OGRE几何学习记录

1. quad-based objects

粒子系统、公告栏、跟踪轨迹、表层、天空盒、天空面、穹顶

由四边形面片构造，没有相关的模型，仅拥有纹理和生命周期

会把带有纹理的一面一直朝向摄像机

天空面、天空盒、穹顶：

总是和摄像机保持固定的距离；

默认在所有场景物体渲染前渲染，可以之后渲染；

其纹理与其他活动纹理没有本质区别；

可以通过场景管理器开关，也可以重新设置与摄像机的距离

天空面：

一个平面，可以通过场景管理器分解成多个片段，并控制弧度

穹顶：

5个面，没有底的盒子

盒子下部的纹理会因曲率过大失真，地平面高度要高于这些失真

通过调整纹理坐标产生弧度效果，弧度低，天空平坦，适合室外场景，弧度高，陡峭，适合室内场景所看到的天空

每个半盒与摄像机距离固定，距离不宜太近，会覆盖场景中的区域

可以通过活动纹理产生浮云效果

天空盒：

天空盒不是穹顶加一个底面，没有“弯曲”纹理坐标的能力

使用立方体纹理技术“平铺”

潜在利用硬件对立方体纹理的加速功能

|----渲染对象 rendering objects：帮助进行渲染，摄像机、灯光

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|----可渲染对象 renderable objects：场景中的物体

摄像机：

定义产生6个面组成的视截体，近截面、远截面，ogre利用这6各面剔除不可见的物体（图形硬件使用他裁掉 盒子外 一定粒度的几何图形（多边形级别））

摄像机一般直接放置在场景中，默认0,0,0；也可以挂接场景节点，但要关闭“锁定偏移轴（use fixed yaw axis）”，否则摄像机会维持固定向上状态，无法滚动

灯光：

一般被绑定到某些场景节点，产生特殊效果，如车灯

灯光拥有类型、位置、强度属性

由于计算强度原因，灯光只能用于物体的局部辐射光照算法，即不考虑所有光源，特别是其他物体的反射光、光线追踪和光能传递

ogre支持环境光吸收算法 ambient occlusion （AO）------准全局辐射度算法模型

局部光照算法：通过物体表面法线和材质属性，计算光照最终在摄像机中的表现，计算出颜色值给显示器输出

每个渲染通路只能使用一定数目的光照，通常8个

更多 灯光需要更多的 渲染通路，会导致渲染效率下降

ogre的灯光模型：

点光源，聚光灯光源Spot，有向光源 Directional

都有自身颜色，被用于最终的颜色计算；都可以移动，但有向光源没实际意义

点和聚光灯会对距离的增加进行衰减，可设置衰减系数（常量、线性、二次），还可以设置影响范围，范围之外的物体不会得到光照

点光源：向周围辐射，模拟辐射光，壁灯、台灯

聚光灯光源：有方向特性，锥形作用范围，可分外锥和内锥，内锥光线线性衰减，外锥光线可叠加衰减，模拟摩托车前灯

有向光：

模拟太阳广，没有衰减，任何与衰减有关的参数都会被忽略，模拟太阳光

世界地图 World Geometry：

即场景中所有固定的物体，如高度场地图、网格地图、建筑景观、固定的门窗，除了 movable object之外的所有东西

地形和室外场景一般被“分割”，载入时才“缝合”

对以网络模型为基础的场景，需要分割，否则即使只有一小部分需要显示，ogre也会渲染整个模型的全部

ogre的空间分割：

建立在物体粒度上，而不是多边形上，即每个自空间有多少个几何体才能达到稳定、内含多少个可活动的物体、期待的密度和如何布置他们。

四叉树：quadtree

经典的2D分割，适合垂直高度变化小的室外场景或地形

八叉树：octree

适合小型室外场景，即一个立方体被一分为8个

四叉树、八叉树更擅长把多边形打包成集合体进行分割

BSP二叉空间分割树 binary-space partitioning：

场景组织很有效，但目前一般被用于快速碰撞检测

GPU：现代的GPU适合渲染少量巨大的物体，而不是很多小几何片段，比如100w个三角面捆绑成一个簇 cluster 能达到300帧，但分布在1000个簇里，就降低到30帧。

所以可渲染面数不是性能的唯一标准

但是，

1. 巨大的静态物体不能在每一帧都被构建，

2. 静态几何体按材质分类，材质相同的放到同一个簇中，不同材质的物体仍然会被分成不同的簇，效益需要根据材质进行平衡

3. 静态几何体，不能单独移动

4. 活动物体可以共享 一个网络模型，静态物体一般每个实体一个网格模型

5. 即使视截体只看到静态几何体的一小部分，但整个静态几何体数据都会被传到图形硬件中渲染

6. 当距离改变时，整个静态物体的LoD会改变

静态物体的好处：

场景管理器会通过空间分割算法把静态集合体分组，把没有在显示空间的静态几何体直接剔除出渲染队列