Intro :

Qu’est-ce un billboard ? Un billboard est un objet 3D (en général d’apparence 2D) qui fait toujours face à la caméra.

Prérequis :

– Savoir ce qu’est une matrice

– Savoir lire une matrice

– Savoir en quoi consiste la matrice de vue

Explications :

Rappelez vous que la matrice de vue (celle de la caméra) est définie ainsi :

En effet, cette matrice est construite à partir de trois vecteurs :

Avec une origine (ainsi nommée « Caméra ») représentant la position de celle-ci par rapport au repère commun à tous les nœuds de la scène, cette dernière concerne la matrice World (matrice de monde)

Une fois construite, la matrice de vue est une matrice qui doit être mise à jour constamment dans la boucle de rendu.

Décomposition de la matrice View :

 

On normalise ensuite ces trois derniers vecteurs :

 

A noter que l’on peut retrouver un vecteur connaissant les deux autres. Par exemple, l’on veut retrouver le vecteur connaissant et . On procède ainsi  :

 

Maintenant pour construire notre Billboard il nous faudra créer une matrice de rotation . C’est avec cette matrice de rotation que seront multipliés toutes les vertices du Billboard de façon à ce qu’ils soient toujours en face de la caméra !

On calcule la matrice de la façon suivante :

 

C’est-à-dire de manière plus détaillée :

 

Voici le Vertex Shader qui applique le calcul en question :

PS_INPUT VS(VS_INPUT input)
{
    PS_INPUT output = (PS_INPUT)0;
    
    // Extraction du LookAt vector
    float3 look;
    look.x = View[0][2];
    look.y = View[1][2];
    look.z = View[2][2];
    look = normalize(look);    

    // Extraction du Right vector
    float3 right;
    right.x = View[0][0];
    right.y = View[1][0];
    right.z = View[2][0];
    right = normalize(right);
    
    // Détermination du Up vector
    float3 up = cross(look, right);
    up = normalize(up);

    // Matrice de rotation qui fait face à la caméra
    float3x3 R;
    R[0] = right;
    R[1] = up;
    R[2] = look;
    
    float3 posW = mul(input.Pos, R);

    output.Pos = mul( float4(posW, 1.0f), World );
    output.Pos = mul( output.Pos, View );
    output.Pos = mul( output.Pos, Projection );
    
    output.Color = input.Color;    
    output.Page = input.Page;    
    output.Tex = input.Tex;        
    
    return output;
}

 

Voici un Billboard affiché qui représente une quête disponible :

 

 

Résumé :

Nous avons expliqué comment créer un Billboard en construisant une matrice de rotation spéciale qui tourne et qui fait toujours face à la caméra.

Références :

– Des sujets issus de quelques forums Internet comme celui de www.gamedev.net