Skinning in Aston. 3D objects

English : Russian

Aston Shell Desktop manager and Shell replacement AltDesk virtual desktops

FAQ

Bred 2

Bred 3

Охота на лис

c2pas32

3D объекты

Aston может рисовать полигональные 3D объекты. Для активации режима 3D используйте специальный атрибут render="scene3d" в секции paint:

...
  <skin name="background">
    <paint render="scene3d">
      <object3d model="teapot1.3ds"/>
      <object3d model="teapot2.3ds"/>
      <object3d model="teapot3.3ds"/>
    </paint>
  </skin>
...

Как вы можете видеть в данном примере, секция paint включает секции objet3d в данном случае. Подробно рассмотрим типичный objet3d:

...
  <skin name="background">
      <object3d model="pot.3ds">
          <material/>
          <render_option/>
          <camera/>
          <transform/>
          <light/>
      </object3d>
  </skin>
...

Атрибут model содержит имя файла для объекта в стандартном формате 3DS. Также, Aston поддерживает встроенный объект model="*QUAD*".
Секция material содержит описание материала объекта:

...
  <skin name="background">
      <object3d model="pot.3ds">
          <material visible_face="cw"
                    light_mode="none"
                    diffuse_source="map"
                    diffuse_color="0xFF007700"
                    diffuse_image="flower.jpg"
                    diffuse_uv="vertex"
                    diffuse_op="replace"
                    reflection_source="map"
                    reflection_color="0"
                    reflection_image="reflection.jpg"
                    reflection_uv="chrome ball"
                    reflection_op="add"
          />
          <render_option/>
          <camera/>
          <transform/>
          <light/>
      </object3d>
  </skin>
...

Атрибут visible_face задает видимость каждой стороны полигона. Допустимые значения:

visible_face="cw" - только сторона, которая обходится по часовой стрелке
visible_face="ccw" - только сторона против часовой стрелки
visible_face="both" - обе стороны

Атрибут light_mode используется для динамического освещения. Допустимые значения:

light_mode="none" - нет динамического освещения
light_mode="flat" - высчитать свет для каждой поверхности
light_mode="gouround" - линейная интерполяция с каждой вершины (не подерживается в текущей версии Aston)

Теперь рассмотрим группу атрибутов для первого прохода прорисовки материала.

Атрибут diffuse_source задает источник цвета по пикселям в первом проходе прорисовки материала:

diffuse_source="none" - пропустить данный проход прорисовки материала
diffuse_source="const" - заполнить все полигоны одним цветом
diffuse_source="face" - каждый полигон отдельным цветом
diffuse_source="vertex" - линейная интерполяция между цветами вершин
diffuse_source="map" - взять с изображения текстуры (в соответствии с текстурными координатами)

Атрибут diffuse_color задает постоянный цвет когда diffuse_source="const"
Атрибут diffuse_image задает имя файла текстуры в случае, когда diffuse_source="map".
Атрибут diffuse_uv задает источник координат текстуры:

diffuse_uv="vertex" - из информации о вершине, обычно читает из файла 3DS
diffuse_uv="chrome ball" - высчитывает в процессе координаты текстуры для эффекта хромного отражения

Атрибут diffuse_op подразумевает математическую операцию над пикселями рисуемомго объекта(src) и предыдущими пикселями на экране (dst):

diffuse_op="replace"	dst = src	рисует новые пиксели поверх старых
diffuse_op="blend"	dst = dst * (1 - alpha) + src * alpha	смешать на значение альфа
diffuse_op="add"	dst = dst + src	добавление
diffuse_op="modulate"	dst = dst * src	умножение

Здесь представлены две группы атрибутов для первого и второго проходов прорисовки материала:

первый проход	второй проход
diffuse_source	reflection_source
diffuse_color	reflection_color
diffuse_image	reflection_image
diffuse_uv	reflection_uv
diffuse_op	reflection_op

Обычно второй проход добавляет эффект отражения. Поэтому значения по умолчанию (например, если они пропущены в XML):

diffuse_op="replace"
diffuse_uv="vertex"
reflection_op="add"
reflection_uv="chrome ball"

Рассмотрим секцию render_options. Секция material в этом примере сокращена:

...
  <skin name="background">
      <object3d model="pot.3ds">
          <material/>
          <render_option zsort="ranging"
                         rbuffer_size="20000"
                         flush_cache="0"
                         mag_filter="nearest"
                         z_adjust="best"
          />
          <camera/>
          <transform/>
          <light/>
      </object3d>
  </skin>
...

Атрибут zsort дает возможность соритровки полигонов по глубине (по оси Z):

zsort="none" - нет сортировки. Это быстро, но может получиться неправильное изображение (например, если цветовая операция "replace" или "blend").
zsort="ranging" - наиболее быстрое решение, но накладывает ограничения на 3D модели
zsort="z-buffer" - наиболее точный способ, но медленный с прорисовкой программного обеспечения (не используется в текущей версии Aston).

