- Hauptprojekt - Fachprojekt DET DET WS 2019/2020 - TU Dortmund

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Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikFachprojekt DET DET WS 2019/2020- Hauptprojekt -Marco Pleines Dortmund, 05.11.2019

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikHauptprojektVoxel EngineMarco Pleines Dortmund, 05.11.20192

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikZiel Tiefgehender Einstieg in Elemente der Game Engine Unity– z.B. Job System (DOTS)– z.B. Entity-Component-System (DOTS)– z.B. Assetbundle– z.B. Profiler– z.B. Render Pipeline– uvm.DOTS: Data-Oriented Technology StackMarco Pleines Dortmund, 05.11.20193

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikZiel Tiefgehender Einstieg in Entertainment Technologies– z.B. Procedural Content Generation– z.B. AI, Pathfinding Methoden– z.B. MultiplayerMarco Pleines Dortmund, 05.11.20194

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikWahlthemen Procedural Content Generation Kampfsystem und Künstliche Intelligenz Networking (Multiplayer)– Nur als 4er Gruppe Thema wird bis zum 12.11.2019 festgelegt Mehrfach- oder Nichtbelegung von Themen ist möglich Andere Themen nur nach VereinbarungMarco Pleines Dortmund, 05.11.20195

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikAufgaben Entwickeln Sie Spielideen/Features und skizzieren diese(z.B. auf Papier) Planen Sie Ihr Projekt mit einem Meilensteinplan undeinem Gantt Chart Implementieren Sie Ihre Spielidee und dessen Featuresanhand Ihrer Projektplanung Versionieren Sie häufig Ihr Projekt mit GitMarco Pleines Dortmund, 05.11.20196

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikVoxel Engine Download https://github.com/MarcoMeter/DET-SS2019Referenz: https://www.udemy.com/unityminecraft/Marco Pleines Dortmund, 05.11.20197

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikAlternative Grundlagen Voxel Terrain Generation (Text Tutorial)– https://steemit.com/static/search.html?q voxel terrain generation b3agz Youtube Tutorial– https://www.youtube.com/watch?v h66IN1Pndd0&list PLVsTSlfj0qsWEJ-5eMtXsYp03Y9yF1dEnMarco Pleines Dortmund, 05.11.20198

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikAlternative Grundlagen AlexStv Unity Voxel Block Tutorial (Text Tutorial)– ock-TutorialMarco Pleines Dortmund, 05.11.20199

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikVergangene Projekte: InselweltMarco Pleines Dortmund, 05.11.201910

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikVergangene Projekte: WaldgebieteMarco Pleines Dortmund, 05.11.201911

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikVergangene Projekte: Kampfarena CraftingMarco Pleines Dortmund, 05.11.201912

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikVergangene Projekte: Cube Voxel to Flat Terrain Vegetation 4D Voxel WeltMarco Pleines Dortmund, 05.11.201913

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikEinstieg in die Grundlage Was ist ein Voxel?Was ist ein Cube?Mesh ZusammenfassungDatenverarbeitung in einem Voxel ArrayTexture AtlasProcedural Content GenerationPerlin NoiseFractional Brownian NoiseMarco Pleines Dortmund, 05.11.201914

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikWas ist ein Voxel (Volume Pixel)? Ein Voxel repräsentiert einen einzelnen Datenpunkt ineinem dreidimensionalen Array– z.B. chunk[0, 2, 1] DirtBlock Ein Voxel kennt seine relative Position in einem Volumen– z.B. Position innerhalb eines Chunks Rendering: Interpretation der Daten Anwendung: z.B. TerrainMarco Pleines Dortmund, 05.11.201915

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikWas ist ein Cube? Ein Mesh aus PolygonenDie einfachste Form eines Polygons in Unity is ein TriangleDie drei Punkte des Dreiecks haben 3D KoordinatenEine Fläche eines Würfels hat zwei DreieckeEin Dreieck hat eine NormaleMarco Pleines Dortmund, 05.11.201916

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikWas ist ein Cube? Ein Cube in Unity besteht aus 12 Triangles GetComponent MeshFilter ().mesh– Vertex Array– Normal Array– UV Array– Triangle ArrayMarco Pleines Dortmund, 05.11.201917

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikVertex Array(0.5, -0.5, 0.5)(-0.5, -0.5, 0.5)(0.5, 0.5, 0.5)(-0.5, 0.5, 0.5)(0.5, 0.5, -0.5)(-0.5, 0.5, -0.5)(0.5, -0.5, -0.5)(0.5, 0.5, -0.5)Marco Pleines Dortmund, 05.11.2019(-0.5, -0.5, -0.5)(0.5, 0.5, 0.5)(-0.5, 0.5, 0.5)(0.5, 0.5, -0.5)(-0.5, 0.5, -0.5)(0.5, -0.5, -0.5)(0.5, -0.5, 0.5)(0.5, 0.5, 0.5)(-0.5, -0.5, 0.5)(-0.5, -0.5, -0.5)(-0.5, -0.5, 0.5)(-0.5, 0.5, 0.5)(-0.5, 0.5, -0.5)(-0.5, -0.5, -0.5)(0.5, -0.5, -0.5)(0.5, -0.5, 0.5)18

