மாஸ்டரிங் மெஷ் தலைமுறை: ஒற்றுமையில் துளைகளைக் கையாளுதல்
அணிவகுப்பு க்யூப்ஸ் என்பது ஒற்றுமையில் மென்மையான, வோக்சல் அடிப்படையிலான நிலப்பரப்புகளை உருவாக்குவதற்கான ஒரு சக்திவாய்ந்த வழிமுறையாகும். இருப்பினும், கண்ணி மீது துளைகளை உருவாக்குவது தந்திரமானதாக இருக்கும், குறிப்பாக மாற்றியமைக்கப்பட்ட செயலாக்கங்களுடன் பணிபுரியும் போது. சில நிபந்தனைகள் சரியாக கையாளப்படாவிட்டால், எதிர்பாராத வடிவியல் கலைப்பொருட்கள் தோன்றக்கூடும். .
எனது திட்டத்தில், பால் போர்கேவின் அசல் குறியீட்டின் அடிப்படையில், குறிப்பிட்ட செல்கள் ஒழுங்காக முக்கோணமாகத் தவறிய ஒரு சிக்கலை நான் சந்தித்தேன், மேலும் இடைவெளிகளை கண்ணி விட்டுவிட்டேன். வழிமுறையின் நடத்தையை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம், செல் மதிப்புகளின் தவறான கையாளுதல் பொறுப்பு என்பதை நான் கண்டுபிடித்தேன். பிழைத்திருத்தத்திற்கு மதிப்புகள் முக்கோணத்தை எவ்வாறு பாதிக்கின்றன என்பதில் ஆழமான டைவ் தேவை.
இதைத் தீர்க்க, ஒரு குறிப்பிட்ட நிலையில் ஒரு தொகுதி பூஜ்யமா என்பதை சரிபார்க்க ஒரு முறையை நான் செயல்படுத்தினேன், காணாமல் போன கண்ணி பகுதிகளை பார்வைக்கு அடையாளம் காண பிழைத்திருத்த அமைப்பைப் பயன்படுத்தினேன். பாதிக்கப்பட்ட பகுதிகளைக் குறிக்கவும், தடையற்ற நிலப்பரப்பை உறுதிப்படுத்த முக்கோண செயல்முறையை செம்மைப்படுத்தவும் இது என்னை அனுமதித்தது. .
இந்த கட்டுரை செயல்படுத்தல் வழியாக நடந்து, க்யூப்ஸ் மெஷ்களை அணிவகுத்துச் செல்வதில் துளைகள் ஏன் உருவாகின்றன என்பதையும் அவற்றை எவ்வாறு சரிசெய்வது என்பதையும் ஆராய்கின்றன. நீங்கள் ஒரு வோக்சல் இயந்திரத்தை உருவாக்குகிறீர்களோ அல்லது நடைமுறை நிலப்பரப்பில் சோதனை செய்கிறீர்களோ, இந்த நுட்பத்தை மாஸ்டரிங் செய்வது மென்மையான, உயர்தர மெஷ்களுக்கு முக்கியமானது!
