Bližší seznámení s vertex shadery | Kapitola 2
Seznam kapitol
Minulý týden jsme vás seznámili s Pixel Shadery. Dnes se podíváme na Vertex shadery, které jsou nástrojem k ovládání objektů a jejich deformací. Dnešní část jsme se snažili udělat trochu více pro laické uživatele. Doufáme, že se vám bude tento článek líbit.
Účelem této kapitoly je ukázat čtenářům několik ilustračních příladů, na kterých je vidět jakých efektů se dá použitím vertex shaderů dosáhnout. Doufám, že vám tato sada obrázků umožní pochopit další výklad a umožní vám si udělat alespoň nějaký názor na to, o čem je tato technologie. První věcí ke které se dají vertex shadery použít je výpočet deformace jednoho objektu při jeho styku s objektem druhým. Tato situace je ukázána na obrázku.
Deformace objektu způsobená kontaktem s jiným objektem
Z tohoto obrázku je jasně vidět, jaké možnosti nám toto využití vertex shaderů přináší. Tento efekt je využitelný v mnoha typech her. Je to dáno tím, že téměř neexistuje hra, která by obsahovala pouze jeden objekt. Vždy se ve hře těchto objektů nachází větší či menší množství a tyto objekty se ve většině případů nějakým způsobem pohybují. S využitím výše prezentovaného efektu se zvýší realističnost kontaktu objektů a dojde ke kvalitnějšímu vykreslení následků tohoto kontaktu.
Další věcí ke které se dají vertex shadery s výhodou použít, je výpočet realistických stínů způsobených osvětlením scény z mnohonásobných světelných zfrojů. Použití tohoto efektu je ukázáno na následujícím obrázku.
Ukázka realistických stínů způsobených nasvětlením scény z mnohonásobných světelných zdrojů
V první části obrázku je vidět, jak se s použitím vertex shaderů zobrazily stíny jednotlivých objektů, v našem případě míčů. Pokud si scénu trochu prostudujete, uvidíte, že stíny jednotlivých objektů se nacházejí opravdu tam, kde by jste je očekávali. Nejmarkantněji je to vidět na basketbalovém a fotbalovém míči, jež jsou umístěny v popředí scény. Tohoto efektu se s výhodou používá v akčních hrách. Efekt umožňuje zobrazit realistické stíny postav, čímž se dá dosáhnout zajímavých efektů, které podstatnou měrou oživují atmosféru hry.
Na třetím obrázku je demonstrována další vlastnost vertex shaderů a tou je možnost animace objektů ve scéně. Zde je k demonstraci využita mýdlová bublina. Jedná se o trochu kontroverzní ukázku, neboť zobrazení bubliny je trochu více umělecky abstraktního rázu. Pokud někdo z čenářů chce, může si scénu lépe prostudovat a potom si zkusit tuto mýdlovou bublinu představit. Pokud se o to budete pokoušet, přeji vám příjemnou zábavu.
Ukázka mýdlové bubliny animované pomocí vertex shaderů
Na další dvojici obrázků je předveden optický efekt nazývaný "rybí oko". V levé části můžete vidět vstupní scénu před tím, než je na ní aplikována sada naprogramovaných instrukcí. O zpracování těchto instrukcí se postará jednotka vertex shaderu. Po vypočtení scény dojde k její transformaci na základě zpracovaných instrukcí. No a výsledný efekt je vidět na obrázku vpravo. Ti z vás, kteří hrají počítačové hry si asi dokáží představit, k čemu se dá tento efekt využít.
Jde použít například na různé výhledy z kabiny u simulátorů. Je jedno zda se bude jednat o simulátory letecké, lodní nebo simulátory automobilů. Téměř ve všech případech si můžete zapnout pohled zevnitř simulovaného dopravního prostředku. Pokud si tento výhled zapnete uvidíte venkovní scény zdeformované otvorem, přes který ven vyhlížíte. A v tomto případě se dá samozřejmě s výhodou použít prezentovaný efekt. Další využití tohoto efektu mne napadá například ve spojitosti s výhledy přes různé dalekohledy a mířidla zbraní, které jsou používány v akčních hrách. Toto samozřejmě není vyčerpávající výčet použití tohoto efektu. Myslím si, že každý z vás dokáže vymyslet další možnosti aplikování.
Posledním příkladem, který zde ukáži je obrázek, na kterém je zobrazen povrch na který je aplikováno větší množství barevných odstínů a dále je pohled ještě deformován dle předem určených zákonitostí.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
