公告板技术

公告板技术原理

　　公告板(Billboarding)技术是一项非常实用的技术，它可以用一种简单的方式来完成很多特别的效果。例如纹理的Alpha混合与动画 在一起使用，可以实现很多没有固定表面的效果，如烟雾、火焰、爆炸、能量盾、云彩等。在一定程度上来说，这些效果也可以由其他更真实的技术来实现，但公告 板技术最吸引人的地方在于实现这些效果时所使用的系统资源极低。

　　在图6-9所示的《魔兽世界》中，无论玩家如何旋转观察角度，玩家头上显示出来的名字等文字信息始终都是面对玩家的，这里就使用了公告板技术。 在这里可能大家会想到在前面的章节里提过，在D3D中如何实现 2D文字，那么《魔兽世界》中会不会使用的是这种技术呢?答案是否定的，原因在于如果单纯地显示2D文字，其字体的大小变化会是固定的(因为在合理的范围 内字号是有限的几种)，而不是渐变的。 软件开发网

图6-9 游戏中使用的公告板技术

　　公告板技术的原理其实很简单，就是使用两个三角形组成的矩形来显示一个位图，在显示过程中这个矩形面板根据摄像机的观察角度和位置而变化。这里 看起来又和前面章节中讲到的在3D中显示2D图形有些像，但它们是不同的。当采用正交投影时，显示出来的图形将不具有纵深感，不会随着距离的远近而产生缩 放。而在3D环境中一般的面板又不能很好地显示出效果，如图6 -10所示。

图6-10 没有采用公告板技术的2D面板

　　一般来说，公告板技术可以分成3类，分别应用于不同的游戏类型需求：

　　(1)观察者可以在游戏虚拟空间中任意移动，而程序员的工作是让某一模型始终对着摄像机。例如，一个太阳。这一类在当前技术中使用较少，因为目前硬件的能力突飞猛进，直接放一个3D模型的太阳就行了。

　　(2)在角色扮演游戏中，摄像机可以做的旋转只限于水平和竖直。程序员的目的是：无论角色如何走动，某一个平面模型始终朝向观察点。简单来说，就是平面模型的平面和视线垂直。

(3)第三类和第二类相似，差异在于平面模型不是全部朝向观察点，而是全部朝向投影空间的前屏幕。简单来说，就是平面模型始终与屏幕平行。

　　后两类的区别如图6-11所示。

(a)平行于屏幕 (b)垂直于视线
图6-11 后两类公告板的区别

　　公告板的程序实现

　　在明白了公告板的原理后，就可以着手来实现它了。

　　(1)创建平面和普通的平面一样，由两个三角形构成就可以，然后设置对应的U，V坐标。这些平面可以放在任何想放置的位置。但要保证其先垂直于 地平面(由X，Z轴构成的平面)，并平行于由X，Y轴构成的平面，也就是说如果摄像机没有变换，就看向Z轴的正方向的话，这个平面已经就是公告板的效果 了。

　　(2)因为在游戏中摄像机始终看向Z轴的正方向是不现实的，它总会有一些变换，所以要得到摄像机矩阵的绕Y轴旋转部分：

　　(3)绕Y轴旋转部分本身就是一个变换矩阵，而要想达成公告板效果，需要得到这个矩阵的逆矩阵，并把这个逆矩阵设为世界变换矩阵。可以这样理解 就是在变换过程中世界变换和摄像机变换是同时发生作用的，所以它们在显卡底层就是一个矩阵相乘的过程，而摄像机的变换矩阵乘以它的绕Y轴旋转的逆矩阵，就 会把摄像机绕Y轴的旋转效果抵消掉。那么这时候的面板看起来就是公告板的效果了，如图6-12所示。

　　D3DXMatrixInverse(&matBillboard, NULL, &matBillboard);
　　g_pd3dDevice->SetTransform(D3DTS_WORLD,&matBillboard);

图6-12 公告板的效果