheta = pi/12;
deltaPhi = 2pi/10;
drawVertex(0,0,1) //north pole end cap
for(int ring; ring < 10; ring++){ //move to a new z - offset 
  theta += deltaTheta;
  for(int point; point < 10; point++){ // draw a ring
    phi += deltaPhi;
    x = sin(theta) * cos(phi)
    y = sin(theta) * sin(phi)
    z = cos(theta)
    drawVertex(x,y,z)
  }
}
drawVertex(0, 0, -1) //south pole end cap

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对单位球体进行三角剖分的常用方法是构建一个 四面体二十面体

  • 如果精度足够,就停止
  • 否则,对于每个现有的面:
  • 在每条边的中点添加一个顶点并将其标准化,使其位于单位球体上
  • 用四个新面孔替换该面孔。其中一个面以三个新的中点为角(画在纸上,其他三个面就会变得明显)
  • 循环。

为了避免在边缘中点重复顶点,您需要跟踪现有顶点以供重用。

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