Sphärisches Billboard - Versionsgeschichte

Thoronador: /* Mittels Point-Sprites (Hardware) */

2011-07-20T07:13:03Z

‎Mittels Point-Sprites (Hardware)

Flash am 21. März 2009 um 22:16 Uhr

2009-03-21T22:16:08Z

Flash: Bildwunsch

2008-03-10T13:29:50Z

Bildwunsch

Lord Horazont: Right/Up-Vektor darstellung in der Matrik korrigiert

2007-08-23T12:50:51Z

Right/Up-Vektor darstellung in der Matrik korrigiert

DGLBot: Bot: konvertiere/korrigiere HTML

2005-12-03T17:22:58Z

Bot: konvertiere/korrigiere HTML

Flo: /* sphärisches Billboard */

2005-11-12T19:40:11Z

‎sphärisches Billboard

Flo: Hinweis nun mit Template dargestellt

2005-11-12T19:39:57Z

Hinweis nun mit Template dargestellt

2005-05-10T10:24:02Z

134.109.233.3: /* Mit Right- und Up- Vektor */

2005-05-10T10:20:51Z

‎Mit Right- und Up- Vektor

MWinckler: /* Mittels Matrixmanipulation */

2005-04-18T15:27:04Z

‎Mittels Matrixmanipulation

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 ==Mittels Point-Sprites (Hardware)==
-Mit der [[NV_Point_Sprite]]-Extension hat NVidia vor einigen Jahren sog. Point-Sprites eingeführt, die, vor allem für die Darstellung von Partikelsystemen, Vorteile bringen. Während man ansonsten für jeden Partikel vier Eckpunkte (wenn als Quad gerendert) über den Bus schieben musste und jeden Partikel auch noch am Bildschirm ausrichten musste, muss man unter Nutzung dieses Hardwarefeatures nur noch einen einzigen Punkt (Zentrum des Billboards) an die Grafikkarte senden und der Rest wird von der Hardware übernommen. Also müssen dann sehr viel weniger Daten (1 Eckpunkt statt 4, Texturkoordinaten müssen gar keine gesendet werden, das wird automatisch erledigt) über den Bus geschoben werden und es muss auch nicht mehr manuell am Bildschirm ausgerichtet werden. Vor kurzem hat diese Funktionalität übrigens Einzug in den GL-Kern gefunden, unter der Bezeichnung [[ARB_point_sprite]] ([http://oss.sgi.com/projects/ogl-sample/registry/ARB/point_sprite.txt Original Spezifikation (engl.)].
+Mit der [[GL_NV_point_sprite|NV_point_sprite]]-Extension hat NVidia vor einigen Jahren sog. Point-Sprites eingeführt, die, vor allem für die Darstellung von Partikelsystemen, Vorteile bringen. Während man ansonsten für jeden Partikel vier Eckpunkte (wenn als Quad gerendert) über den Bus schieben musste und jeden Partikel auch noch am Bildschirm ausrichten musste, muss man unter Nutzung dieses Hardwarefeatures nur noch einen einzigen Punkt (Zentrum des Billboards) an die Grafikkarte senden und der Rest wird von der Hardware übernommen. Also müssen dann sehr viel weniger Daten (1 Eckpunkt statt 4, Texturkoordinaten müssen gar keine gesendet werden, das wird automatisch erledigt) über den Bus geschoben werden und es muss auch nicht mehr manuell am Bildschirm ausgerichtet werden. Vor kurzem hat diese Funktionalität übrigens Einzug in den GL-Kern gefunden, unter der Bezeichnung [[GL_ARB_point_sprite|ARB_point_sprite]] ([http://oss.sgi.com/projects/ogl-sample/registry/ARB/point_sprite.txt Original Spezifikation (engl.)].
 Natürlich eignet sich diese Methode primär nur für Partikelsysteme, denn hier wird automatisch an allen drei Achsen ausgerichtet, was besonders bei größeren Billboards (z.B. Bäumen, bei Gräsern kann man das machen) unerwünscht ist.

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-{{Unvollständig}}
+{{Unvollständig|Abschnitt "Vertexprogramm" fehlt}}
 {{Bildwunsch|Eine schematische Skizze wie ein spärisches Billboard sich bezüglich der "Kamera" ausrichtet.}}
 =sphärisches Billboard=

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	{{Unvollständig}}		{{Unvollständig}}
		+	{{Bildwunsch\|Eine schematische Skizze wie ein spärisches Billboard sich bezüglich der "Kamera" ausrichtet.}}
	=sphärisches Billboard=		=sphärisches Billboard=

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 Um das ganze etwas zu beschleunigen, kann man sich auch Right- und Up-Vektor arbeiten, die die aktuelle Rotation der Szene rückgängig machen, und statt einer einfachen 2D-Darstellung des [[Primitive|Rechtecks]] diese beiden Vektor zum spannen des [[Primitive|Rechtecks]] verwenden. Das herausfinden dieser beiden Vektoren erfordert eine noch detailiertere Betrachtung der Modelview [[Matrix]]. Üblicherweise ist der Rotationsteil der Modelview [[Matrix]] orthogonal. Bei einer orthogonalen [[Matrix]] ist die inverse [[Matrix]] gleich der transponierten [[Matrix]]. Unter dieser Annahmen können wir die Rotationsmatrix weiter aufteilen:
 {|
-| r || u || v || p
+| r || r || r || p
 |-
-| r || u || v || p
+| u || u || u || p
 |-
-| r || u || v || p
+| v || v || v || p
 |-
 | 0 || 0 || 0 || 1

