👨🏽‍💼 👈🏻 🧜🏽 खेल दृश्य के लिए 3 डी मॉडल का अनुकूलन 👨🏼‍🎓 🤵🏻 🖖🏿

यह लेख यूनिटी में 3 डी मॉडल के साथ काम करने के विभिन्न पहलुओं के बारे में क्रास्नोडार स्टूडियो प्लारियम से प्रकाशनों की एक श्रृंखला को पूरा करता है। पिछले लेख: "एकता में मेष के साथ काम करने की विशेषताएं" , "एकता: मेष की प्रक्रियात्मक संपादन" , "एकता और नुकसान में 3 डी मॉडल का आयात" , "बनावट स्कैनिंग में पिक्सेल इंडेंटेशन" ।

लगभग 2 साल पहले हमने एक लेख लिखा था जिसमें हमने कैमरे के कोण पर प्रतिबंध और संबंधित वस्तुओं के रोटेशन के साथ एक दृश्य में 3 डी ज्यामिति के अनुकूलन के विकल्प के बारे में बात की थी। यह तब से बहुत अधिक नहीं हुआ है, लेकिन समाधान में सुधार करने का अवसर, विभिन्न दृष्टिकोणों पर विचार करना और दूसरों पर जासूसी करना डेवलपर्स के दिमाग को परेशान कर रहा है। इस लेख में, हम पेंटिंग बहुभुजों के आधार पर एल्गोरिथ्म के एक बेहतर संस्करण का वर्णन करेंगे, साथ ही इस काम का हिस्सा 3 डी पैकेज में स्थानांतरित करने की कोशिश करेंगे।

दृश्य में फसल

हमने पहले से ही उपरोक्त लेख में इस एल्गोरिथ्म के मूल सिद्धांत पर विचार किया था: हम सभी प्रभावों और पारदर्शी वस्तुओं को बुझाते हैं, एक रंग के साथ अनप्रोसेस्ड बहुभुजों को पेंट करते हैं, और विभिन्न लोगों के साथ संसाधित करते हैं, परिणाम प्रस्तुत करते हैं और निकालते हैं। पुराने संस्करण में, उन्होंने पेंट किया ताकि सब कुछ बेमानी हो जाए, और केवल एक त्रिकोण लाल रंग में चिह्नित किया गया था।

उस लेख की टिप्पणियों में, पाठकों में से एक ने बहुभुज के सेट और कुछ अद्वितीय संख्याओं के बीच एक-से-एक पत्राचार स्थापित करके एल्गोरिथ्म के अनुकूलन की संभावना को इंगित किया। फिर उसी तरह से एक से अधिक त्रिभुज को संसाधित करना संभव होगा। इस विकल्प पर विचार करें।

इस मामले में, पिछली बार के साथ-साथ, कुछ पूर्व-प्रशिक्षण को मंच पर सभी सीटी वस्तुओं को अक्षम करने के साथ जोड़ा जाना चाहिए और उन वस्तुओं को लक्षित मॉडल की दृश्यता को प्रभावित नहीं करने की गारंटी दी जाती है। कैमरा दृश्य लगभग स्वतंत्र रूप से संसाधित होते हैं, वे केवल दृश्यमान बहुभुज के एक सामान्य सूचकांक बफर से जुड़े होते हैं। इसके अलावा, प्रत्येक कोण के लिए एक ज्यामिति प्रीप्रोसेसिंग किया जाता है, जिसके दौरान बहुभुज चालू होते हैं जो वापस कैमरे ( बैकफेस ) में बदल जाते हैं। यह इसलिए किया जाता है क्योंकि एल्गोरिथ्म के एक निश्चित चरण में एक अस्थायी जाल मूल एक की तुलना में काफी अधिक संख्या में वर्टिकल के साथ बनाया जाता है। यह संख्या आसानी से 65,535 की सीमा से अधिक हो सकती है, जिसे गणना में अतिरिक्त इशारों की आवश्यकता होगी और प्रदर्शन कम हो जाएगा। किसी भी मामले में, इन बहुभुजों को हटा दिया जाएगा, क्योंकि उनका रंग फ्रेम में नहीं आएगा। हालांकि, इस तथ्य के कारण कि प्रत्येक त्रिकोण संभावित रूप से तीन कचरा कोने को जन्म देता है, अनावश्यक बहुभुज को अग्रिम रूप से समाप्त करने से एल्गोरिथ्म के मुख्य चरण की सुविधा मिलती है और स्मृति लागत कम हो जाती है।

