Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет

Кафедра МОЭВМ

Пояснительная записка по лабораторной работе

3D графика и 3d звук.

Выполнил:

Студент гр.3351

Сергеев М.В.

Проверил:

Яновский В.В.

Санкт-Петербург

2008г.

Оглавление

Часть 1. 3D ГРАФИКА 3

1.1 Вступление 3

1.1 Графический ускоритель 3

1.2 3D модель 4

1.3 3D-конвейер 5

1.4 3D-API 6

1.5 3D акселерация 7

1.6 Заключение 9

Часть 2. 3D ЗВУК 10

2.1 Для чего нужен и где применяется трехмерный звук 10

2.2 Развитие методов воспроизведения и записи объемного звука 11

2.3 Теоретические основы 3-х мерного звука 12

2.4 Трехмерный звук и персональные компьютеры 12

Часть 3. РАЗРАБОТКА 3D ПРИЛОЖЕНИЯ 14

3.1 Постановка задачи 14

3.2 Обзор возможных вариантов исполнения и выбор из них оптимального 14

3.2.1 Что выбираем? 14

3.2.2 Сравниваемые параметры 14

3.2.3 Сравнение Direct3D и OpenGL 15

3.2.4 Окончательный выбор 19

3.3 Реализация 20

1. 3D ГРАФИКА

1. Вступление

Вопрос о том, что же является двигателем всей компьютерной индустрии, давно заботит многих пользователей. То ли это фирма Intel, которая, не переставая, выпускает и выпускает новые процессоры. Но кто тогда заставляет их покупать? Может, во всем виноват Microsoft, который непрерывно делает свои окна больше и краше? Да нет, можно ведь довольствоваться старыми версиями программ - тем более спектр их возможностей практически не изменяется. Вывод напрашивается сам собой - во всем виноваты игры. Да, именно игры стремятся все более и более уподобиться реальному миру, создавая его виртуальную копию, хотят все более мощных ресурсов.

Вся история компьютерной графики на PC является тому подтверждением. Вспомните, в начале были тетрисы, диггеры, арканоиды. Вся графика заключалась в перерисовке небольших участков экрана, спрайтов, и нормально работала даже на XT. Но прошли те времена. Взошла звезда симуляторов.

С выходом таких игр, как F19, Formula 1 и т.п., в которых приходилось уже перерисовывать весь экран, предварительно заготавливая его в памяти, всем нам пришлось обзавестись, по крайней мере, 286 процессором. Но прогресс на этом не остановился. Желание уподобить виртуальный мир в игре реальному миру усилилось, и появился Wolf 3D.

Это, можно сказать, первая 3D-игра, в которой был смоделирован какой-никакой, но все же реалистичный мир. Для его реализации пришлось использовать верхнюю (более 640 Кб) память и загнать программу в защищенный режим. Для полноценной игры пришлось установить процессор 80386. Но и мир Wolf 3D страдал недостатками. Хотя стены и были не просто одноцветными прямоугольниками, но для их закраски использовались текстуры с небольшим разрешением, поэтому поверхности смотрелись прилично лишь на расстоянии. Конечно, можно было пойти по пути наращивания разрешения текстур, вспомним, например, DOOM. Тогда нам пришлось снова перейти на более новый процессор и увеличить количество памяти. Правда, все равно, хотя изображение и улучшилось, но ему были присущи все те же недостатки. Да и плоские объекты и монстры - кому это интересно.

Тут то и взошла звезда Quake. В этой игре был применен революционный подход - z-буфер, позволивший придать объемность всем объектам. Однако вся игра все равно работала в невысоком разрешении и не отличалась высокой реалистичностью.

Назревало новое аппаратное решение. И решение это оказалось, в общем-то, лежащим на поверхности. Раз пользователи хотят играть в трехмерном виртуальном мире, то процесс его создания надо кардинально ускорить. А раз центральный процессор с этой задачей справляется из рук вон плохо, было принято революционное решение - сделать специализированный.

Тут то и вылез производитель игровых автоматов 3Dfx, сделавший эту сказку былью с помощью своего графического процессора Voodoo. Человечество сделало еще один шаг в виртуальный мир.