Панорама вместо перспективы

[VT]

Все 3d игры производят преобразование перспективы. При этом угол обзора, естественно, не может быть больше 180 градусов (близко к 180 градусов - это будет очень необычная и чересчур объемная картинка).

Однако угол обзора глаза примерно 180 градусов, даже без учета того, что он может вращаться. (конечно, с полным разрешением у глаза угол обзора маленький, но все-таки)

Захотелось сделать небольшую простенькую сценку с панорамным зрением и посмотреть, как это будет смотреться при движении камеры.

Подскажите, есть ли стандартные средства создания панорамы или это нужно делать какими-нибудь хитрыми приемами?

Желательно OGL, так как о нем я хоть представление имею, а про ДиректИкс вообще совсем ничего не знаю

Пример рисунка панорамы:

[Mikle]

VT
Давай определимся, что ты имеешь ввиду под термином панорама. Я так понял, что геометрия сцены так же, как и в перспективе, проецируется по лучу, направленному от камеру к отображаемой точке, но отображение идет на на плоский BackBuffer, а на фрагмент цилиндра, или сфероида? Но как этот фрагмент проецировать на экран, который так, или иначе, плоский?

[VT]

Вот как на рисунке. То есть считая (виртуально), что экран свернули в трубочку вокруг головы юзера. То бишь цилиндрическая панорама.

А вообще сферическая - тоже интересно бы было, но вот там действительно непонятно, как на плоскость проецировать.

[GSerg]

Насколько я понимаю, соответствующий пример в DirectX SDK называется FishEye.

Programming Notes
=================
The scene is actually rendered into the surfaces of a cubemap (rather than the back buffer). Then, the cubemap is used as an environment-map (see the CubeMap sample for more information about cube-mapping) to reflect the scene in some distorted geometry...in this case, some geometry approximating a fish eye lens.

[VT]

Спасибо. Посмотрю.
Вот только не понимаю, чем рыбий глаз принципиально отличается от человеческого (насколько я знаю, только кривизной линзы (чтоб показатель преломления воды учесть), ну еще может быть остротой).

[GSerg]

Рыбы обладают панорамным зрением: они видят в нескольких направлениях одновременно.

[Mikle]

GSerg

Рыбы обладают панорамным зрением

За счет того, что глаза два, а так в том примере просто очень широкоугольная перспектива. Кроме того там на Managed DX.
VT
В принципе можно сделать рендер на несколько вертикальных фейсов, а потом развернуть их на экране, думаю штук восемь хватит.

[GSerg]

Ну, не совсем...
http://bearslair.ru/modules.php?name=En ... nt&tid=346

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0% ... 0%B8%D0%B2

[Mikle]

Объектив «рыбий глаз»



- объектив с очень коротким фокусным расстоянием и, следовательно, с очень широким углом зрения (до 200º). Характеризуется большим искажением перспективы, что иногда используют для создания специальных эффектов

Объекти́в — оптическое устройство, равнозначное собирающей линзе, проецирующее изображение на плоскость.

Сверхширокоугольный объектив («рыбий глаз») — объектив, у которого угол изображения больше 140° или даже 180°. Имеет очень большие геометрические искажения и используется, в основном, для художественной съёмки.

Это по этим ссылкам написано. Подтверждает мою точку зрения, только не понятно в первой цитате, как достигается угол до 200º. Разве что за счет того, что линза выпукла, и на нее попадает свет даже сзади. Тогда действительно будут отличия от проекции на плоскость.

[VT]

В принципе можно сделать рендер на несколько вертикальных фейсов, а потом развернуть их на экране, думаю штук восемь хватит.

Наверно выйдет. Только чтобы исходно прямые края не выглядели сильно ломанными, придется наверно увеличивать колво фейсов.

Осталось разобраться, как эти фейсы делать в OGL, для этого надо для начала попрактиковаться с OGL. А так как времени у меня на это сейчас нет (сессия), я этим займусь позже.
Всем спасибо.