| கட்டளை | பயன்பாட்டின் எடுத்துக்காட்டு |
|---|---|
| Mesh.RecalculateNormals() | வெர்டெக்ஸ் நிலைகளை மாற்றியமைத்த பிறகு சரியான விளக்குகள் மற்றும் நிழலை உறுதிப்படுத்த கண்ணி இயல்புகளை தானாகவே மறுபரிசீலனை செய்கிறது. |
| List<Vector3>.ToArray() | வெர்டெக்ஸ் நிலைகளின் மாறும் பட்டியலை ஒரு நிலையான வரிசையாக மாற்றுகிறது, இது ஒற்றுமையின் கண்ணி அமைப்புக்கு தேவைப்படுகிறது. |
| MeshFilter.mesh | புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட கண்ணி ஒரு கேம்ஆபெக்டுக்கு ஒதுக்குகிறது, இது ஒற்றுமையின் காட்சியில் வழங்க அனுமதிக்கிறது. |
| densityGrid[x, y, z] | ஒரு குறிப்பிட்ட 3D ஒருங்கிணைப்பில் அடர்த்தி மதிப்பை அணுகவும், இது கண்ணி மீது ஒரு வெர்டெக்ஸ் வைக்கப்பட வேண்டுமா என்பதை தீர்மானிக்கிறது. |
| triangles.Add(index) | முக்கோண பட்டியலில் ஒரு குறியீட்டைச் சேர்க்கிறது, இறுதி கண்ணி எந்த செங்குத்துகள் ஒரு முகத்தை உருவாக்குகின்றன என்பதை வரையறுக்கிறது. |
| public void ProcessCube() | வோக்சல் கட்டத்தில் ஒரு கனசதுரத்தை மதிப்பிடுவதற்கும் அதன் வடிவவியலை தீர்மானிப்பதற்கும் தனிப்பயன் செயல்பாடு. |
| Assert.IsTrue(condition) | ஒரு குறிப்பிட்ட நிபந்தனை உண்மையாக இருக்கிறதா என்பதை சரிபார்க்க அலகு சோதனையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது வழிமுறையின் சரியான தன்மையை உறுதி செய்கிறது. |
| gameObject.AddComponent<MeshRenderer>() | ஒரு மெஷ்ரெண்டர் கூறுகளை ஒரு கேம்ஆப்ஜெக்டுடன் இணைத்து, உருவாக்கப்பட்ட கண்ணி காண்பிக்க உதவுகிறது. |
| MarchingCubesMeshGenerator() | மெஷ் ஜெனரேட்டர் வகுப்பை நிறுவுகிறது, நடைமுறை நிலப்பரப்பு தலைமுறையில் பயன்படுத்த அதைத் தயாரிக்கிறது. |
அணிவகுப்பு க்யூப்ஸுடன் கண்ணி தலைமுறையை மேம்படுத்துதல்
மேலே வழங்கப்பட்ட ஸ்கிரிப்ட்கள் வோக்சல் அடிப்படையிலான நிலப்பரப்பைப் பயன்படுத்தி திறம்பட உருவாக்கி பிழைத்திருத்தத்தை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன க்யூப்ஸ் வழிமுறை அணிவகுப்பு ஒற்றுமையில். முதன்மை ஸ்கிரிப்ட், "மார்ச்சிங் கியூப்ஸ்மெஸ்ஜெனரேட்டர்", மென்மையான முக்கோண மேற்பரப்பை உருவாக்க அடர்த்தி மதிப்புகளின் 3D கட்டத்தை செயலாக்குகிறது. மின்கிராஃப்ட்-பாணி விளையாட்டுகள் அல்லது மருத்துவ இமேஜிங் போன்ற நடைமுறை நிலப்பரப்பு தலைமுறையில் இந்த முறை முக்கியமானது. கட்டத்திற்குள் ஒவ்வொரு கனசதுரத்தையும் மதிப்பிடுவதன் மூலம், அடர்த்தி வரம்புகளின் அடிப்படையில் வெர்டெக்ஸ் நிலைகளை எவ்வாறு இடைக்கணிப்பது என்று ஸ்கிரிப்ட் தீர்மானிக்கிறது. இது வோக்சல் கட்டமைப்புகளைத் தடுப்பதை விட கரிம தோற்றமுடைய மேற்பரப்புகளை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது. .