Атрибут rbuffer_size задает размер буфера ранжирования (используется, когда zsort="ranging"). Сортировка по z-ранжированию может некорректно работать, если это значение меньше общего количества полигонов в сцене.
Атрибут flush_cacheиспользуется для сортировки полигонов нескольких 3D объектов. Установите flush_cache="0" если object3d не последний в сцене.
Атрибут mag_filter назначает фильтр увеличения тукстуры.

mag_filter="nearest" - 'nearest neighbour' (ближайший сосед) - быстрый, не точный
mag_filter="linear" - би-линейная фильтрация, наилучший, но медленный

Атрибут z_adjust дает возможность коррекции перспективы:

z_adjust="none" - быстрый, но результат прорисовки может быть искажен
z_adjust="y_only" - корректирует только по оси Y, достаточно быстр
z_adjust="full" - точен, но медленный
z_adjust="fast" - наиболее быстрый метод
z_adjust="best" - наиболее оптимальный метод
z_adjust="quality" - наиболее точный метод

Следующая секция camera:

...
  <skin name="background">
      <object3d model="pot.3ds">
          <camera fov="1" aspect="1.25"/>
          ...
          ...
      </object3d>
  </skin>
...

Атрибут fov задает поле угла зрения. Рекомендуемые значения принадлежат интервалу (0.5 - 2.0).
Атрибут aspect задает отношения ширина/высота для поля зрения 3D-прорисовки. Например, если сцена ббыла нарисована на обоях с разрешением 1024x768, тогда соотношение размеров будет 1024 / 768 = 1.25

Теперь рассмотрим, как разместить 3D-объект перед виртуальной камерой. Для этого нам нужно трансформировать координаты объекта. Основные трансформации: передвинуть (move), масштабировать (sceale) и повернуть (rotate). Типичная последовательность трансформаций выглядит так:

...
  <skin name="background">
      <object3d model="pot.3ds">
          ...
          ...
          <transform op="scale" x="zoom" y="zoom" z="zoom"/>
          <transform op="rotate" x="90"/>
          <transform op="rotate" y="alpha"/>
          <transform op="move" z="25"/>
      </object3d>
  </skin>
...

В данном примере присутствуют следующие трансформации:

масштабирование по анимационной переменной "zoom"
поворот на 90^o по оси X
поворот по анимационной переменной "alpha" по оси Y
смещение вдоль оси Z на 25 условных единиц (поместить перед виртуальной камерой)

Анимационные переменные используются для интерактивности и анимационных эффектов.
Например, рассмотрим объявление переменной "alpha":

...
  <skin name="background">
      <anim_vars name="a">
          <frame alpha="0"/>
          <frame alpha="360"/>
          <sequence name="anim_Spawn">
              <loop/>
              <frame render="0" fps="0.1"/>
              <frame render="1" fps="0"/>
          </sequence>
      </anim_vars>
  </skin>
...

Это выглядит как объявление анимации для изображений. Секция anim_vars содержит список кадров и список последовательностей. Атрибут name="a" должен задавать уникальное имя для каждой секции anim_vars (это имя - название контекста анимации, а не переменная!) Каждый frame (кадр) содержит список имен переменных как атрибут с его значениями. Последовательности, объявленные таким же образом, как и для случая анимации изображения.
Посмотрите на пример этого индикатора для виджета Часы:

...
  <skin name="face">
      <anim_vars name="1">
          <frame a_hour="0"/>
          <frame a_hour="720"/>          
          <indicator name="hour"/>
      </anim_vars>
      
      <anim_vars name="2">
          <frame a_minute="0"/>
          <frame a_minute="360"/>          
          <indicator name="minute"/>
      </anim_vars>
  </skin>
...

Как вы уже догадались, "a_hour" и "a_minute" могут быть использованы как анимационные переменные для углов поворота стрелок часов.

И наконец, рассмотрим метод задания освещения динамически освещаемых объектов (когда light_mode="flat"):

...
  <skin name="background">
      <object3d model="pot.3ds">
          <material light_mode="flat" diffuse_source="none"/>
          <light type="ambient" color="0xFF111111"/>
          <light type="directional" dir_x="-1" dir_y="-3" dir_z="3" color="0xFF017eff"/>
          <light type="directional" dir_x="1"  dir_y="3"  dir_z="3" color="0xFF002266"/>
          ...
          ...
          ...
      </object3d>
  </skin>
...

Список источников света объявлен в секциях light. Атрибут type задает тип света:

type="ambient" для рассеяного света
type="directional" для направленного источника освещения

Направление освещения задается через dir_x, dir_y и dir_z (когда type="directional").