Реализация Sphere World на C++

Question

Каков был бы лучший способ реализовать, хранить и визуализировать сферические миры, такие как миры в споре или бесконечности, но без промежуточных стадий споры, и множественные миры, аля бесконечная вселенная.Не делайте предположений о том, как генерируется сама планета или о ее размере/масштабе.

Answer 1

Для рендеринга вам нужно использовать какой-то алгоритм уровня детализации, чтобы плавно перемещаться от поверхности планеты к дальней. Существует множество динамических алгоритмов LOD ( см. Здесь ). Более старый алгоритм, называемый ROAM, может быть адаптирован для обработки сферических объектов или планет ( сферическая ROAM ). Gemapry clipmaps - это новый, более популярный алгоритм, который также можно адаптировать к сферическим поверхностям .

Что касается хранения данных, вы можете захотеть взглянуть на процедурную генерацию (в зависимости от ваших потребностей) для текстурирования, карт высот и т. д. Это похоже на то, как Infinity и Spore работают. Вы можете прочитать немного о процедурном текстурировании . Процедурные карты высот проще, в зависимости от того, насколько сложным / реалистичным вы хотите свою местность. На простейшем уровне вы можете просто сместить высоту своей вершины на функцию шума Перлина.

Answer 2

Если вы ищете что-то для хранения данных о поверхности, вы можете посмотреть на HEALpix , Это программное обеспечение, разработанное астрономическим сообществом специально для картирования неба (еще одна сферическая поверхность).

HEALpix создает сетку, которая описывает положение и размер поверхностей, и присваивает каждому идентификатор. Затем вы можете использовать этот идентификатор в качестве ключа или индекса, чтобы получить как можно больше информации об этом конкретном уровне.

HEASpix предоставляет методы для поиска соседних областей поверхности и может указывать позиции центра и вершины для каждой точки сетки.

Это иерархическая сетка, которая позволяет вам разделить каждую грань настолько, насколько вы хотите, чтобы теоретически вы могли иметь части сетки с низким разрешением и другие части с более высоким уровнем детализации, если хотите. У него есть приятное свойство: он бесконечно делится (до предела памяти), и каждый пиксель сетки с заданным разрешением имеет ту же площадь, что и все остальные пиксели с таким разрешением.

В дистрибутиве есть много вещей, которые вам, вероятно, не понадобятся, но основные библиотеки должны быть полезны.

Answer 3

Это, вероятно, не то, что вы ищете ... Но какого черта. Это хорошая история.

Несколько лет назад, когда динозавры все еще бродили по земле, а память все еще измерялась в килобайтах, я играл с некоторым программным обеспечением для фрактальной генерации планет.

Идея состояла в том, чтобы создать прямоугольник размером 2NxN, представляющий планету. Разрежьте планету пополам несколько раз, слегка сдвигая две половины. (Синусоида для среза со случайным фазовым сдвигом и амплитудой. Еще одна случайная синусоида для смещения.) После этого залейте участки нижнего уровня водой и раскрасьте остальные цвета по высоте.

Затем поместите сферу диаметра N сверху и спроецируйте, обернув область NxN карты вокруг половины сферы. Переместите сферу вокруг карты, и выглядело, как будто она вращается.

Answer 4

Я бы предложил использовать какую-то полигональную модель в памяти, чтобы реализовать их в мирах, использовать файл для их хранения и визуализировать их с помощью какого-то 3D-движка.Либо так, либо просто центр указателя и радиус вместе с наложением для описания географии мира.

Редактировать:Спасибо за немного больше деталей.В зависимости от того, сколько деталей вам нужно, вам нужно будет использовать какой-то метод, чтобы разбить текстуру на более мелкие части — вы можете просто сгенерировать текстуру для 20 граней и построить Икосаэдр вокруг центральной точки.Взгляни на картографические проекции для некоторых мыслей о том, как это решается в реальной жизни.