Texture splatting 2020. április 21., kedd - 0:51

A Wikipédia is ír róla egy cikket, képtalálatok közt is sok jó ötletet látni a kifejezésre keresve.

Példa:

Ebbe a problémába én legelőször a Three.js-sel futottam. Más környezetekben már eleve kész megoldás van rá, lásd Unity3D-nél. Rajzolhatsz paint-szerűen 3d-ben, és azonnal tökéletes az egész.

Régen az első ötletem a Metin2 miatt az volt, hogy biztos az egész pálya textúrázása Photoshop-szerűen meg van rajzolva már előre, majd ezt feldarabolták (ez az egész művelet akár automatizált is lehet, a lényeg azon van, hogy előre elkészítve történik a dolog) kis részekre, akárcsak magát a pályát, és egyszerűen betölti a megadott chunk textúráját a megadott területre.

Ez tuti működő, és nagyon CPU-kímélő, cserébe rohadtul helyigényes, de memóriaigényes is. A metinből ki is nézném, de igencsak ott sem ez van a háttérben.

A fenti kép példán jól látszik a lényeg. Adott N textúra, amiket L hosszúságú átmenettel akarunk ellátni egymás felé, bármelyikből bármelyikbe.

A Three.js megoldása shaderes alapú, amit egy tanárEmbör valósított meg példa módon, és tett is közzé, amit köszön neki minden élő, mert remek alap.

Én magam is kísérleteztem vele, az ő megoldásával két nagy gond van (nem is a megoldásával, hisz  csak példaképp hozta létre, nyilván olyan céllal, hogy aki többet akar, az tovább is fejlesztheti).

1. csak előre meghatározott hosszúságban tud átmenet keletkezni a megoldásával 2 textúra közt
2. csak egymás után következő textúrák tudnak átmenetelni a másikká.
• A-ból lehet B, B-ből C, C-ből D, viszont A-ból D nem, stb.

Az meg már csak mellékes, hogy ő magassághoz kötötte a dolgot. Adott Y magasságot elérve van egyik-másik textúra.

De ez a módszere alapja shaderrel.
Lényegében:

A domborzatra, vagy síkra (mindegy) minden textúra ki van rajzolva egyszerre. Ugyanakkor a shader ad egy virtuális magasságot a textúráknak, amik le tudnak menni 0-ra vagy alá is (ekkor meg sem jelennek, hanem egy default fekete kirajzolási szín veszi át a helyüket, amit a textúrák egyébként ki tudnak takarni). És tulajdonképp a trükk annyi, hogy bizonyos magasságtól indulva hullámszerűen az egyik textúra elkezd kiemelkedni 1 irányába, míg az épp látszódó elsüllyed 0 felé, és idővel helyetcserélnek, így képezve adott pontokon az átmenetet. És ugyanez megy végbe más-más Y magasságoknál a textúrákon.

És hogy lehetne ezt javítani?

Mármint olyan értelemben, hogy bármelyik textúra bármelyikbe át tudjon menni, és akár változtatható hosszúságú átmenettel is?

A netes leírások alapján sokan színhez kötik a textúrát egy térképen, mint fenti képen látható. Így alapvetően 3 vagy 4 szín jelöl 3/4 textúrát, és ezek egymásba kábé bármilyen átmenettel át tudnak menni. A hiba ezzel kettő: a textúrák mennyisége, és hogy egy majdnem real méretarányú textúrára valósítják meg. És pont a spórolás a lényege a dolognak. Szóval faja, hogy egy ekkora képen több tíz pixel átmenetével szép átmenetet képeznek a textúrák közt is, de egy játékbéli térképen majd 4-5 pixel is soknak fog hatni, több métert fed át a játékon belül (már amennyiben a Metinhez hasonlóan kb 300-500 pixeles térképek vannak, amik több száz métert fednek le a játékon belül).

Megoldás röviden: az RGB minden betűje. Tulajdonképp ugyanezt megcsinálva, de mondjuk jól kihasználva a színeket egy PNG képpel már 256 textúrát tárolhatunk akár (trükközéssel még többet is). Hogyan? (És itt jön a lényeg, ami előtt rizsázok mióta.) Mondjuk a red sáv jelöli a kép pixelében az original textúrát (hogy miből induljon az átmenet), a zöld szín a "melyikké" textúra indexét, és a kék szín utolsó helyen pedig az átmenet állapotát százalékban. Ennyi. Már csak meg kéne valósítani, hogy a shaderes megoldással ez király legyen, és ez némi gondolkodást igényel majd, meg számítást.
Magát a kis térképet, amin ez a miből, mibe és hány% típusúan, a pixelben lévő színek összetételét meg vizualizálhatjuk is egyből 3d-ben, akár egy Unity-szerű painttal (ilyet is akarok), és végül a memóriában tárolt bittérkép alapján menthet egy PNG képet a megtervezett térképről, így már szinte tényleg semmi munka nem lesz vele, és teljesen Unity hatást kapunk készítés közben és használati performancia közben is.

Idővel majd megvalósítom, már egyszer elkezdtem, félig kész is volt, de félbehagytam, és törölték a tárhelyem is, talán viszont volt mentés /de akkor is 0-ról csinálom újra, tökmindegy/.

Ezt a bejegyzést majd folytatom, ha lesz kedvem a leírtakat is megvalósítani.