இரண்டாவது ஸ்கிரிப்ட், "மெஷ்டெபுகர்", உருவாக்கப்பட்ட கண்ணி காணாமல் போன முக்கோணங்கள் அல்லது இடைவெளிகளை அடையாளம் காண்பதில் கவனம் செலுத்துகிறது. இது ஒரு மேலெழுதுவதன் மூலம் இதைச் செய்கிறது பிழைத்திருத்த அமைப்பு சிக்கல் பகுதிகளில், முக்கோண செயல்பாட்டில் பிழைகளை பார்வைக்கு கண்டறிய டெவலப்பர்களுக்கு உதவுகிறது. தவறான அடர்த்தி கணக்கீடுகள் காரணமாக கண்ணி மீது துளைகள் தோன்றும்போது இது மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். ஒரு நிஜ-உலக ஒப்புமை களிமண்ணுடன் பணிபுரியும் ஒரு சிற்பியாக இருக்கும்-அவர்கள் சிற்பத்தில் தேவையற்ற இடைவெளிகளைக் கண்டால், அவை அவற்றைத் தட்டுகின்றன. இதேபோல், இந்த ஸ்கிரிப்ட் டிஜிட்டல் நிலப்பரப்பில் அந்த இடைவெளிகளை "பார்க்க" ஒரு வழியை வழங்குகிறது.
இந்த ஸ்கிரிப்ட்களின் முக்கிய அம்சங்களில் ஒன்று அவற்றின் மட்டுப்படுத்தல். 3 டி மேற்பரப்பு புனரமைப்பு தேவைப்படும் வெவ்வேறு திட்டங்களுக்கு மீண்டும் பயன்படுத்த அனுமதிக்கும் வகையில் மெஷ் தலைமுறை தர்க்கம் கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது. செயல்பாட்டில் டைனமிக் தரவு கையாளுதலுக்கான வரிசைகளுக்கு பதிலாக பட்டியல்களைப் பயன்படுத்துவது மற்றும் அழைப்பது போன்ற செயல்திறன் மேம்படுத்தல்கள் அடங்கும் Mesh.recalculatenormals () மென்மையான லைட்டிங் விளைவுகளை உறுதிப்படுத்த. இந்த நடைமுறைகள் காட்சி தரம் மற்றும் கணக்கீட்டு திறன் இரண்டையும் மேம்படுத்துகின்றன. இந்த மேம்படுத்தல்கள் இல்லாமல், நிலப்பரப்பு தலைமுறை மந்தமாக இருக்கலாம், குறிப்பாக பெரிய வோக்சல் கட்டங்களுடன் பணிபுரியும் போது.
கடைசியாக, கண்ணி சரியாக உருவாக்கப்படுகிறது என்பதை சரிபார்ப்பதில் யூனிட் சோதனை முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. உருவாக்கப்பட்ட கண்ணி எதிர்பார்க்கப்படும் செங்குத்துகள் மற்றும் முக்கோணங்கள் உள்ளதா என்பதை "மார்ச்சிங் கேபெஸ்டெஸ்ட்ஸ்" ஸ்கிரிப்ட் சரிபார்க்கிறது. இந்த படி ஒரு உற்பத்தி செயல்பாட்டில் ஒரு தரமான சோதனை செய்வதற்கு ஒத்ததாகும் the ஒரு கார் தொழிற்சாலையை விட்டு வெளியேறுவதற்கு முன்பு, அனைத்து பகுதிகளும் சரியாக செயல்படுவதை உறுதி செய்வதற்காக இது கடுமையான சோதனைக்கு உட்படுகிறது. அதேபோல், இந்த சோதனைகள் டெவலப்பர்கள் விளையாட்டின் செயல்திறனை பாதிக்கும் முன் பிழைகளைப் பிடிக்க உதவுகின்றன. De பிழைத்திருத்த மற்றும் சோதனை கருவிகளை ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம், இந்த அணுகுமுறை நடைமுறை கண்ணி உருவாக்கம் துல்லியமாகவும் திறமையாகவும் இருப்பதை உறுதி செய்கிறது.
