👳🏿 🤵 👼🏽 कैसे मैं 1997 में लगभग रियल-टाइम रेस ट्रेल्स 👩🏽‍🎓 🐖 🛕

मैं "3 डी ग्राफिक्स इंजन" "डू-इट-योरसेल्फ" बनाने के अपने प्रयासों की यादों को लगभग पूर्व-इंटरनेट युग में साझा करना चाहता हूं (जैसे कि वह पहले से ही कहीं था, बेशक, लेकिन मेरे पास वास्तव में एक नहीं है)। कोई भी अमेरिका खोजा नहीं जा सकता था, क्रांति भी नहीं हुई थी, लेकिन बहुत प्रयास, पीड़ा और प्रशंसक थे। वर्षों से, कई घटनाओं की स्मृति मिट जाती है, विवरण गायब हो जाते हैं, छापें मिट जाती हैं - कई यात्राओं के साथ, डिस्केट बॉक्स खो गया था और वर्णित घटनाओं से कोई कलाकृतियां नहीं थीं।

प्रागितिहास

ओम्स्क शारीरिक शिक्षा स्कूल में स्कूली शिक्षा के अंतिम 4 साल हुए, जहाँ एक बच्चे (शारीरिक शिक्षा और कसम को छोड़कर) को सी भाषा सिखाई गई थी, जिसने खेलों में ग्राफिक्स में रुचि के साथ ओवरलैपिंग करते हुए मुझे खुद को कुछ लिखने की अनुमति दी, जो उस समय के खेल में मैंने देखा था। । 2 डी ग्राफिक्स के साथ आश्चर्यचकित करना पहले से ही मुश्किल था, लेकिन वुल्फ 3 डी ने मुझे थोड़ी देर के लिए एक ठहराव पर रख दिया। वरिष्ठ साथियों में से एक ने कहा "हाँ, सब कुछ सलाखों पर है", और इससे मुझे मैदान से दूर जाने की अनुमति मिली। तब मुझे एहसास हुआ कि ब्रेसेनहैम एल्गोरिदम को छवि स्तंभ को स्केल करने के लिए लागू किया जा सकता है और वुल्फ 3 डी पर कुछ प्रकार की पैरोडी ने काम करना शुरू कर दिया। मैं कुछ भी खेलने योग्य बनाने के प्रयास में नहीं था (क्या अशिष्टता है!), मुझे ग्राफिकल एल्गोरिदम को लागू करने की प्रक्रिया पसंद आई, यह भावना कि आप जानते हैं कि यह कैसे किया जाता है और यह कर सकता है। अंतिम परीक्षा में, मैंने सूचना-विज्ञान लेने के लिए चुना और शिक्षकों को "सैद्धांतिक" भाग प्रस्तुत किया, जिसने उन्हें एक व्यावहारिक उपस्थिति से बहुत आश्चर्यचकित किया। लेकिन परीक्षा से एक हफ्ते पहले, मैंने डिसेंट को देखा - बनावट के साथ एक वास्तविक तीन आयामी खेल। यह कुछ असंभव था, मुझे पता था कि 3 डीएस था, लेकिन एक कार्टून को प्रस्तुत करने के लिए बहुत समय की आवश्यकता थी, और फिर यह हमारी आंखों के ठीक पहले उड़ गया।

स्नातक स्तर पर, सभी सामान्य बच्चों की तरह टकराने के बजाय, मैंने दोस्तों ड्यूक नुकेम (वह भी एक स्तंभकार है) के साथ चर्चा की, जो मुझे वास्तव में उनके हास्य और विविधता के लिए पसंद आया। और फिर एक आदमी ने मुझसे कहा "क्वेक देखो।" जब मैंने कुवकु को देखा, तो मैंने फैसला किया कि इसे सहना पर्याप्त है, यह असंभव है, यह असली 3 डी ग्राफिक्स है, कोई कॉलम नहीं है - और मैं बिल्कुल नहीं समझता कि यह कैसे किया जाता है।