कुछ 3 डी-मॉडल होने दें, जिनमें से ज्यामिति को एक जाल द्वारा दर्शाया गया है। एक विशिष्ट बहुभुज को एक अद्वितीय रंग में पेंट करने के लिए, आपको इस रंग में इसके सभी कोने पेंट करने की आवश्यकता है। चूंकि सामान्य मामले में एक शीर्ष अलग-अलग बहुभुज से संबंधित हो सकता है, इसलिए समस्या के प्रमुख को हल करना संभव नहीं होगा। कोई फर्क नहीं पड़ता कि हम किसी भी शीर्ष को कैसे रंगते हैं, जब रेंडरिंग करते हैं, तो इसका रंग वीडियो कार्ड के किनारे पर प्रक्षेप एल्गोरिथम के अनुसार, सभी त्रिकोणों पर रेंगना होगा।

बहुभुज के साथ बहुभुज प्रदर्शित करते समय रंग प्रक्षेप का एक उदाहरण

इसलिए, वस्तु के टोपोलॉजी और ज्यामिति को संरक्षित करते हुए, किसी तरह मेष को अलग-अलग स्वतंत्र बहुभुजों में विभाजित करना आवश्यक है। डिक्टम फैक्टम। हम त्रिभुज और कोने की सरणियों को इस तरह से रूपांतरित करते हैं कि प्रत्येक त्रिभुज के लिए 3 अद्वितीय कोने बनाए जाएंगे, जिसकी स्थिति मूल जाल के संगत कोने द्वारा निर्धारित की जाती है। यह ध्यान देने योग्य है कि सामान्य मामले में, इस तरह के जाल में मूल की तुलना में काफी बड़ी संख्या में कोने होंगे। और अगर यह संख्या 65 535 से अधिक हो गई है, तो मेष बनाते समय, आपको उपयुक्त अनुक्रमण प्रारूप को निर्दिष्ट करना होगा।

मूल जाल को प्रत्येक बहुभुज के लिए एक कोने के साथ एक जाल में बदलें

private static Mesh GetNotSmoothMesh(Mesh origin) { var oVertices = origin.vertices; var oTriangles = origin.triangles; var vertices = new Vector3[oTriangles.Length]; var triangles = new int[oTriangles.Length]; for (int i = 0; i < triangles.Length; i++) { vertices[i] = oVertices[oTriangles[i]]; triangles[i] = i; } return new Mesh() { indexFormat = vertices.Length > 65535 ? IndexFormat.UInt32 : IndexFormat.UInt16, vertices = vertices, triangles = triangles }; }

अब आपको इस जाल के बहुभुज को नामित करने की आवश्यकता है ताकि रेंडरिंग ऑपरेशन के बाद यह निर्धारित करना संभव हो सके कि स्क्रीन पर कौन सा मिला। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, हम बहुभुजों के लिए अद्वितीय रंग बनाते हैं और प्रत्येक तीन कोने को इसी रंग में रंगते हैं। परिणाम एक नया जाल है, जिसे हमने बाइट-कलर्ड मेष कहा है।

बाइट रंग का जाल

मेष रंग जिसमें प्रत्येक शीर्ष केवल एक बहुभुज का है

 private static void ColorizePolygons(Mesh mesh) { var pColors = ColorsOfPolygons(mesh); var colors = new Color[mesh.vertexCount]; for (int i = 0; i < colors.Length; i++) { colors[i] = pColors[i / 3]; } mesh.colors = colors; } private static Color[] GetColorsOfPolygons(Mesh mesh) { var colors = new Color[mesh.triangles.Length / 3]; for (int i = 0; i < colors.Length; i++) { var color = Int2Color(i);//         ,     Color2Int //      ,       int     Color32 colors[i] = color; } return colors; }