[Mikle]

VT
Тут есть траблы со скоростью, множественное переключение RanderTarget сурфейсов само по себе процесс не дешевый, но! Каждый вертекс, соединенный линией с другим вертексом, лежащим в другом сурфейсе, будет просчитываться дважды, а то и большее кол-во раз, если полигон достаточно большой. То есть во столько раз больше будет выполняться вертексный шейдер. Плюс фрустум куллинг - тоже процесс не бесплатный, а придется его выполнять по кол-ву сурфейсов.
Второй вариант.
Можно написать вертексный шейдер, проецирующий ветрексы по правилам перспективы, но! При ортогональной или перспективной проекциях прямая линия ВСЕГДА отображается в прямую (либо точку). И DX и Ogl основаны на этом, то есть они сначала выполняют вертексный шейдер, проецирующий как-то геометрию на экран, а потом уже рисуют на этих вертексах треугольники, ведь раз прямая остается прямой, треугольник останется треугольником. А в панораме прямая преобразуется в кривую, и мы в результате получим зазоры междуполигонами.
Третий вариант.
Рендерить геометрию как обычно широкоугольной проекцией, но В ТЕКСТУРУ, а потом отображать эту текстуру на BackBuffer с использованием нормал мэпа, вносящего соответствующие искажения (такую текстуру несложно приготовить заранее).
И четвертый вариант, для тех, у кого не пройдет третий из-за того, что не поддерживается бамп - так же рендерим в текстуру, но вместо нормал мэпа используем EnvironmentTextureMapping на регулярную сетку с нормалями, соответствующими нормал мэпу третьего варианта.

ЗЫ. Интересная задачка, пол дня ни о чем другом не думал!

[VT]

Лично мне больше всего по душе первый метод. Вопрос лишь в том, удастся ли мне достаточно гладко склеить полоски, чтобы места склейки не выделялись.

Второй метод я понял не катит никак.

Третий ограничивает угол зрения 180-ю градусами. И вообще не очень понятно.. кажется потеряю четкость по середине.
Четвертый - нормально... но трудновато будет искажение реализовать (я вообще не знаю, как реализовыватьтакого рода преобразование)

Образовалась идея гибридного: отрендерить всю сцену как environment на грани куба (четвертый метод), а затем методом разрезания (первый метод) отрендерить этот environment на экран в нужной панораме. Это исключит перерасчет геометрии сцены для каждой полоски.

Чщерт, когда же к сессии готовиться : (

[GSerg]

И четвертый вариант, для тех, у кого не пройдет третий из-за того, что не поддерживается бамп - так же рендерим в текстуру, но вместо нормал мэпа используем EnvironmentTextureMapping на регулярную сетку с нормалями, соответствующими нормал мэпу третьего варианта.

Programming Notes
=================
The scene is actually rendered into the surfaces of a cubemap (rather than the back buffer). Then, the cubemap is used as an environment-map (see the CubeMap sample for more information about cube-mapping) to reflect the scene in some distorted geometry...in this case, some geometry approximating a fish eye lens.

В SDK же есть пример... даже если на на managed, всё равно принцип можно посмотреть. К тому же, разве этого нет в SDK 8.1?

[Mikle]

GSerg
В 8.1 этого нет. Кроме того "rendered into the surfaces of a cubemap " - это шестикратный рендер, уж лучше применить первый вариант. Сравни быстродействие CubeMap с SphericalMap в .net SDK.
Я лично склоняюсь к третьему-четвертому вариантам.
VT
Четкость потеряется, если использовать недостаточное разрешение.

[GSerg]

Cube в 7 раз медленнее.
Но при этом всё же 240 fps, и картинка выглядит намного лучше, чем в sphere...

[Mikle]

Вот-вот! В 7 раз. При том, что там только две модели (самолет и чайник) и задний план уже на готовой текстуре. Но плюс в том, что в реалтайм можно рендерить отражения от подвижных предметов. Я же предлагаю с помощбю бампа соответствующим образом исказить карту Sphere отражений.
VT
Тебе точно нужно больше 180 градусов? Стань спиной к стене, разве ты стену видишь?

[VT]

Я как-то даже ставил подобный эксперимент. Стену не разобрать. Но если поставить две руки слева и справа и шевелить пальцами, то движение заметно.
А вообще панораму можно сделать и на 360 градусов (и даже еще больше, но уже бессмысленно будет)
А с учетом вращения глаз зато видно примерно 210 градусов. В играх же перспектива раскрывает (точно не знаю) где-то всего лишь 90 градусов.

Появилась идея сделать еще более интересную проекцию.
Берется поверхность сферы
На нее проецируется окружение.
А на зкран переводим так: расстояние от центра экрана до точки на нем пропорционально углу отклонения от направления взгляда, а направление на точку экрана задает направление для отсчета того самого улга, только что упомянутого.

И это реализуемо, наверно, только методом №4. А в пределе малых углов обозрения это будет очень смахивать на обычную перспективу.

ps. наверняка изобрел велосипед, но все-таки... если кто знает, скажите, как такая проекция называется. что-нибудь типа сферической панорамы наверно.

[Mikle]

VT
Третий вариант от четвертого отличается только тем, что использует пиксельный конвейер там, где четвертый - вертексный. Смысл у нормал мэп текстуры и у рег. сетки с нормалями один и тот же.