Все статьи / Метасферы

В этом примере реализованы метасферы/metaballs (также известные как изоповерхности/isosurfaces). Для визуализации поверхности с одинаковым значением потенциала поля использован алгоритм Marching Tetrahedra

Подготовка проекта

  • Обновите или клонируйте репозиторий github.com/cg-course-2018/QtLabs2D
  • Переключитесь на ветку “sample15”, создайте от неё новую ветку, уникальную для вас - например, “sample15_%ФАМИЛИЯ%”
  • Откройте QtLabs2D.sln, соберите и запустите проект Sample15
  • Вы увидите следующее:

Скриншот

С помощью горячих клавиш WASD вы можете управлять камерой

Задание cg15.1 - подобрать степень детализации

Подсказки можно найти по комментариям // TODO: (cg15.1) в коде

Инициализация изоповерхности происходит в методе IsosurfaceScene::initializeObjects(). В текущей версии детализация поверхности достаточно плохая. Требуется подобрать значение константы cubeSize под возможности вашего компьютера, чтобы расчёт занимал не более 1-2 секунд.

Задание cg15.2 - нарисовать красные глаза

Нужно нарисовать красные глаза и добавить для них глазницы.

Доработки можно выполнить в методе IsosurfaceScene::initializeObjects(). Требуется:

  • путём добавление новых источников потенциала поля (объектов класса IsoPointSource) создать на голове, отображаемой в программе, углубления для глаз
  • для визуализации зрачков добавить на сцену две новых полигональных сетки, полученных путём триангуляции сферы
    • для триангуляции сферы используйте функцию “utils::tesselateSphere”
    • два новых узла будут храниться в поле типа “SceneGraphNodePtr” подобно полю “m_surfaceMesh”

Иллюстрация

Задание cg15.3 - заменить бинарный поиск точки пересечения на линейную интерполяцию

На данный момент в коде метода IsoSurface::getPointAtThresholdOnEdge запускается бинарный поиск точки пересечения одиночного ребра и изоповерхности. Поиск выполняется рекурсивно методом IsoSurface::getPointAtThresholdBetween.

  • Ознакомьтесь с комментариями в этих методах, изучите их код
  • Затем замените рекурсивный бинарный поиск пересечения на линейную интерполяцию между двумя вершинами ребра
    • Для линейной интерполяции пригодится функция glm::mix
    • Коэффициент линейной интерполяции можно вычислить, используя известный потенциал поля в двух вершинах ребра и пороговое значение потенциала, которое хранится в поле m_threshold