Dynaaminen teksturointi reaaliaikaisessa 3D-grafiikassa

Opinnäytetyön aiheena oli tutkia ja kehittää täysin uusi dynaaminen teksturointimenetelmä reaaliaikaiseen 3d-grafiikkaan käyttäen Unreal Development Kitin työkaluja. UDK:n materiaalieditori antaa oivan alustan varjostimien kehittämiselle ilman perinteistä koodaamista. Varjostimien visuaalinen koodausympäristö antaa mahdollisuuden tehdä prototyyppejä varjostimista äärimmäisen nopeasti. Työssä tutkitaan pääsijaisesti kahta menetelmään liittyvää varjostinohjelmaa, monitekstuurisysteemiä ja loputtomasti jatkuvia tekstuureja, ja niiden yhdistämistä. Menetelmän käyttämistä testataan esimerkkitapauksessa, jossa käsiaseen teksturoiminen toteutetaan kokonaan käyttämällä kehittämääni menetelmää. Menetelmä perustuu värialuekarttaan, josta voidaan erotella kuusi eri maskialuetta. Näitä maskitekstuureja voidaan käyttää uniikkien toistuvien tekstuureiden asettamiseen värialuekartan määräämiin alueisiin samanaikaisesti. Menetelmää hyödynnetään materiaali-instansseissa, joissa materiaalien muokkaaminen toimii reaaliaikaisesti suoraan pelimoottorissa. Työssä käydään lyhyesti läpi myös 3d-mallinnus-, uv-kartoitus ja teksturointiosuus työssä esiintyvälle käsiaseelle, ja tehdään pientä vertailua Borderlands pelin materiaalisysteemiin. Työssä kuvatut menetelmät voivat antaa uusia näkökulmia varjostinohjelmien rakentami-seen kokeneellekin grafiikkaohjelmoijalle.The objective of this thesis was to research and manufacture a completely new way of doing dynamic texturing in real-time 3d graphics using the tools of the Unreal Development Kit. The material editor of UDK gives a great advantage to graphics programming with the lack of traditional text based programming. The visual coding environment gives the opportunity to make prototypes of shaders very quickly. The aspects primarily examined in this thesis are the two main shader programs. One of the shader programs separates mask textures from a multicolored texture, and the other program handles the tiling of textures in a material library texture. These systems are then combined to create a material, where all the individual masked colors of the multicolored texture are filled with unique tileable textures. This system is then used in an example that explains how it can be used in practice with the complete texturing of a handgun. The modeling, UV-unwrapping and texture baking is also briefly explained. Also, the method is also briefly compared against the system used in the Borderlands videogame, explaining the pros and cons of both systems. The described methods of this thesis can give new insight to graphics and shader programming even for a graphics programming expert