रंग याद है। यह रेंडर करने का समय है। हम सभी कैमरे के कोणों के लिए 3 डी प्रतिपादन करते हैं और, जब उनमें से प्रत्येक प्रसंस्करण करते हैं, तो अद्वितीय बहुभुज सूचकांकों के बफर की भरपाई करते हैं जिनके रंग फ्रेम में पाए गए थे। कैमरे के लिए गणना के समय के लिए, आपको पड़ोसी पिक्सल के प्रक्षेप के कारण नए रंगों की उपस्थिति से बचने के लिए एंटी-अलियासिंग बंद करने की आवश्यकता है।

विभिन्न कैमरा कोणों से रंगों को पढ़ना और संग्रहीत करना

 // CameraTransform —         //      SetCameraTransform private static HashSet<Color> GetVisibleColors(Camera camera, CameraTransform[] cameraTransforms) { var renderTexture = new RenderTexture(1920, 1080, 24);//for example var rtRect = new Rect(0, 0, renderTexture.width, renderTexture.height); var frame = new Texture2D(renderTexture.width, renderTexture.height, TextureFormat.RGB24, false);//    -  RGB24   ,    RGBA32 var visibleColorsSet = new HashSet<Color>(); foreach (var cameraTransform in cameraTransforms) { SetCameraTransform(camera, cameraTransform); CreateScreenShot(camera, renderTexture, frame, rtRect); visibleColorsSet.UnionWith(GetTextureColors(frame)); } return visibleColorsSet; } public static void SetCameraTransform(Camera camera, CameraTransform camTransform) { camera.transform.position = camTransform.Position; camera.transform.rotation = camTransform.Rotation; camera.fieldOfView = camTransform.FieldOfView; camera.orthographic = camTransform.IsOrthographic; camera.nearClipPlane = camTransform.NearClippingPlane; camera.farClipPlane = camTransform.FarClippingPlane; } private static HashSet<Color> GetTextureColors(Texture2D texture) { return new HashSet<Color>(texture.GetPixels()); } private static void CreateScreenShot(Camera cam, RenderTexture renderTexture, Texture2D screenShot, Rect renderTextureRect) { cam.targetTexture = renderTexture; cam.Render(); RenderTexture.active = cam.targetTexture; screenShot.ReadPixels(renderTextureRect, 0, 0); RenderTexture.active = null; cam.targetTexture = null; } }

यह ध्यान देने योग्य है कि विवेक के कारण, स्क्रीन पर उनके प्रक्षेपण के विशेष रूप से छोटे आकार के कारण कुछ त्रिकोण प्रदर्शित नहीं हो सकते हैं, और इसलिए नहीं कि कुछ उन्हें ओवरलैप करता है या वे गलत पक्ष पर बदल जाते हैं। हमने एल्गोरिथ्म के एक रूढ़िवादी संस्करण को लागू किया है। इस मामले में, स्क्रीन पर त्रिकोण के प्रक्षेपण के एएबीबी की गणना की जाती है, और यदि इसका कम से कम एक पक्ष चित्र में टेक्सल पक्ष से कम है, तो ऐसे बहुभुज को दृश्यमान के रूप में चिह्नित किया जाता है। यह दृष्टिकोण एल्गोरिदम को चलाने के दौरान कलाकृतियों से बचाता है जो लक्ष्य डिवाइस के स्क्रीन रिज़ॉल्यूशन से कम है। यदि आप छोटे बहुभुजों की उपेक्षा करते हैं, तो परिणाम भी स्वीकार्य होगा बशर्ते कि प्रयुक्त रेंडर बनावट का रिज़ॉल्यूशन इच्छित डिवाइस के स्क्रीन के रिज़ॉल्यूशन से अधिक हो।

