j2me 3D开发-基本地形渲染技术 _等高线

本章将讲述3D中常用的一些技术：包括高度地图、粒子系统和碰撞检测技术。
是地形的输入数据，可以理解为位图，一个2D矩阵，和位图不同的是，把元素的颜色值映射为高度值，建立的方法有很多，这里使用灰度图来创建高度地图。
粒子系统在模仿自然现象、物理现象及空间扭曲上具备得天独厚的优势。每一种粒子系统都有一些相似的参数，但也都存在差异，如何优化它们的性能并运用于3D创作领域就看开发者的想象力了。
碰撞检测没有很标准的理论，但都建立在2D的基础上，这里沿用了AABB或者OBB的检测方法，或者先用球体做粗略的检测，然后用AABB和OBB作精细的检测。BSP技术并不广泛适用，但是能提高效率，本章没有太多的涉及。
本章主要包括以下几个方面的内容。
n 理解怎样通过灰度图产生顶点和三角面组成立体地图。
n 在高低不平的地形中使用摄影机来模拟行走或跑。
n 使用粒子系统构造火焰、爆炸等常用特效。
n 使用球体、AABB和OBB技术进行碰撞检测。
10.1 基本地形渲染技术
什么是呢？所谓高度图实际上就是一个2D数组。创建地形为什么需要高度图呢？可以这样考虑，地形实际上就是一系列高度不同的网格而已，这样数组中每个元素的索引值刚好可以用来定位不同的网格（x，y），而所储存的值就是网格的高度（z）。
10.1.1 简介
现实中的地形是真实的，不是由三角平面模拟的，但是3D图形图像处理中常常使用三角形来代替地形的表面，每个三角形的顶点高度在山脉到山谷之间转换，模拟自然地形，如图10-1所示。在这个过程中，还将应用纹理展示沙滩、丘陵和雪山。
技术的灵感来源于等高地图的绘制，如图10-2所示，是一幅等高地图，它通常用来描绘高低起伏比较大的地形。

文章插图
例如，飞行员必须了解哪里有高海拔的障碍物、山川、湍流的方向等，以便安全地飞行。从空中往下看，陆地上可能很平坦，但事实上等高线是展开的，没有相当的理解力和想象力，许多人并不能很好地领会地图实际提供的信息。
高度从平面图上无法立体地显现，所以用有规律的间隔来表示海拔，通常根据测量方法的不同一般间隔为50英尺或10m，同等位置的点被连成线，即等高线。
许多情况下这些等高线聚在图上形成封闭的环线，有些部分为不规则的心形，不时会凸出来一点。如果它们突然中断与其他线相冲突，则表示有高度的突然变化，事实上为悬崖或很深的落瀑。
自然界中能看到的惟一等高线只有沿着海岸的水平线（由于海潮的变化，事实上那也不是完全意义上的等高线），但可以把等高线想象成如同水平桌面的边线，如果把衣物或其他东西堆在桌面上，就如同小山峰或其他形状。
【j2me 3D开发-基本地形渲染技术】在这些等高线之间具体地形如何，都没有表示出来。等高线之间也不一定就是斜坡，可能是洞*、凸起的岩石，以及其他各种高度变化在10m之内的地势。从等高线的相应位置，可以简单地猜测出地表大概会是如何变化的。
等高线地图可以形象地反映山体的情况，如图10-3所示是实际山体与等高线地图的对应表示。等高线地图在军事、旅游、探矿中有着广泛的应用。
等高线之间的间隔只是表明同一理论高度下地平线上点之间的距离，并非是地面山坡上点间的实际距离，它们只是用来表明相应的位置，并非根据地平面的比例。
常见的一种错误想法是，一群等高线是按地图绘制比例缩小的地面高度——要知道典型的旅行地图比例是1∶50000，10m在图上只有0.02mm 。图上间距5mm的等高线在地表面的距离为250m，而不是实际代表的10m落差，差距是1∶25 。