CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ THỰC TẠI ẢO VÀ ĐỒ HỌA 3D
1.3. Tổng quan về Billboard
Billboard là kỹ thuật giả lập đối tượng 3D bởi các hình 2D bằng cách định hướng cho đối tượng 2D luôn quay bề mặt về phía mục tiêu, thông thường là camera. Kỹ thuật này rất phổ biến trong các trò chơi và các ứng dụng đòi hỏi phải xử lý một số lượng lớn các hình đa giác. Những người lập trình game 3D luôn phải đối mặt với việc làm sao để thể hiện một số lượng lớn các hình ảnh với một tỷ lệ khung hình hợp lý. Trong thực tế, khả năng xử lý của card đồ họa là có hạn, trong khi yêu cầu của các ứng dụng thì không ngừng được nâng cao. Điều này khiến cho công nghệ chế tạo phần cứng cũng phải liên tục được cải tiến.
Billboard được sử dụng để làm giảm số lượng hình ảnh cần thiết để thiết lập một chuỗi hình ảnh chuyển động liên tiếp bằng cách thay thế các đối tượng hình học bằng một kết cấu giả lập. Một trong những ví dụ phổ biến là hình ảnh về một cái cây. Thử nghĩ xem cần phải có bao nhiêu hình cơ sở để có thể biểu diễn trung thực hình ảnh của một cái cây. Billboard cho phép chúng ta thay thế hình ảnh của cái cây bằng một cấu trúc mặt phẳng đơn giản. Nó đảm bảo rằng cấu trúc hình học này luôn đối mặt với hướng của camera, và theo đó người dùng không bao giờ nhận ra rằng cái cây thực ra chỉ mà một mặt phẳng, người dùng chỉ có thể phát hiện ra điều này khi họ bay lên phía trên của cái cây.
Tuy nhiên, các hiệu ứng chiếu sáng sẽ không được biểu diễn một cách trung thực khi mà ta sử dụng một hình ảnh duy nhất cho mọi hướng của đối tượng. Một cái cây 3D phải thể hiện khác nhau ở các góc nhìn khác nhau, hay ít nhất thì nó cũng phải có sự thay đổi về hiệu ứng chiếu sáng khi góc nhìn có sự thay đổi. Trong trường hợp 2D billboard, khi mà ta sử dụng một hình duy nhất cho mọi hướng của đối tượng, nó có vẻ như là ánh sáng di chuyển cùng với camera. Cũng có thể là người dùng đôi khi không để ý tới sự không nhất quán này, tuy nhiên để khắc phục, có một giải pháp là ta có thể
Tuy nhiên, trừ khi chúng ta sử dụng một số lượng rất lớn các hình cơ sở, nếu không sẽ xảy ra hiện tượng giật hình khi có sự thay đổi của hai hình cơ sở.
Billboard có thể được sử dụng để giả lập một đối tượng 3D mà không cần đến một lượng lớn các hình ảnh cơ sở của đối tượng. Tuy nhiên kỹ thuật này không chỉ đơn giản là nhằm tiết kiệm số lượng hình cần biểu diễn. Về cơ bản, kỹ thuật này sẽ thực hiện việc xoay mặt đối tượng về phía camera, một đối tượng khác, hoặc đơn giản là về một hướng nào đó trong không gian 3D. Trong một số trường hợp, billboard không chỉ được sử dụng để tiết kiệm số lượng hình biểu diễn mà còn nhằm đáp ứng những mục đích cụ thể của ứng dụng. Chẳng hạn như là trong một trò chơi mà quân địch luôn quay mặt về phía bạn, hay trường hợp cầu thủ luôn đối mặt với quả bóng.
Có hai phương pháp billboard phổ biến là: phương pháp hình trụ và phương pháp hình cầu. Trong phương pháp hình cầu, không có sự giới hạn về hướng của đối tượng, trong khi với phương pháp hình trụ, hướng quay của đối tượng bị dàng buộc bởi một vector, thông thường là hướng của trục Y.