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OpenGL游戏引擎开发[6]-生成简单地形

程序员文章站 2023-12-27 14:04:39
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好久没更新了,没办法,要写毕业论文。。。

今天来讲一下如何生成简单地形。

一般小游戏中的地形是由程序生成的,比如《我的世界》的地形,每次新建一个存档,都会生成一个新的地图。

OpenGL游戏引擎开发[6]-生成简单地形

常见的方法就是使用柏林噪声随机函数生成地形高度图,如:

这个

OpenGL游戏引擎开发[6]-生成简单地形

这是在线使用柏林噪声随机函数生成地形高度图的工具,可以在这上面生成高度图,然后把高度图下载下来,再读取高度图生成地形。

本节,我们先写个简单的,先不使用高度图,先自己生成个平面网格,就像这样:

OpenGL游戏引擎开发[6]-生成简单地形

其实思路和前面加载STL模型是一样的,只不过,STL模型是从文件读取数据的,这里是自己写代码生成的。具体流程如下:

我们假设生成N*N个顶点的地形(其实就是一个网格),这里每个顶点的Y坐标为0,因为是平面网格嘛。后面我们会读取高度图来生成一个具有高度的真实地形。

通过前面的章节,我们知道,要画一个物体,我们要知道顶点的数据,具体包括:

  • 顶点的位置坐标
  • 顶点的法线(用来进行计算光照,这里我们画的是一个平面,那先统一给一个向上的向量(0,1,0)算了。
  • 顶点的纹理坐标,用来给地形贴图。
  • 顶点的索引数据

那接下来就是使用代码生成这些数据就行了。

// 我们假设生成一个128*128个顶点的地形
int VERTEX_COUNT = 128;
// 这个SIZE是地形实际在OpenGL中显示的大小。因为最终要会绘制到OpenGL窗口的物体总有个尺寸大小吧。这个不要和VERTEX_COUNT混淆了,看下面生成顶点位置数据就知道两者的区别了。
int SIZE = 800;

int count = VERTEX_COUNT * VERTEX_COUNT;
float[] vertices = new float[count * 3];
float[] normals = new float[count * 3];
float[] textureCoords = new float[count*2];
int[] indices = new int[6*(VERTEX_COUNT-1)*(VERTEX_COUNT-1)];
int vertexPointer = 0;

// 先生成顶点位置、法线、纹理坐标
for(int i=0;i<VERTEX_COUNT;i++){
	for(int j=0;j<VERTEX_COUNT;j++){
	    // 生成顶点数据,公式为: ( n / (VERTEX_COUNT-1) ) * SIZE 好好体会下。
		vertices[vertexPointer*3] = (float)j/((float)VERTEX_COUNT - 1) * SIZE;
		vertices[vertexPointer*3+1] = 0;
		vertices[vertexPointer*3+2] = (float)i/((float)VERTEX_COUNT - 1) * SIZE;
		
		// 法线,暂时给个(0,1,0)
		normals[vertexPointer*3] = 0;
		normals[vertexPointer*3+1] = 1;
		normals[vertexPointer*3+2] = 0;
		
		// 纹理坐标
		textureCoords[vertexPointer*2] = (float)j/((float)VERTEX_COUNT - 1);
		textureCoords[vertexPointer*2+1] = (float)i/((float)VERTEX_COUNT - 1);
		vertexPointer++;
	}
}

// 生成索引
int pointer = 0;
for(int gz=0;gz<VERTEX_COUNT-1;gz++){
	for(int gx=0;gx<VERTEX_COUNT-1;gx++){
		int topLeft = (gz*VERTEX_COUNT)+gx;
		int topRight = topLeft + 1;
		int bottomLeft = ((gz+1)*VERTEX_COUNT)+gx;
		int bottomRight = bottomLeft + 1;
		indices[pointer++] = topLeft;
		indices[pointer++] = bottomLeft;
		indices[pointer++] = topRight;
		
		indices[pointer++] = topRight;
		indices[pointer++] = bottomLeft;
		indices[pointer++] = bottomRight;
	}
}


// 最后加载这些数据到GPU即可进行绘制
loader.loadToVAO(vertices, textureCoords, normals, indices);

由于我还要继续肝我的论文,时间有限,对C++ 也不是很熟悉,调试C++ 太麻烦了,从这篇开始,代码都使用Java来写。

代码逻辑一模一样,有兴趣的自己转换下代码即可。

OpenGL游戏引擎开发[6]-生成简单地形

代码下载:

https://wwe.lanzous.com/iKq9Kj3ch7i

环境配置:

https://blog.csdn.net/birdflyto206/category_9277552.html

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