生成球体的顶点

时间:2010-12-10 04:53:32

标签: c++ 3d directx

在DirectX移动照明示例中,以下列方式生成柱面:

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) );
            }

是否有类似的方法在DirectX Mobile中生成球体的顶点(如三角形条带或其他方式)? (AFAIK没有D3DMXCreateSphere方法)


最终的解决方案。感谢四分之一的帮助。

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].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TRIANGLELIST,但可以更改为输出一组三角形条

3 个答案:

答案 0 :(得分:11)

思考它的基本方式:

第一种不使用连续三角形条的方法......

已经有一段时间了,所以我可能会犯错误......

以参数方式定义的单位圆:

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

现在我们可以定义一个圆圈,想象一下x,y平面上的同心环。 现在想象一下提升最里面的圆圈,当你举起它时它拉起下一个戒指,就像一个紧身的......这个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,(z,y)平面......当然,我们只对找到偏移量感兴趣环(需要从(x,y)平面偏移的高低)。

因为我们只需要偏移,我们只需要半个圆......而且极点只是一个点。在两极之间使用三角形风扇,在每个环之间使用条带。

在这次心理练习之后,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”,你将看到该线后面的参数形式。

法线非常容易,球体应始终围绕(0,0,0)建立,并且球体应始终以半径1构建(因此您可以简单地将其缩放到所需的大小)然后每个顶点在圆形表面上等于法线。


上面的方法使用了两个三角形扇形和一系列三角形条带......另一种产生顶点均匀分布的球体的方法可以用一个三角形条带绘制,虽然此刻我会发疯试图编码它涉及以下想法:

想象一个以原点为中心的四面体(这些点是从0,0,0开始的1个单位)。这是一个非常可悲的球体表示,但它是一个近似值。现在假设我们在四个面中的每个面上找到中点,然后将该点推出,直到它在球体的表面上。然后我们找到那些面的中点并将它们推到球体的表面......

tetrahdralSphere(int recursions){}

找到中点非常简单,它只是每个x,y,z分量的平均值。然后,由于球体是一个单位球体,将它们移动到表面就像标准化这个新的矢量一样简单。


方法一产生一个点分布,它看起来经度和纬度线并产生非均匀分布(如果使用四边形和一个线框,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,因此它更难一点但看起来更均匀。如果你想变得非常复杂并且伤到你的头......然后尝试分配n点,然后模拟点之间的驱避力,将它们分开,然后将它们在表面上标准化。有一些令人头疼的问题需要解决才能使这项工作有效,但是你有相当均匀分布的点,你可以控制顶点的数量,你将开始了解建模工具所需的内容。找到表示模型的最小几何。


使用第一种方法。 在(0,0,1)处画一个点然后你需要你的第一个同心环(为简单起见,每个环将具有相同数量的点)。

让我们每环抽取10个点...所以phi将以2pi / 10的增量步进 并绘制10个同心环

我们将绘制10个环+2个极点,因此theta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

答案 1 :(得分:5)

对单位范围进行三角测量的常用方法是构建tetrahedronicosahedron

  • 如果精度足够,请停止
  • 否则,对于每个现有的面孔:
  • 在每条边的中点添加一个顶点并对其进行标准化,使其位于单位球上
  • 用四个新面替换面部。其中一个面具有三个新的中点作为角点(在纸上绘制,其他三个面将变得明显)
  • 循环。

为避免在边缘中点重复顶点,您需要跟踪现有顶点以便重复使用。

答案 2 :(得分:2)

我在回复this question的帖子中详细解释了一些细节。