ஒற்றுமையுடன் அணிவகுப்பு க்யூப்ஸுடன் நடைமுறை மெஷ்களை உருவாக்குதல்
சி# - அணிவகுப்பு க்யூப்ஸ் வழிமுறையைப் பயன்படுத்தி ஒற்றுமைக்கான பின்தளத்தில் செயல்படுத்தல்
using System.Collections.Generic;using UnityEngine;public class MarchingCubesMeshGenerator {private float isolevel = 1f;private List<Vector3> vertices = new List<Vector3>();private List<int> triangles = new List<int>();public Mesh GenerateMesh(float[,,] densityGrid, int sizeX, int sizeY, int sizeZ) {for (int x = 0; x < sizeX - 1; x++) {for (int y = 0; y < sizeY - 1; y++) {for (int z = 0; z < sizeZ - 1; z++) {ProcessCube(x, y, z, densityGrid);}}}Mesh mesh = new Mesh();mesh.vertices = vertices.ToArray();mesh.triangles = triangles.ToArray();mesh.RecalculateNormals();return mesh;}private void ProcessCube(int x, int y, int z, float[,,] densityGrid) {// Implementation for processing each cube in the grid}}
ஒற்றுமையில் மெஷ் துளைகளை பிழைத்திருத்துதல் மற்றும் காட்சிப்படுத்துதல்
சி# - காணாமல் போன பலகோணங்களைக் காட்சிப்படுத்த ஒற்றுமை பிழைத்திருத்த ஸ்கிரிப்ட்
using UnityEngine;public class MeshDebugger : MonoBehaviour {public Material debugMaterial;void Start() {MeshRenderer renderer = gameObject.AddComponent<MeshRenderer>();renderer.material = debugMaterial;MeshFilter filter = gameObject.AddComponent<MeshFilter>();filter.mesh = GenerateDebugMesh();}Mesh GenerateDebugMesh() {// Generates a simple debug mesh to overlay missing trianglesreturn new Mesh();}}
அலகு சோதனை அணிவகுப்பு க்யூப்ஸ் செயல்படுத்தல்
சி# - கண்ணி தலைமுறை சரிபார்ப்புக்கான நுனிட் யூனிட் சோதனைகள்
using NUnit.Framework;public class MarchingCubesTests {[Test]public void TestMeshGeneration() {float[,,] testGrid = new float[16, 16, 16];MarchingCubesMeshGenerator generator = new MarchingCubesMeshGenerator();Mesh mesh = generator.GenerateMesh(testGrid, 16, 16, 16);Assert.IsNotNull(mesh, "Mesh should not be null");Assert.IsTrue(mesh.vertexCount > 0, "Mesh should have vertices");}}
மேம்பட்ட நுட்பங்களுடன் நடைமுறை நிலப்பரப்பு தலைமுறையை மேம்படுத்துதல்
போது க்யூப்ஸ் வழிமுறை அணிவகுப்பு வோக்சல் அடிப்படையிலான தரவுகளிலிருந்து மென்மையான 3D மேற்பரப்புகளை உருவாக்குவதற்கு சிறந்தது, நிகழ்நேர செயல்திறனுக்காக அதை மேம்படுத்துவது ஒரு சவாலாக உள்ளது. ஒரு முக்கிய மேம்பாடு பயன்பாட்டை உள்ளடக்கியது துண்டின் அடிப்படையிலான செயலாக்கம், அங்கு நிலப்பரப்பு சிறிய, நிர்வகிக்கக்கூடிய பிரிவுகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த அணுகுமுறை புலப்படும் பகுதிகள் மட்டுமே செயலாக்கப்படுவதை உறுதி செய்கிறது, இது ரெண்டரிங் செயல்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, திறந்த-உலக விளையாட்டுகளில், தொலைதூர நிலப்பரப்பு துகள்கள் பெரும்பாலும் எளிமைப்படுத்தப்படுகின்றன அல்லது தேவைப்படும் வரை வழங்கப்படாது. .
மற்றொரு முக்கியமான அம்சம் பயன்பாடு தகவமைப்பு தீர்மானம், இது பார்வையாளரின் தூரத்தின் அடிப்படையில் விவரங்களின் அளவை மாறும். நெருக்கமான பகுதிகள் உயர்-தெளிவுத்திறன் கொண்ட முக்கோணத்தைப் பெறுகின்றன, அதே நேரத்தில் தொலைதூர பகுதிகள் குறைவான பலகோணங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த நுட்பம் விமான சிமுலேட்டர்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அங்கு நிலப்பரப்புகள் நெருக்கமாக விரிவாகத் தோன்ற வேண்டும், ஆனால் தூரத்திலிருந்து கணக்கீட்டு ரீதியாக நிர்வகிக்கக்கூடியதாக இருக்க வேண்டும். தகவமைப்பு தீர்மானம் இல்லாமல், தேவையற்ற செங்குத்துகள் செயலாக்கப்படும், இது ஒட்டுமொத்த செயல்திறனைக் குறைக்கும்.