मैं ज्यामिति में कुशल था

अब आप 5 मिनट में कोई भी जानकारी पा सकते हैं, लेकिन तब क्या करें? मेरे पास 3 डी ग्राफिक्स पर किताबें थीं, लेकिन उन्होंने इस सवाल को स्पष्ट नहीं किया। "ड्यूमा" में, सभी चेहरे एक ट्रेपोज़ॉइड में स्क्रीन को चालू करते हैं, बनावट को खींचकर स्तंभों को खींचकर किया जाता है। लेकिन उसी समय, मैंने इस तथ्य को खो दिया कि गैर-रैखिकता क्षैतिज रूप से उत्पन्न होती है, और वास्तव में ड्यूमा में तस्वीर पूरी तरह से यथार्थवादी नहीं है। इसलिए मैंने 3 डी ग्राफिक्स के मुख्य सिद्धांत को याद किया, जिसे न्यूटन ने खोजा - " इसे रैखिक करें ।" बाद की सभी समस्याओं और फेंकों का स्रोत क्या होगा।

चूंकि हम पहले से ही जानते हैं कि कैसे एक ट्रेपोजॉइड को आकर्षित करना है, चलो स्क्रीन पर प्रत्येक त्रिकोणीय पहलू पर "ड्रा" करें। हां, इसे स्तंभों के साथ चित्रित नहीं किया जा सकता है, लेकिन ज्यामिति बहुत कठिन बात नहीं है, चलो स्क्रीन के प्रत्येक पिक्सेल के माध्यम से कैमरे से एक बीम पास करते हैं और पाते हैं कि यह चेहरे को कहां से काटता है। यह व्यावहारिक रूप से किरण अनुरेखण है, केवल लाइट है! कोई भी छात्र 5 मिनट में यह फॉर्मूला लिख देगा। लाइन का समीकरण:

v e c x = k (x_{s}, y_{s}, z_{0}) = k v e c S

$\ vec x = k (x_s, y_s, z_0) = k \ vec S$

जहाँ

x_{s}

$x_s$ ।

y_{s}

$y_s$ ये स्क्रीन प्लेन पर पिक्सेल के निर्देशांक हैं,

z_{0}

$z_0$ यह कैमरे से स्क्रीन प्लेन की दूरी है (संदर्भ प्रणाली के शून्य पर कैमरा),

k

$k$ - पैरामीटर
विमान के समीकरण:

(v e c n, v e c x) = D

$(\ vec n, \ vec x) = D$

जहाँ n सामान्य है, तो पैरामीटर (और इसलिए निर्देशांक) खोजना आसान है:

k = f r a c D (v e c n, v e c s)

$k = \ frac {D} {(vec n, \ vec s)}$

खैर, यह कितना आसान है, विभाजन के ~~दर्द के~~ दायरे में आना। कंप्यूटर अच्छी तरह से गुना करता है, सहिष्णुता से गुणा करता है (यह परिवर्धन और पारियों से ज्यादा कुछ नहीं है), लेकिन विभाजन ... मेरे पेंटियम पर डिवीजन ने 46 घड़ी चक्र लिया। यहां तक कि अगर 320 से 200, भले ही अधिक कुछ न हो, तो हर फ्रेम के लिए आपको 3 मिलियन उपायों की आवश्यकता होती है। और मेरे हेम्प के केवल 100 हैं, जिसका अर्थ है कि आप सिद्धांत रूप में 30 एफपीएस से अधिक तेज नहीं हो सकते। और अगर संकल्प 2 गुना बढ़ा दिया जाए तो? 7 एफपीएस? लेकिन युवा उत्साह शर्मिंदा नहीं था।

ठीक है, मान लें कि हमने चेहरे के साथ प्रतिच्छेदन बिंदु की गणना की, तो हमें दो समस्याओं को हल करने की आवश्यकता है:

तय करें कि इस पिक्सेल में चेहरा खींचना है, या यदि कोई दूसरा चेहरा इसे ओवरलैप करता है
बनावट निर्देशांक खोजें

