分享丨舞台灯光虚拟效果设计与实现

无论是游戏还是虚拟现实，为了表现其逼真性，虚拟场景大多比较复杂，所以虚拟场景的创建大多由3D建模工具生成，然后对场景实时渲染输出。舞台灯光设计由3DMAX提供基本的场景文件，通过DOM(Document Object Model)接口进行解析，并进行资源的导入和场景的组织。最终进入OGRE系统进行渲染。

光照模型是多种多样的，需要在场景中分别实现它们的效果。同时用户也要能够通过UI界面进行各种各样的操作。系统要求操作复杂度高，计算量大，可扩展性强。需要设计与建立一个数据处理与计算效率高、可扩展性强、功能模块松搞合强内聚的总体实现架构，系统分为资源层，接口层，渲染层。

系统所需的资源文件由3DMAX通过Ofusion插件导出。导出的场景组织文件是XML格式的，记录着舞台的一些基本的参数和每一个舞台实体的位置、朝向等各个方面的信息。场景节点是以树状形式组织的每个节点都有相应的父节点，因此我们可以通过对父节点的操作，方便的使多个子节点同时移动和旋转。

要把三维的渲染结果展现到二维的屏幕上，需要进行从三维坐标到平面坐标的转换。首先，需要建立一个三维坐标系，我们创建一个三维的斜二轴侧坐标系，其中x轴方向为水平向左，z轴方向为竖直向上，y轴的方向为与水平方向成45°角。在该坐标系中显示图形时，x轴和z轴方向的长度取图形实际长度，而y轴方向的长度则取实际长度的一半。