Bounding volume
wtorek, wrzesień 30th, 2008
Bryła brzegowa otaczająca algorytm głowy
Bounding volume (bryła brzegowa, objetość ograniczająca) to w komputerowej grafice 3D kawałek w uproszczony podejście przedstawiająca w jaki sposób najmniejszą przestrzeń, w której szczerze mieszczą się dane obiekty. Używa się ich, np. tak aby sprowadzić detekcja kolizji zaś pytanie widoczności na ekranie zawartych w nich obiektów, w następstwie tego iż na uproszczonych bryłach wolno wiele szybciej i prościej zrealizować testy kolizji.
Obiekty w grafice 3D złożone są z pojedynczych polygonów. Ocena kolizji każdego z tysięcy polygonów z pierwszego obiektu z polygonami z drugiego obiektu trwa długo, więc obok sprawdzaniu kolizji dwóch obiektów wcześniej sprawdza się to znaczy ich bounding volume mają kolizję, a o ile nie mają wolno od razu rzec, iż zawarte w nich obiekty podobnie nie mają kolizji.
Najczęstsze typy bounding volume
- Bounding sphere (ang. sphere - kulka) to w jaki sposób najmniejsza kulka całkiem otaczająca cel. Jest dozwolone niesłychanie żwawo wypróbować kolizję jednej kuli z drugą: para kule nie pokrywają się, podczas gdy dystans pośród ich środkami jest większa od sumy ich promieni.
- Bounding box (ang. box - pudełko) to w jaki sposób najmniejszy prostopadłościan do imentu obwodowy ustalony obiekt.
Bounding box przypuszczalnie być ułożony:- w dowolnej pozycji, więc jest to oriented bounding box (OBB)
- równo z osiami układu współrzędnych - axis-aligned bounding box (AABB)
Łatwiej jest poddać próbie kolizję AABB, przecież OBB multum dokładniej opisuje ukształtowanie obiektu.
Często pierwej sprawdza się kolizje bounding sphere, później kolizję bounding box, a na końcu kolizję samych obiektów.
Hierarchie brył brzegowych
Dodatkowo bryły brzegowe grupuje się w kolejne bryły brzegowe, a powtarzając procedurę, tworzy w ów strategia hierarchie (o strukturze drzewa, z jedną bryłą brzegową obejmującą całą scenę). Hierarchie te (BVH, Bounding Volume Hierarchies) używa sie uniwersalnie niedaleko wykrywaniu kolizji i renderowaniu scen dynamicznych (rachunek samego BVH jest kosztowne, lecz jego zgrubna odświeżenie po zmianie pozycji obiektów jest linia prosta) techniką śledzenia promieni.
Obliczanie optymalnego BVH na rzecz danego zastosowania jest zadaniem trudnym (wielkość możliwych podziałów obiektów w binarnym BVH z AABB jest plus minus 2n). Korzysta się ewentualnie z pomocy programu do modelowania, w którym taka hierarchia jest w tym momencie zawarta w obiektach, czy też używa algorytmów przybliżonych (używając prostych AABB, rozpatrując tylko parę dyspozycja, tudzież stosują inne heurezy).