पेड़ की छाँट

बेशक, मुझे जेड-बफर के बारे में पता था। लेकिन मेरा विश्वास करो, 99% लोग जो जेड-बफर को जानते हैं, वे गलत तरीके से इसकी कल्पना करते हैं, जैसे मैंने गलत तरीके से कल्पना की थी (एक स्पष्टीकरण होगा)। किसी भी मामले में, मैं अनावश्यक गणना से बचना चाहता था (विभाजन बहुत भारी हैं), इसलिए मैंने एक और तकनीक का उपयोग करने का फैसला किया, किताब में पढ़ा - बाइनरी स्पेस पार्टीशन ट्री, वे भी बीएसपी-ट्री हैं। मैं हमेशा पेड़ों से प्यार करता था, एक पेड़ द्वारा छांटने की विधि ने हमेशा मुझे अपने जादू से मोहित किया, और यहाँ इसकी भिन्नता थी - मैंने लगातार 8 घंटे डिबग किया, लेकिन मैं कर सकता था!

विधि ने चेहरों को छांटने की अनुमति दी (उसी समय, कुछ चेहरों को भागों में काट दिया गया था) ताकि प्रदर्शित करते समय, "पास" चेहरे पहले खींचे गए, फिर दूर के लोग। इसलिए, अगर, चेहरे को खींचते समय, मैंने देखा कि पिक्सेल पहले से ही लिया गया था, तो हम अगले पिक्सेल पर सुरक्षित रूप से आगे बढ़ सकते हैं, आदेश समस्या हल हो गई है, यह बनावट को खींचने के लिए बनी हुई है।

गोंद वॉलपेपर बनावट

यू, वी निर्देशांक? नहीं, मैंने नहीं सुना। लेकिन मुझे दोष मत देना, क्योंकि जब आप वॉलपेपर को गोंद करते हैं तो आप उनके बारे में ऐसा नहीं सोचते हैं। आपको लगता है कि आपके पास वॉलपेपर का एक किनारा है (क्षैतिज बनावट वेक्टर), यहां आपके पास वॉलपेपर के दूसरे किनारे (ऊर्ध्वाधर बनावट वेक्टर) है, आप उन्हें दीवार पर बिछाते हैं! इसलिए, मैंने प्रत्येक चेहरे के लिए, बनावट के किनारों के लिए 2 वैक्टर शुरू किए और चौराहे बिंदु को जानते हुए, मुझे बनावट के अंदर निर्देशांक मिला।

हमें एक साजिश और प्रभाव चाहिए।

रेंडरिंग अर्जित, हालांकि तेज़ नहीं, लेकिन अर्जित! मैं 3 डी ग्राफिक्स करने में सक्षम था! लेकिन हम क्या प्रस्तुत करेंगे? हमें किसी तरह के प्लॉट की जरूरत है, कुछ मॉडलों की, हमें किसी तरह की आवाज की जरूरत है।

एक वॉकर या एक फ्लायर? यह वॉकर चला गया और सभी 3 डी सुंदरता को महसूस करने की अनुमति नहीं देता है, निश्चित रूप से एक मक्खी! वहां हमारा डिसेंट होगा।

मैंने एक मंच बनाया, उस पर कई इमारतें डालीं, उन पर खिड़कियों के साथ बनावट खींची, चेहरों का फव्वारा बनाया (यह बहुत अच्छा लग रहा था)। हम क्या शूट करने जा रहे हैं? उन्होंने भूकंप में नाखूनों को गोली मार दी, यह अच्छा नहीं था। किसी कारण से उस समय के कृषिविदों के लिए अज्ञात, शब्द "बोल्ट" (जिसे हथौड़ा मारने की आवश्यकता थी) लोकप्रिय था, और मुझे एहसास हुआ कि हम बोल्ट के साथ शूट करेंगे - यह पता चला कि वे शिकंजा थे - स्लॉट्स इमारत में संचालित बोल्ट पर बहुत अच्छे लग रहे थे "।