हमने इस क्रॉपिंग एल्गोरिदम को यूनिटी में लागू किया और इसका उपयोग स्थिर वस्तुओं को अनुकूलित करने के लिए किया गया है, जिनके मॉडल विभिन्न पदों में एक से अधिक बार दृश्य में पाए जाते हैं। यह मुख्य रूप से दृश्य हैं: पत्थर, पेड़, मूर्तियां, फूलदान, आदि जो अक्सर इस्तेमाल किए जाने वाले प्रीफैब को संदर्भित करता है। हम इस तरह की वस्तुओं को 3 डी पैकेज में निर्माण के चरण में पहले से अनुकूलित करना चाहते हैं, लेकिन कौन जानता है कि किस स्तर का फैंटमागोरिक अपने पसंदीदा कैंडलबेरा को रखना चाहता है।

इस तरह के उपकरण के साथ एक ही प्रकार की वस्तुओं के सेट को ट्रिम करने से दृश्य का आकार कम हो जाता है, क्योंकि स्थैतिक बैचिंग के दौरान , सामान्य प्रीफ़ैब मेष के डेटा को बिल्ड स्टेज पर वैसे भी कई बार कॉपी किया जाता है क्योंकि इस मेष के साथ सक्रिय खींची गई वस्तुओं को दृश्य में दर्शाया जाता है। हमारी विधि भी बनावट एटलस में जगह को मुक्त करती है, जैसे लाइटमैप । हम सहेजे गए स्थान का उपयोग उन हिस्सों के विस्तार को बढ़ाने के लिए करते हैं जो सफाई से बच गए।

3 डी फसल

फिर भी, यह बेहतर है कि कलाकार अपने संपादक की सभी अनावश्यक चीजों को काट सकता है, जिससे सामग्री तैयार करने के चरणों की संख्या कम हो जाएगी। यह उचित है जब कैमरे के सापेक्ष केवल एक पूर्व निर्धारित रोटेशन के साथ एक दृश्य में मॉडल का उपयोग किया जाता है। पहले, ऑब्जेक्ट को एक तरफ से उपयोगकर्ता के लिए बिल्कुल चालू कर दिया जाएगा, जिन्हें प्रोजेक्ट में एकीकरण से पहले मैन्युअल रूप से सरल बनाया गया था। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि एकता में इस तरह के सरलीकरण को कार्यान्वित करना पैकेजिंग यूवी- विकास की जटिलता के कारण बहुत अधिक कठिन है, इसलिए 3 डी पैकेज के चरण में स्वचालन कभी-कभी एक कलाकार के लिए जीवन को आसान बनाता है।

हमारी कंपनी में 3 डी मॉडल के साथ काम करने के लिए एक उपकरण ब्लेंडर है । हम उसमें चढ़ गए। ऐसा लगता है कि इस तरह के "वयस्क" सॉफ्टवेयर, ब्लेंडर की तरह, समान कार्यक्षमता होनी चाहिए। हालांकि, यह पता चला कि उसे नहीं करना चाहिए। मुझे अपनी बाइक देखनी थी।

पहला विचार परिचित चयन उपकरण का उपयोग करना था - मूल रूप से एक कैमरा कोण के लिए कलाकार के मैनुअल काम का हिस्सा दोहराएं: दृश्यमान बहुभुज का चयन करें, चयन को पलटना, हटाना। योजना यह थी: कैमरे को स्थानांतरित करें, प्रत्येक स्थिति में मॉडल के एएबीबी प्रक्षेपण का निर्धारण करें, फिर एएबीबी के अनुरूप क्षेत्र के बहुभुज का चयन करने के परिणाम का अनुरोध करें, पिछले वाले के साथ वर्तमान दृश्य के बहुभुज के सेट का संघ प्राप्त करें और अंत में अचयनित बहुभुज को हटा दें।

हालांकि, स्क्रिप्ट के कार्यान्वयन के दौरान, कार्य के संदर्भ में एक महत्वपूर्ण कमी पाई गई थी। ब्लेंडर में चयन उपकरण (आयत का चयन, सर्कल का चयन) स्क्रीन के प्रति यूनिट क्षेत्र की कुछ चयनित तत्वों की बढ़ती संख्या के साथ सटीकता खो देते हैं (कुछ बहुभुज अचयनित रहते हैं), जो हमारे स्वचालन उपकरण में उनका उपयोग असंभव बनाता है। दिलचस्प तथ्य: एक ही 3ds मैक्स में ऐसी समस्या नहीं देखी जाती है।

