Покажите мне человека, который бы не любил смотреть на облака. Но как их сделать в 3D? Этому мы и посвятим эту статью. Очень сложно создать настоящие облака на компьютере, возможно этому поможет спецэффект, называемый volumetric fog.

Volumetric fog - это не просто туман (затенение точки в зависимости от расстояния до нее в соответствии с какой-либо функцией), это цветные облака тумана сквозь которые можно проходить (вспомните Unreal) и которыми можно просто затенять некоторые области уровня или сцены. Они могут быть везде. В статье мы рассмотрим два пути создания этого эффекта.

Раньше туман использовался скорее не как средство украшения а как средство увеличения производительности акселераторов. На открытых пространствах можно видеть настолько далеко, что аж компьютер тормозить начинает ;). Вот программисты и нашли выход: ставили поближе заднюю плоскость отсечения, а все покрывали "толстым-толстым слоем"…. тумана. Посмотрите на Turok: за туманом еле видно пистолет в руке ;) (утрирую).

Первая идея, которая приходит в голову - сделать туман из частиц. Тут есть одно преимущество - управлять можно каждой частицей, делая туман неоднородным, физически правильным, движущимся и т.д. Однако есть и недостаток: угадайте, сколько частиц нужно будет для создания облачка тумана? Девять тысяч? Не-а. Наверное даже больше тридцати. А теперь угадайте - какой акселератор вытянет такую нагрузку? (фанатов Voodoo 3 просьба не кричать и не писать письма ;). Добавьте сюда еще то, что облачка будет, предположим, три. Придется вернуться к тем временам когда все играли в разрешении 320*240 ;).

Посмотрим как это сделано в Unreal (интервью с Tim'ом Sweeney):

Таким образом, если забыть о возможности использования карт тумана, можно предположить, что туман создается таким способом:

1. Сцена (или только туманные участки) разбивается на большее количество многоугольников (ломать не строить - любой квадрат можно разбить на 100 треугольников).
2. Создается функция, которая для каждой точки создает луч, соединяющий эту точку с точкой обзора, и проверяет, не пересекается ли он с областью тумана.
3. Если есть пересечение, он определяет плотность тумана в каждой точке (из двух - точке входа в туман и точке выхода) и расстояние между этими точками. Плотность тумана - обратная квадратичная функция относительно центра области тумана (куба).
4. Из найденных плотности и расстояния функция определяет окончательный цвет точки.
5. Точка и ее цвет отображаются на экране (прошу заметить, что этот путь работает только на 3D системах, интерполирующих цвета между вершинами многоугольника).

Опять-таки, уже существует. Скоро будет здесь. Если кому надо - пишите. Отвечу.