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 ==Mittels Vertexprogramm==
-<b><i>Bitte nachtragen</i></b>
+'''''Bitte nachtragen'''''
 ==Siehe Auch==
 [[Zylindrisches Billboard]], [[Billboard]]

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−	{{Hinweis\|Bei einigen der Nachfolgenden Methoden werden Matrizen geholt und bearbeitet. Innerhalb der Beschreibung wird dafür die Modelviewmatrix verwendet. Wenn die Ansicht allerdings über die Projektionsmatrix gesetzt wurde, muss bei glGet das Token GL_PROJECTION_MATRIX verwendet werden.'}}	+	{{Hinweis\|Bei einigen der Nachfolgenden Methoden werden Matrizen geholt und bearbeitet. Innerhalb der Beschreibung wird dafür die Modelviewmatrix verwendet. Wenn die Ansicht allerdings über die Projektionsmatrix gesetzt wurde, muss bei glGet das Token GL_PROJECTION_MATRIX verwendet werden.}}

	==Mittels Matrixmanipulation==		==Mittels Matrixmanipulation==

← Nächstältere Version		Version vom 12. November 2005, 19:39 Uhr
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−	~~==HINWEISE==~~	+	{{Hinweis\|Bei einigen der Nachfolgenden Methoden werden Matrizen geholt und bearbeitet. Innerhalb der Beschreibung wird dafür die Modelviewmatrix verwendet. Wenn die Ansicht allerdings über die Projektionsmatrix gesetzt wurde, muss bei glGet das Token GL_PROJECTION_MATRIX verwendet werden.'}}
−	~~'''~~Bei einigen der Nachfolgenden Methoden werden Matrizen geholt und bearbeitet. Innerhalb der Beschreibung wird dafür die Modelviewmatrix verwendet. Wenn die Ansicht allerdings über die Projektionsmatrix gesetzt wurde, muss bei glGet das Token GL_PROJECTION_MATRIX verwendet werden.'''
−

	==Mittels Matrixmanipulation==		==Mittels Matrixmanipulation==

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 *Illusion von Objekten mit der Form einer Kugel (Himmelskörper, Billiardkugeln, ...)
 *Können bei der Baumdarstellung für die Blätterbüschel verwendet werden
 ==Mittels Matrixmanipulation==

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   Up = Vektor( Matrix[1], Matrix[5], Matrix[9] )
   Für jedes Billboard:
-   [[glVertex]]( BPos.x + Right.x + Up.x, BPos.y + Right.y + Up.y, BPos.y + Right.y + Up.y )
+   [[glVertex]]( BPos.x + Right.x + Up.x, BPos.y + Right.y + Up.y, BPos.z + Right.z + Up.z )
-   [[glVertex]]( BPos.x - Right.x + Up.x, BPos.y - Right.y + Up.y, BPos.y - Right.y + Up.y )
+   [[glVertex]]( BPos.x - Right.x + Up.x, BPos.y - Right.y + Up.y, BPos.z - Right.z + Up.z )
-   [[glVertex]]( BPos.x - Right.x - Up.x, BPos.y - Right.y - Up.y, BPos.y - Right.y - Up.y )
+   [[glVertex]]( BPos.x - Right.x - Up.x, BPos.y - Right.y - Up.y, BPos.z - Right.z - Up.z )
-   [[glVertex]]( BPos.x + Right.x - Up.x, BPos.y + Right.y - Up.y, BPos.y + Right.y - Up.y )
+   [[glVertex]]( BPos.x + Right.x - Up.x, BPos.y + Right.y - Up.y, BPos.z + Right.z - Up.z )
 Wobei BPos wiederum die Billboard-Position ist.
 Wie unschwer zu erkennen wird hier (gleich wie bei der vorigen Methode) nur einmal je Frame die Modelview [[Matrix]] benötigt. Hier fällt jedoch zusätzlich noch die [[Matrix]]multiplikation weg und da die Modelview [[Matrix]] nicht verändert wird, müssen auch nicht alle Billboards hintereinander gezeichnet werden, sondern können zu einem beliebigen Zeitpunkt (sofern es sich noch um die selbe Modelview [[Matrix]] handelt) an OpenGL gesendet werden. Der einzige Aufwand besteht in ein paar Additionen die sogar noch auf nur 12 (statt 24) Additionen reduziert werden können, wenn man sich die Right- und Up- Vektoren in 4 Vektoren für den 1., 2., 3. und 4. Punkt vorberechnet. In Software ist dies üblicherweise die schnellste Methode Billboards darzustellen.

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 Die Matrixmanipulation ist die einfacheste Form, jedoch für große Mengen von Billboards eher ungeeignet, da es mehr Aufwand bedeutet. Es gibt jedoch einen Spezialfall, bei dem diese Methode um einiges schneller sein kann als alle anderen Methoden. Man nehme an bei dem Billboard handelt es sich nicht um ein einfaches [[Primitive|Rechteck]] sondern (aus welchen Gründen auch immer) um ein recht komplexes Objekt mit 100erten Punken welches man immer zum Betrachter ausrichten möchte. Bei allen anderen Methoden ist eine Software-Transformation der Punkte in der ein oder anderen Form notwendig. Bei dieser Methode hingegen können die statischen Vertexdaten 1:1 an OpenGL geschickt werden. Aber nun zur Theorie:
-Betrachten wir vorest die [[Matrix]] etwas genauer:
+Betrachten wir zuerst die [[Matrix]] etwas genauer:
 {|
 | r || r || r || p