プログラミング演習3 李亜民クラス第２回ラスタライズ今回の内容  概念説明    作業   ラスタライズ scan/span クラスの穴埋め課題について概念説明ラスタライズ scan/span 3Dグラフィックスパイプライン  ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 本日は⑥について解説 3Dモデル構築モデル変換バーテックス処理ビューポート変換バックフェースカリングラスタライズピクセルシェーディング Zバッファの適用：第３回：第１回：第４回：第１回：第３回：第２回：第４回：第３回ラスタライズ  ポリゴン（ベクトル集合）→ピクセル集合の変換を行う    各ピクセルに座標、色、材質等のパラメータを割り当て、ピクセルシェーダに渡すこの講義では、ポリゴンは3つの頂点で構成されるものとするラスタライズは、各ポリゴンについて処理を行うラスタライズの流れ（１）データ取得  ラスタライザに頂点データが渡されるラスタライズの流れ（２）バッファ初期化  右/左端バッファを用意し、それぞれを大きい/小さい値で初期化  左をInteger.MAX_VALUE、右をMIN等(∞である必要は無い) ラスタライズの流れ（３）Scan（1辺目）  y方向に補間してバッファに格納  右端はバッファ値より大きいこと、左端は小さいことを条件に上書きラスタライズの流れ（４）Scan（ 2辺目）  書き込み条件を考慮しつつ同様に繰り返しラスタライズの流れ（５）Scan（ 3辺目）  直線の描画と異なり、単純にy軸について補間すれば良い  x座標は飛び飛びになりうるラスタライズの流れ（５）Span  LBuffからRBuffまでx軸方向に補間   補間されて得られたピクセルをピクセルシェーダに送信本日は、ここで得られた座標をそのまま単色で塗りつぶす Scan：エッジ方向補間  指定された辺について保管し、左右バッファに格納 Scan(v1, v2, LBuff[], RBuff[]) // 繰り返し方向確認 if (v1.y > v2.y) swap(v1, v2) // 水平なら描画しない if (v1.y == v2.y) return // 補間 for y = v1.y to v2.y Pixel p = lerp(…) if (…) LBuff[p.y] = p if (…) RBuff[p.y] = p  擬似コード通りである必要はない。各自工夫を！ Span：x軸方向補間  左右にバッファを用意し、各エッジ（辺）ごとに補間 Span(LBuff[], RBuff[]) // 補間 for y = 0 to Screen Height // 面が存在するか確認し、無ければスキップ if RBuff[y].x <= LBuff[y].x continue Pixel p = lerp(…); pを塗りつぶしラスタライズに関する注意  左右バッファは面ごとに初期化し直す必要がある for each face バッファ初期化 Scan(A, B) Scan(B, C) Scan(C, A) Span(LBuff, RBuff)  上書きの条件や初期化する値など、左右のバッファで処理が異なる部分をよく確認すること作業クラスの穴埋め Vertexクラス（未完成）  メンバ変数    コンストラクタ   Vector v : 変換後座標 Vector ov : 変換前座標変換前x,y,z指定（任意に追加して下さい）メソッド  Pixel lerp(…)  線形補間（未完成）   Vector.lerp(…)同様、x,y,zそれぞれについて補間すれば良い補間して以後、変換前座標は不要なので、返り値はPixelに Faceクラス  メンバ変数   コンストラクタ   Vertex A,B,C （頂点） Vertex３つで指定メソッド  特になし（追加は任意で） Pixelクラス（未完成）  メンバ変数   コンストラクタ   int x, y, z : 座標 double型x, y, z指定（Math.roundでint型に）メソッド  Pixel lerp(…)   線形補間（未完成） Vertex.lerp(…)同様第２回課題  1. 任意の三角形を作成し、単色で塗りつぶして下さい      クラス：lec02に記述 initに初期化処理を記述 render(), drawFace(),scan(),span()の穴埋めその他、任意にメソッドを追加（setTriangle()等） 2. [発展] ダブルバッファリングを実装して下さい。     Canvasクラスを改変バッファを用意し、drawPointではバッファに書き込み書き込み完了後、drawImage(…)でバッファを表示詳しい方法については、各自で調べる等してくださいダブルバッファリング（Canvasを改変） // インスタンス変数宣言 public void paint (Graphics g){ Image buf; // バッファをクリア Graphics bufG; bufG.clearRect(0,0,700,700); // レンダリング render(); public void init (){ … // バッファから一気に描画 // バッファの初期化処理を追加 g.drawImage(buf,0,0, this); buf = createImage(700,700); } bufG = buf.getGraphics(); } public void drawPoint (…){ // バッファに描画するように変更 bufG.setColor(c); bufG.drawLine(x,y,x,y) } 課題の実行例