Berechnung der Normalenvektoren

Anfaenger2003

Ich möchte eine Art „Wasseroberfläche“ darstellen die 100x100 Vertices besitzt. Da ja eine Wasseroberfläche in den meisten Fälle nicht gerade stillsteht und sich verändert, müssen die Normalenvektoren bei jedem Render-Vorgang neu berechnet werden.
Meine Lösungs-Idee war es dies mit Winkelberechnungen durchzuführen sprich SIN, COS, TAN. Dies hat dann auch den gewünschten Effekt erzielt, aber leider musste ich Festellen, dass die Berechnungen sehr viel Zeit in Anspruch nehmen.
Jetzt seid ihr gefragt…

Welcher Algorithmus eignet sich hierfür am besten?

Schon mal Danke

randa

Kreuzprodukt?

Edit: Rechtsschreibung.

Sgt. Nukem

Shader

randa

Mich interessiert mal deine formel, poste mal bitte!

Anfaenger2003

Shader

Wie würde es denn damit funktionieren?

randa

Brutal :o

Machs halt so:

gegeben: Vector v1, v2
Ergebnisvektor v3

v3.vx=v1.vy*v2.vz-v1.vz*v2.vy
v3.vy=v1.vz*v2.vx-v1.vx*v2.vz
v3.vz=v1.vx*v2.vy-v1.vy*v2.vx

hab ich ausm kopf gemacht, dürfte in etwa so sein.

durito

@tggc: [OT]

otze

randa schrieb:

Brutal :o

Machs halt so:
gegeben: Vector v1, v2
Ergebnisvektor v3

v3.vx=v1.vy*v2.vz-v1.vz*v2.vy
v3.vy=v1.vz*v2.vx-v1.vx*v2.vz
v3.vz=v1.vx*v2.vy-v1.vy*v2.vx
hab ich ausm kopf gemacht, dürfte in etwa so sein.

was sind denn v1/v2? der alte und der neue vertex?

randa

otze schrieb:

was sind denn v1/v2? der alte und der neue vertex?

Da steht doch Vector, nicht Vertex.
Da stehts doch: v1, v2 sind die benötigten vektoren, v3 ist der normalvektor der rauskommt.

otze

sorry vertan mit vector/vertex
aber was sind die benötigten vectoren? die alte und die neue position?

TGGC

Bitte lesen. Danke.

Bye, TGGC (Reden wie die Großen)

randa

otze schrieb:

sorry vertan mit vector/vertex
aber was sind die benötigten vectoren? die alte und die neue position?

Da gibts nix mit alt und neu. Eine normale baust du auf zwei vorhandenen (und mindestens zwei) Vektoren auf. Diese stellen eine ebene dar, und davon ausgehend berechnest du die normale, die im 90° Winkel zur ebene steht.

Du weisst scheinbar nicht was vektoren/normalen sind also solltest du vielleicht googeln

Sgt. Nukem

randa schrieb:

Du weisst scheinbar nicht was vektoren/normalen sind also solltest du vielleicht googeln

Ich bin mir sicher otze weiß was das ist...

otze

also doch den ebenennormalvector berechnen, sagt das doch gleich^^
wobei man dann doch mindestens 3 punkte brauch weil die ebene doch nur mit 3 punkten sicher berechnet werden kann oder?

randa

jepp, aber zwei Vektoren reichen auch aus. Wenn du zum beispiel zwei Kanten an einer ecke eines Tisches nimmst, reicht das um die ebene des tisches zu bestimmen. die kanten kannst du dir auch als vektoren denken. Die Vektoren können beliebig ausgerichtet sein, nur nicht kollinear.

Fischi

randa schrieb:

Brutal :o

Machs halt so:
gegeben: Vector v1, v2
Ergebnisvektor v3

v3.vx=v1.vy*v2.vz-v1.vz*v2.vy
v3.vy=v1.vz*v2.vx-v1.vx*v2.vz
v3.vz=v1.vx*v2.vy-v1.vy*v2.vx
hab ich ausm kopf gemacht, dürfte in etwa so sein.

Hmm, der Normalenvektor müsste jetzt aber noch normiert werden.

Außerdem wird das nicht sonderlich hübsch aussehen, weil der Normalenvektor
ja zu einem Punkt gehört und nicht zu einer Ebene, d.h. eigentlich
müsste er die Normalen aller an den Punkt angrenzenden Ebenen bestimmen
und daraus den Mittelwert bilden!

d.h pro Punkt: 8x Kreuzprodukt + 9x Vektor normieren

Ich würde empfehlen, entweder die Animation vorzuberechnen oder aber wie
bereits gesagt wurde Shader zu benutzen.

Viele Grüße
Fischi

b7f7

in einem Regelmässigen Gitter kann man aber auch gradienten berechnen indem man es einfach wie ein Rasterbild behandelt.
man approximiert einfach die neun Punkte mit einer ebene
a*x+b*y+c=z;
Gradient in x=a und in y=b

[g1][g2][g3]
  [g4][g5][g6]
  [g7][g8][g9]

  rx= -g1-g4-g7+g3+g5+g9
  ry= -g1-g2-g3+g7+g8+g9
  n= rx X ry;

Anfaenger2003

Das ist nun der neue Code mit dem Kreuzprodukt:

D3DXVECTOR3 v1;
D3DXVECTOR3 v2;
float laenge;

// m_Vertices[m_EffectCountX][m_EffectCountZ]
Vertices = m_Vertices + m_EffectCountZ + 1;
for(x = 1; x < m_EffectCountX - 1; x++)
{
	for(z = 1; z < m_EffectCountZ - 1; z++)
	{
		v1 = D3DXVECTOR3(
			(Vertices + 1)->X - Vertices->X,
			(Vertices + 1)->Y - Vertices->Y,
			(Vertices + 1)->Z - Vertices->Z);

		v2 = D3DXVECTOR3(
			(Vertices + m_EffectCountZ)->X - Vertices->X,
			(Vertices + m_EffectCountZ)->Y - Vertices->Y,
			(Vertices + m_EffectCountZ)->Z - Vertices->Z);

		Vertices->nX = (v1.y * v2.z) - (v1.z * v2.y);
		Vertices->nY = (v1.z * v2.x) - (v1.x * v2.z);
		Vertices->nZ = (v1.x * v2.y) - (v1.y * v2.x);

		laenge =
			sqrtf(powf(Vertices->nX,2) +
			powf(Vertices->nY,2) +
			powf(Vertices->nZ,2));

		Vertices->nX /= laenge;
		Vertices->nY /= laenge;
		Vertices->nZ /= laenge;

		Vertices++;
	}
	Vertices += 2;
}

Ja klappt nun alles... bin euch echt dankbar

Anfaenger2003

Welche Optimierungen könnte man denn an diesem Code durchführen, um die Geschwindigkeit zu verbessern?

rapso

Anfaenger2003 schrieb:

Welche Optimierungen könnte man denn an diesem Code durchführen, um die Geschwindigkeit zu verbessern?

nur einmal bei der initialisierung durchführen und dann nie wieder.

rapso->greets();

b7f7

normierung ist unnötig