ब्लेंडर में दूर से हाइलाइटिंग

चयन का परिणाम

अगला प्रयास माथे में समस्या को हल करने के उद्देश्य से था: हमने व्यूपोर्ट के प्रत्येक पिक्सेल के माध्यम से कैमरे से किरणें भेजीं और देखा कि कम से कम एक किरण के साथ सबसे पहले पॉलीगॉन कौन सा था। हमने इस दृष्टिकोण के साथ सटीक परिणामों की उम्मीद नहीं की थी, लेकिन यह एक कोशिश के लायक था। परिणाम स्पष्ट है: सीपीयू पर प्रसंस्करण करते समय बहुत कम उत्पादकता या छोटी संख्या में किरणों के साथ समान छेद।

फिर भी, हमने अधिक उन्नत दृष्टिकोण के कार्यान्वयन के लिए एक पैर जमाने का प्रयास किया। यह विचार था कि प्रत्येक बहुभुज पर एक निश्चित संख्या में यादृच्छिक बिंदुओं का चयन किया जाए और फिर उनकी दिशा में कैमरे से किरणें भेजें। इस दृष्टिकोण ने अच्छी तरह से काम किया, लेकिन हमारे पास कुछ सीमावर्ती मामले थे: बहुभुज भी काट दिए गए थे, जिसमें बीम और उनके सामान्य के बीच का कोण लगभग but / 2 के बराबर था। इस प्रकार, जब परिप्रेक्ष्य विकृतियों के कारण कैमरा ज़ूम करता है, तो कट-आउट क्षेत्र खुल सकते हैं।

यह तरीका, कलाकारों की राय में, बहुत आक्रामक था, इसलिए हमने केवल बैकफस को क्रॉप करने पर ध्यान देने का फैसला किया।

निष्कर्ष

यह कोई रहस्य नहीं है कि गेम बनाते समय डिवाइस के संसाधनों के लिए एक सावधान रवैया अंतिम उत्पाद की गुणवत्ता को प्रभावित करने वाला सबसे महत्वपूर्ण कारक है। यह मोबाइल प्लेटफार्मों के लिए विशेष रूप से सच है, रैम के सक्रिय उपयोग के लिए मूडी है। बहुभुजों की संख्या को कम करने से बनावट एटलस के स्थान को अधिक कुशलता से भरने की अनुमति मिलती है और कम्प्यूटेशनल भार को थोड़ा कम करता है।

इसके अलावा, ऊपर वर्णित उपकरणों और इस तरह का उपयोग करते समय मानव-घंटे की लागत और त्रुटियों की लागत के बारे में मत भूलना। प्रस्तावित दृष्टिकोण कला विभाग के काम के लिए एक अच्छी तरह से काम कर रहे पाइपलाइन को मानता है, विशेष रूप से परियोजना में मॉडल के एकीकरण में शामिल कर्मचारी।

इस प्रकार, इस लेख में चर्चा की गई शर्तों और उपकरणों के बाद, हम निम्नलिखित नियमों का पालन करते हैं। यदि यह माना जाता है कि बनाया गया मॉडल हमेशा उपयोगकर्ता के लिए एक तरफ से बदल जाएगा, और यह भी अगर इन कोणों से दूसरों द्वारा मॉडल के कुछ हिस्सों के ओवरलैप काफी छोटा है, तो कलाकार एक 3D संपादक में हमारे बैकफेस ट्रिमर का उपयोग करता है, शुद्धता की जांच करता है और UV- विकास की पैकेजिंग के लिए आय करता है । यदि मॉडल अक्सर विभिन्न पदों पर उपयोग किया जाता है या एक अधिक जटिल ज्यामिति है, तो परियोजना में आयात करने के बाद, हम लेख के पहले भाग में वर्णित एल्गोरिदम को चलाते हैं, इसके साथ दृश्य में सभी स्थिर वस्तुओं को संसाधित करते हैं।

खेल दृश्य के लिए 3 डी मॉडल का अनुकूलन

दृश्य में फसल

3 डी फसल

निष्कर्ष

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