2023虛擬人和虛擬場景技術探索

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Started!技術框架內幕制作場景資產標準室內場景Step1:

加載房間模型引擎選擇3D場景模型場景文件格式轉換場景導入室內場景同Step1:

加載家具模型場景1.

透視相機：Perspective

camera室內場景Step2:

加載相機??

預備知識Scene Camera Renderer2.

正交相機：Orthographic

cameraRender

the

scene

with

camera將相機捕捉到的場景幀，通過渲染器渲染到畫布上展示給用戶室內場景坐標系統(tǒng):

MVP矩陣變換局部空間：

Local

Space，或者稱為物體空間(ObjectSpace)，局部坐標是對象相對于局部原點的坐標世界空間：World

Space，世界坐標作為一個更大空間范圍的坐標系統(tǒng)室內場景Step2:

加載相機??選擇透視相機：Perspective

cameraFOV:

視場角，相機視錐體的兩端的夾角。視場角的大小決定了視野范圍，視場角越大，視野就越大。目標物體超過這個角就不會被收在鏡頭里。室內場景Step3:

相機如何圍繞場景中心旋轉？OrbitControlOrbitControl

軌道控制器：使相機圍繞目標進行軌道運動三維場景能旋轉的本質：相機對象的旋轉鼠標左右拖動改變相機位置、角度、渲染空間數據引起圖像變化室內場景相機的張角變大，視野FOV

增大camera.rotationXyxz相機平視相機俯視，FOV增大zxStep3

trick:

相機視野變換？FOVyField

of

View

相機視野相機位于頂部，俯視視角時，看到整個房間？室內場景Up

till

now:

場景模型展示疑問?為何墻壁被隱藏了？單面墻視角在入戶門背后時，如何隱藏門框？mesh

visibility室內場景zxStep4:

隱藏門框

mesh

visibilityy世界坐標系camera.worldPosition（x，y，z）>doorEdge.worldPosition（x,y,z）相機z坐標

>

門框z坐標，隱藏門框mesh角色Step1:

加載虛擬人??楧??湊?奞美術生產人物動起來Step2:

Joystick操控搖桿Joystick

2個重要參數：joystick

force:

strength

in

%joystick

angle:

angle

in

radian疑問?相機沒有跟隨移動，人走出視野人物動起來且始終在視野中Step3:

相機跟隨場景的相機，掛載到人物node父節(jié)點上，人物在中心Joystick操控人物node移動場景相機同步移動，場景視角改變，人物始終在中心子節(jié)點設置的坐標位置是相對于父節(jié)點的局部空間坐標，相機始終位于人物node正前游戲邏輯家具選中方案：RaycastRaycast光線投射原理：確定射線起點：常用相機原點確定射線終點：鼠標點擊點（視口坐標

->

世界坐標:

MVP）創(chuàng)建射線對象：起點是相機坐標，終點為鼠標點擊處檢測碰撞結果：射線和檢測物體的包圍和求交捕獲與此射線相交的空間中的物體相交的物體按照深度排序，并返回如何選中家具？射線起點：相機射線終點：鼠標點擊檢測物體：家具返回：與家具相交點的位置游戲邏輯家具拖拽移動:

Raycast核心點：如何得知鼠標拖拽位置的世界坐標？射線起點：相機射線終點：鼠標點擊檢測物體：地板返回：與地板相交點的位置游戲邏輯人物與家具碰撞：Raycast如何檢測人物與家具碰撞？射線起點：人物射線方向：人物走動方向檢測物體：家具返回：與家具相交點的位置大量家具時，低端機達不到fps30格子游戲邏輯人物與家具碰撞：格子看不見的邏輯層：tileInfo將地板劃分為

n

*

n

二維數組形式家具所占地磚

x

*

y此位置地磚保存該家具信息游戲邏輯與家具動作交互動作觸發(fā)點足夠靠近動作觸發(fā)點旋轉人物轉向（基于家具自轉角度

+

觸發(fā)點位置）播放動畫

Play

animation視效優(yōu)化陰影渲染:

shadow

mapWhat

is

a

shadow

map?貼圖疊加。傳統(tǒng)的實時渲染？若有n個光源：使用

第1個燈光

spot

light

渲染一次整個場景，產生一個shadow

map使用

第2個燈光

directional

light

產生一個shadowmap3. …4. …5.

最終將

n

次渲染的陰影結果進行合并，每個mesh渲染讀取n個shadow

map大量計算和性能

?陰影渲染Part1：家具陰影渲染如何提升陰影所需性能？方案1：可以有多個燈光，但只有一個平行光可產生陰影方案2：使用

光照貼圖

或

環(huán)境光照遮擋貼圖

來預先計算離線照明的效果方案3：使用

假陰影，添加一個平面放到物體下方的地面上，同時賦予一個看著像陰影的紋理圖片材質離線渲染離線渲染面光源陰影渲染Part2：人物陰影渲染人物假陰影方案3，面光源投影，人物下方添加一個陰影材質的平面如何實時渲染？離屏渲染更好的效果：模糊處理實時渲染人物陰影人物陰影渲染Off-Screen

renderingGPU屏幕渲染：On-Screen

Rendering：當前屏幕渲染，屏幕上顯示GPU讀取幀緩沖區(qū)（Frame

Buffer）渲染好的的數據Off-Screen

Rendering：離屏渲染，因為一些限制，無法把渲染結果直接寫入frame

buffer，GPU在當前屏幕緩沖區(qū)以外新開辟一個緩沖區(qū)進行渲染操作，之后再寫入framebuffer。為什么會使用離屏渲染？當使用圓角，陰影，遮罩的時候，圖層屬性的混合體被指定為在未預