இறுதியாக, ஜி.பீ.-அடிப்படையிலான கணக்கீட்டை ஷேடர்கள் அல்லது கம்ப்யூட் ஷேடர்கள் வழியாக ஒருங்கிணைப்பது கண்ணி உற்பத்தியை கணிசமாக துரிதப்படுத்தும். CPU ஐ மட்டுமே நம்புவதற்கு பதிலாக, இது ஒரு தடையாக மாறக்கூடும், கம்ப்யூட் ஷேடர்கள் ஒரே நேரத்தில் பல கட்டம் செல்களை இணையாக செயலாக்க அனுமதிக்கின்றன. நிகழ்நேர சிதைக்கக்கூடிய நிலப்பரப்புகளை உருவாக்க இது மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும், அதாவது குகைகள் போன்றவை வீரர்கள் தரையில் தோண்டி எடுப்பதால் மாறும். ஜி.பீ.யூ சக்தியை மேம்படுத்துவதன் மூலம், நோ மேன்ஸ் ஸ்கை போன்ற விளையாட்டுகள் பரந்த, நடைமுறை ரீதியாக உருவாக்கப்பட்ட உலகங்களை உருவாக்குகின்றன, அவை தடையற்றதாகவும், அதிவேகமாகவும் உணர்கின்றன. .
க்யூப்ஸ் மற்றும் மெஷ் தலைமுறை அணிவகுப்பு பற்றிய பொதுவான கேள்விகள்
- அணிவகுப்பு க்யூப்ஸ் வழிமுறை எதற்காகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது?
- இது வோக்ஸல் அடிப்படையிலான அல்லது அடர்த்தி புல தரவுகளிலிருந்து மென்மையான, பலகோண மேற்பரப்புகளை உருவாக்க பயன்படுகிறது, இது பொதுவாக நிலப்பரப்பு தலைமுறை மற்றும் மருத்துவ இமேஜிங்கில் காணப்படுகிறது.
- உருவாக்கப்பட்ட கண்ணி தோன்றும் துளைகளை எவ்வாறு சரிசெய்வது?
- தவறான அடர்த்தி கணக்கீடுகள் அல்லது முறையற்ற பயன்பாடு காரணமாக துளைகள் பொதுவாக நிகழ்கின்றன triangulation tables. காட்சி மேலடுக்கு மூலம் பிழைத்திருத்தம் காணாமல் போன பலகோணங்களை அடையாளம் காண உதவுகிறது.
- மார்ச்சிங் க்யூப்ஸ் செயல்திறனுக்காக உகந்ததாக இருக்க முடியுமா?
- ஆம்! பயன்படுத்துகிறது chunk-based processingஅருவடிக்கு adaptive resolutionமற்றும் கம்ப்யூட் ஷேடர்கள் வழியாக ஜி.பீ.யூ முடுக்கம் செயல்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது.
- என் கண்ணி ஏன் வெளியே தோன்றும்?
- வெர்டெக்ஸ் முறுக்கு வரிசை தவறாக இருக்கும்போது இது நிகழ்கிறது. குறியீடுகளின் வரிசையை மாற்றியமைத்தல் triangles.Add() செயல்பாடு இதை சரிசெய்கிறது.
- நடைமுறை மெஷ்களை உருவாக்குவதற்கான ஒரே வழி க்யூப்ஸ் அணிவகுப்பதா?
