Играя в Left 4 Dead вы наверняка наслаждались тем как выстрелив зомби в голову, она взрывалась, как отлетали руки и ноги и прочее. Но как же всё это работает? Давайте разберёмся!
Для начала давайте посмотрим что из себя представляет расчленёнка в первой части L4D:
- Встроена в модель
- Только 5 вариаций
- Нужно самому редактировать текстуру
- Всегда фатально для зомби
Это пускай и выглядело не плохо, но Valve хотела большего и поставила в создании расчленёнки для своей следующей игры цели:
- Точное расположение ран
- Раны соответствуют силе оружия
- Отдельная геометрия раны и текстуры
- Несколько активных/видимых ран на модель
Звучит понятно и красиво но есть ряд тех. ограничений:
- Всё должно работать на Xbox 360
- Не должно требоваться сильных процессоров
- Никаких дополнительных базовых сеток, кроме геометрии ран
Так же в L4D2 имеется более 24,000 вариаций обычных зомби и добавлять к ним в модель ещё что-то очень долго и будет губить производительность
Самым первым прототипом было:
- Использование эллипсоидов спейс-позы для отбраковки пикселей
- Заполнение отверстия с моделью раны
А как работала отбраковка внутри эллипсоида?
- Вершинный шейдер вычисляет относительное расстояние
- Это значение интерполируется и вырезается/удаляется тексту
Плюсы этой системы:
- Никаких дополнительных данных буфера вершин
- Раны это отдельный draw call с
собственными текстурами
Проблемы:
- Жесткий разрез выглядел неестественно
- Раненые модели выглядели странно потому что им нужен был lip вокруг границы раны
- Не было крови на одежде и коже у края раны
- Требуется точная геометрическая подгонка с моделью
Далее Valve решили по поэкспериментировать с проецируемой Текстурой
Они попытались использовать проецируемою текстуру и альфа канал должен был убирать пиксели
Так Valve пришли к тому что они объединили текстуру и эллипсоид и получилось то что мы видим в L4D2 сейчас
Как работает слой крови:
- Проекция текстуры выровнена с осью эллипса
- Слой крови умножается на градиент чтобы кровь не разбрызгивалась слишком далеко
Код Вершинного Шейдера:
// Subtract off ellipsoid center
float3 vLocalPosition = ( vPreSkinnedPosition.xyz - vEllipsoidCenter.xyz );
// Apply rotation and ellipsoid scale. Ellipsoid basis is the orthonormal basis
// of the ellipsoid divided by the per-axis ellipsoid size.
float3 vEllipsoidPosition;
vEllipsoidPosition.x = dot( vEllipsoidSide.xyz, vLocalPosition.xyz );
vEllipsoidPosition.y = dot( vEllipsoidUp.xyz, vLocalPosition.xyz );
vEllipsoidPosition.z = dot( vEllipsoidForward.xyz, vLocalPosition.xyz );
// Use the length of the position in ellipsoid space as input to texkill/clip
float fTexkillInput = length( vEllipsoidPosition.xyz );
// We use the xy of the position in ellipsoid space as the texture uv
float2 vTextureCoords = vEllipsoidPosition.xy;
Как то вот так странно и интересно работает расчленёнка в L4D2.