दुश्मन? खैर, मैं लोगों के मॉडल नहीं बना सका, मैंने किया ... एक फ्लाइंग एम्बुलेंस, लगभग घन, बस उसकी विंडशील्ड को थोड़ा झुका दिया। लेकिन बनावट बच गई।

ध्वनि। शॉट्स और विस्फोटों की आवाज़ और रोना मुझे एक उड़ान मशीन मिली जिसे मैंने युद्धक्राफ्ट से लिया था, साउंडट्रैक ने ध्वनिक की शुरुआत की, जिसने दुनिया को बेच दिया - मैंने खुद को धातु के बारे में सुना, लेकिन मुझे अपने माता-पिता के लिए खेद महसूस हुआ, जिसे मुझे डिबगिंग करते समय शाम को भी उसी बात को सुनना पड़ा।
विंडोज 95 में, ध्वनियों को मिश्रित नहीं किया गया था, लेकिन वह, विश्वविद्यालय के लाभ, शिक्षक ने मुझे मल्टीथ्रेडिंग के बारे में बताया और मैंने एक अलग स्ट्रीम में मिक्सर लिखा - एक और सफलता (विंडोज़ 98 एक वर्ष में जारी की जाएगी, जहां ध्वनियां स्वयं मिश्रित होती हैं और यह गुप्त कौशल बेकार हो जाएगा)।

क्या बेहतर करना संभव है? मैंने रेखीयकरण को फिर से परिभाषित करने का फैसला किया और सोचा, क्या होगा अगर हम सही ढंग से लाइन के किनारों के लिए बनावट निर्देशांक ढूंढते हैं, और अंदर पागल हो जाएगा? मैंने इसकी कोशिश की - सब कुछ तेजी से कई बार काम करना शुरू कर दिया, लेकिन इमारतों के पास गंभीर विकृतियां शुरू हुईं - जैसे कुटिल दर्पणों के एक कमरे में। परिप्रेक्ष्य का सुधार - नहीं, मैंने नहीं सुना है।
खैर, जब से मैंने सुना नहीं है, इसका कोई लेना देना नहीं है और मैंने इस विकल्प को अस्वीकार कर दिया है।

लगभग कहानी का अंत

पहले साल के अंत में, मैंने कंप्यूटर ग्राफिक्स पर एक विशेष पाठ्यक्रम में भाग लेने के लिए काम किया और शिक्षक को जो कुछ था, वह सब कुछ दिखा दिया। संभवतः हम उनके साथ समान रूप से आश्चर्यचकित थे जब उन्होंने बनावट के निर्देशांक और मानदंडों के रेखीय प्रक्षेप, रोशनी की अनुमानित गणना, परिप्रेक्ष्य की त्रुटि और इसके सुधार का अनुमान समझाया, और मैंने उन्हें वास्तव में काम करते हुए कुछ दिखाया।

दूसरे वर्ष में, मैंने नए ज्ञान के आधार पर सब कुछ फिर से करने की कोशिश की, लेकिन डिफ़ॉल्ट वर्ष 98 था, और मैंने 3 डी त्वरक पर दूसरा भूकंप देखा - यह fabulously सुंदर था। तब शब्द से कोई पैसा नहीं था, त्वरक एक अंतरिक्ष यान की तरह था, किसी कारण से मैंने फैसला किया कि निकट भविष्य में मेरे पास नहीं होगा। और ग्राफिक्स प्रोग्रामिंग में रुचि तेजी से फीकी पड़ने लगी - लेकिन मैं ध्वनि के प्रसंस्करण के विचार से उत्साहित हो गया। लेकिन यह एक और कहानी है

PS वास्तविक बनावट निर्देशांक गैर-रेखीय रूप से बदलते हैं, गति के लिए उन्हें रैखिक लोगों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। लेकिन Z- समन्वय के साथ क्या होता है, और वे परिवर्तन के दौरान Z को क्यों फ्लिप करते हैं? इस प्रश्न का उत्तर जेड-बफर द्वारा दिया गया है।