Direct3D HLSL-shaderit
Viljanen, Vesa (2012)
Viljanen, Vesa
Lahden ammattikorkeakoulu
2012
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201205066495
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201205066495
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tavoitteena oli syventyä Direct3D:n HLSL shaderien teoriaan ja oppia luomaan niiden avulla eri käyttökohteisiin soveltuvia shader-ohjelmia. Teoreettisen osuuden luonnissa oli hyödynnetty aiempaa kokemusta, internetistä löytyviä sähköisiä lähteitä ja alan kirjallisuutta (mm. ShaderX series). Alun perin työn case-osuuden tavoitteena oli luoda käyttökokemukseltaan mahdollisimman todentuntuinen kaivinkonesimulaattori ja perehtyä yleisesti simulaattorien kehittämiseen. Shaderit ottivat isoimman osan aiheesta ja simulaattorille ominainen fysikaalinen todellisuus ja realistiset yksityiskohdat saivat jäädä vähemmälle.
Internetistä löytyvien lähteiden perusteella pystyi rakentamaan kuvan näytönohjainten shader-arkkitehtuurista ja ohjelmoinnillisista käsitteistä. Painettuna lähteenä ShaderX 7 -kirja auttoi ymmärtämään enemmän nykypäivänä yleisten tietokone-efektien tekniikoista. Kelvollisen kehitysympäristön shader prototyyppien kehittämiseen antoi Quest3d-ohjelma. Prototyyppien perusteella keksittiin useita tapoja hyödyntää shadereita oikeissa sovelluksissa ja casessa. Kynnys shaderien kehittämiseen madaltui lisääntyneen tiedon myötä.
Simulaattoriosuutta varten haastatelttiin muutamia henkilöitä, joilla on usean vuoden kokemus maanrakennustöistä. Lisäksi opinnäytetyöhön kuvattiin referenssi-videoita kaivinkoneen liikeradoista Porvoon ja Sipoon rajalla sijaitsevalla Anttilan sähköaseman laajennustyömaalla. Paikalla ollessa ja videoiden perusteella käsitys kaivinkoneen liikkeistä, ulkoasusta ja ns. olemuksesta tarkentui.
Simulaattorin tavoite oli saavuttaa mahdollisimman todentuntuinen ajokokemus, joten ohjainten rakentaminen tuli tarpeeseen. Ohjainten rakentamiseen kului noin viikko, jonka aikana ratti- ja poljinyhdistelmästä muokkautui kaivinkoneen ajo-ohjaimet ja ohjainlaatikko (ns. kojelauta). Samalla kaivuuohjainten rakentaminen toteutettiin lennokkisimulaattorin ohjaimen pohjalta. Ohjaimia rakentaessa oppi tuntemaan peliohjainten rakennetta paremmin. Jatkossa peliohjainten piirejä olisi mahdollista hyödyntää erilaisissa kokeiluissa fyysisenä käyttöliittymänä tietokoneeseen.
Internetistä löytyvien lähteiden perusteella pystyi rakentamaan kuvan näytönohjainten shader-arkkitehtuurista ja ohjelmoinnillisista käsitteistä. Painettuna lähteenä ShaderX 7 -kirja auttoi ymmärtämään enemmän nykypäivänä yleisten tietokone-efektien tekniikoista. Kelvollisen kehitysympäristön shader prototyyppien kehittämiseen antoi Quest3d-ohjelma. Prototyyppien perusteella keksittiin useita tapoja hyödyntää shadereita oikeissa sovelluksissa ja casessa. Kynnys shaderien kehittämiseen madaltui lisääntyneen tiedon myötä.
Simulaattoriosuutta varten haastatelttiin muutamia henkilöitä, joilla on usean vuoden kokemus maanrakennustöistä. Lisäksi opinnäytetyöhön kuvattiin referenssi-videoita kaivinkoneen liikeradoista Porvoon ja Sipoon rajalla sijaitsevalla Anttilan sähköaseman laajennustyömaalla. Paikalla ollessa ja videoiden perusteella käsitys kaivinkoneen liikkeistä, ulkoasusta ja ns. olemuksesta tarkentui.
Simulaattorin tavoite oli saavuttaa mahdollisimman todentuntuinen ajokokemus, joten ohjainten rakentaminen tuli tarpeeseen. Ohjainten rakentamiseen kului noin viikko, jonka aikana ratti- ja poljinyhdistelmästä muokkautui kaivinkoneen ajo-ohjaimet ja ohjainlaatikko (ns. kojelauta). Samalla kaivuuohjainten rakentaminen toteutettiin lennokkisimulaattorin ohjaimen pohjalta. Ohjaimia rakentaessa oppi tuntemaan peliohjainten rakennetta paremmin. Jatkossa peliohjainten piirejä olisi mahdollista hyödyntää erilaisissa kokeiluissa fyysisenä käyttöliittymänä tietokoneeseen.