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikNormal Array(0.0, 0.0, 1.0)(0.0, 0.0, 1.0)(0.0, 0.0, 1.0)(0.0, 0.0, 1.0)(0.0, 1.0, 0.0)(0.0, 1.0, 0.0)(0.0, 0.0, -1.0)(0.0, 0.0, -1.0)Marco Pleines Dortmund, 05.11.2019(0.0, 1.0, 0.0)(0.0, 1.0, 0.0)(0.0, 0.0, -1.0)(0.0, 0.0, -1.0)(0.0, -1.0, 0.0)(0.0, -1.0, 0.0)(0.0, -1.0, 0.0)(0.0, -1.0, 0.0)(-1.0, 0.0, 0.0)(-1.0, 0.0, 0.0)(-1.0, 0.0, 0.0)(-1.0, 0.0, 0.0)(1.0, 0.0, 0.0)(1.0, 0.0, 0.0)(1.0, 0.0, 0.0)(1.0, 0.0, 0.0)19

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikUV Array(0.0, 0.0)(1.0, 0.0)(0.0, 1.0)(1.0, 1.0)(0.0, 1.0)(1.0, 1.0)(0.0, 1.0)(1.0, 1.0)Marco Pleines Dortmund, 05.11.2019(0.0, 0.0)(1.0, 0.0)(0.0, 0.0)(1.0, 0.0)(0.0, 0.0)(0.0, 1.0)(1.0, 1.0)(1.0, 0.0)(0.0, 0.0)(0.0, 1.0)(1.0, 1.0)(1.0, 0.0)(0.0, 0.0)(0.0, 1.0)(1.0, 1.0)(1.0, 0.0)20

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikTriangle Array0, 2, 3,0, 3, 1,8, 4, 5,8, 5, 9,10, 6, 7,10, 7, 11,Marco Pleines Dortmund, 05.11.201912, 13, 14,12, 14, 15,16, 17, 18,16, 18, 19,20, 21, 22,20, 22, 2321

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikMesh Zusammenfassung1. Erstelle Quadsa. Erstelle Liste mit Verticesb. Erstelle UV Koordinatenc. Berechne Normalend. Verbinde Vertices zu Triangles2. Kombiniere Quad MeshesMarco Pleines Dortmund, 05.11.201922

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikDatenverarbeitung in einem Voxel ArrayVerschachtelte Schleife:for(int z 0; z chunkSize; z )for(int y 0; y chunkSize; y )for(int x 0; x chunkSize; x )Marco Pleines Dortmund, 05.11.201923

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikBenachbarte Blöckex, y 1, zx, y, z - 1x - 1, y, zx, y, zx 1, y, zx, y, z 1x, y - 1, zMarco Pleines Dortmund, 05.11.201924

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikBenachbarte BlöckeMarco Pleines Dortmund, 05.11.201925

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikBenachbarte Blöcke4, 4, 04, 4, 14, 4, 24, 4, 34, 4, 4Marco Pleines Dortmund, 05.11.201926

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikBenachbarte Blöcke4, 4, 2 5, 4, 2Marco Pleines Dortmund, 05.11.201927

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikBenachbarte Blöcke4, 4, 2 0, 4, 2Marco Pleines Dortmund, 05.11.201928

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikBenachbarte Blöcke Chunks werden in Abhängigkeit von World.chunkSizepositioniert und benannt Über die Chunkgröße und Chunkposition wird derbenachbarte Chunk gefunden Der gewünschte Block ist auf der relevanten Achse mit 0indexiert Block.cs:335Marco Pleines Dortmund, 05.11.201929

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikTexture Atlas Einsparung von Performance durchein einziges Material UV Koordinaten müssen auf dengewünschten Ausschnitt zugeschnittenwerdenMarco Pleines Dortmund, 05.11.201930

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikProcedural Content Generation Autonome Generierung von Inhalten mit möglichstlimitierten menschlichen Einfluss TerrainLevelKartenTexturenMusikMarco Pleines Dortmund, 05.11.2019 RegelnGeschichtenCharaktere.31

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikProcedural Content Generation Schneller und günstigere Produktion– 2D und 3D Assets verschlingen 40% derProduktionskosten (Yannanakis, 2018) Ziel: Augmentation der Fähigkeiten eines menschlichenKünstlersMarco Pleines Dortmund, 05.11.201932

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikProcedural Content GenerationPCG Schritte: Verstehen des Design Prozesses Auflistung der Einschränkungen Verstehen des Prozesses Auswählen einer Methoden zum Generieren IterierenMarco Pleines Dortmund, 05.11.201933

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikPerlin Noise “Smooth and organic” noise The Theory of Noise: An Overview of Perlin Noise– https://www.youtube.com/watch?v H6FhG9VKhJgMarco Pleines Dortmund, 05.11.201934

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikFractional Brownian Motion Auch genannt “Fractal Noise” Mehrere “Oktaven” von Wellen werden überlagert undführen zu einer höheren Detailgenauigkeit https://thebookofshaders.com/13/Marco Pleines Dortmund, 05.11.201935

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikRessourcen Implementieren eines Cubes von 016/04/30/cube-mesh-in-unity3d.html Implementieren eines Cubes und Kombination mehrerMesheshttps://drive.google.com/open?id 1eqwZCBHvnuJtTfQwHIb hDl8C2jCW4z5Marco Pleines Dortmund, 05.11.201936

Lehrstuhl 11Fakultät für InformatikReferenzenGeorgios Yannakakis & Julian Togelius, 2018, ArtificialIntelligence and Games, SpringerMarco Pleines Dortmund, 05.11.201937

Tiefgehender Einstieg in Entertainment Technologies - z.B. Procedural Content Generation - z.B. AI, Pathfinding Methoden - z.B. Multiplayer 4. . Die einfachste Form eines Polygons in Unity is ein Triangle Die drei Punkte des Dreiecks haben 3D Koordinaten Eine Fläche eines Würfels hat zwei Dreiecke

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