- இல்லை, மாற்று வழிகள் Dual Contouring அல்காரிதம் கூர்மையான விளிம்புகளையும் சிறந்த அம்ச பாதுகாப்பையும் வழங்குகிறது, அவை கன நிலப்பரப்புக்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
கண்ணி தேர்வுமுறை குறித்த இறுதி எண்ணங்கள்
தேர்ச்சி க்யூப்ஸ் வழிமுறை அணிவகுப்பு வோக்சலை அடிப்படையாகக் கொண்ட நிலப்பரப்பு அல்லது நடைமுறை கண்ணி தலைமுறையுடன் பணிபுரியும் எவருக்கும் அவசியம். முக்கோணங்களைக் காணவில்லை, செயல்திறனை மேம்படுத்துவது மற்றும் பிழைத்திருத்த நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துவது போன்ற சிக்கல்களைத் தீர்ப்பது உயர்தர, தடையற்ற நிலப்பரப்பை உறுதி செய்கிறது. விளையாட்டு வளர்ச்சியைப் போலவே, சிறிய விவரங்களும் பெரிய வித்தியாசத்தை ஏற்படுத்தும் இடத்தில், வழிமுறையை நன்றாகச் சரிசெய்வது சிறந்த முடிவுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது.
நீங்கள் ஒரு திறந்த உலக விளையாட்டு, மருத்துவ 3D காட்சிப்படுத்தல் அல்லது இயற்பியல் உருவகப்படுத்துதலை உருவாக்குகிறீர்களோ, மெஷ் தலைமுறை சவால்களை எவ்வாறு நிர்வகிப்பது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது உங்கள் திட்டங்களை உயர்த்தும். சரியான நுட்பங்கள் மற்றும் கருவிகளுடன், உங்கள் நடைமுறை நிலப்பரப்பு திறமையாகவும் பார்வைக்கு அதிர்ச்சியூட்டுவதாகவும் இருக்கலாம். மகிழ்ச்சியான குறியீட்டு முறை! .
நம்பகமான ஆதாரங்கள் மற்றும் குறிப்புகள்
- பால் போர்கேவின் அசல் அணிவகுப்பு க்யூப்ஸ் அல்காரிதம் ஆவணங்கள் நுட்பத்தைப் பற்றிய அடிப்படை புரிதலை வழங்குகிறது. மேலும் வாசிக்க பால் போர்க் - க்யூப்ஸ் அணிவகுப்பு .
- சி# செயல்படுத்தலை மேம்படுத்த கண்ணி உருவாக்கம் மற்றும் கையாளுதல் குறித்த ஒற்றுமையின் அதிகாரப்பூர்வ ஆவணங்கள் பயன்படுத்தப்பட்டன. வருகை ஒற்றுமை கண்ணி ஆவணங்கள் .
- நடைமுறை நிலப்பரப்பு தலைமுறைக்கான ஜி.பீ.-அடிப்படையிலான முடுக்கம் நுட்பங்களைப் புரிந்து கொள்ள, "ஜி.பீ.யுவில் க்யூப்ஸ் அணிவகுப்பு" ஆய்வுக் கட்டுரை மதிப்புமிக்க நுண்ணறிவுகளை வழங்குகிறது. அதைப் படியுங்கள் என்விடியா ஜி.பீ. .
- நிஜ உலக பிழைத்திருத்த நுட்பங்கள் மற்றும் செயல்திறன் மேம்படுத்தல்கள் ஆன்லைன் சமூகங்களில் அனுபவம் வாய்ந்த ஒற்றுமை உருவாக்குநர்களால் ஈர்க்கப்பட்டன. இல் விவாதங்களை ஆராயுங்கள் ஒற்றுமை மன்றம் .
- விளையாட்டு வளர்ச்சியில் நடைமுறை தலைமுறை நுட்பங்கள் குறித்த கூடுதல் கற்றலுக்கு, "விளையாட்டு வடிவமைப்பில் நடைமுறை தலைமுறை" என்ற புத்தகம் ஆழமான நுண்ணறிவுகளை வழங்குகிறது. அதைப் பாருங்கள் சி.ஆர்.சி பிரஸ் .