Что такое спрайты 3d моделей. Как создать спрайт из картинок. Спрайты в трёхмерной графике

Что такое спрайты 3d моделей. Как создать спрайт из картинок. Спрайты в трёхмерной графике

04.05.2019

Где-то неделю назад один из моих подписчиков попросил меня рассказать о CSS спрайтах , что это такое вообще и с чем их едят. Поэтому сегодня я решил написать эту статью, в которой расскажу, что такое CSS спрайты и где их используют .

CSS спрайт - это комбинированное изображение, в котором находится много различных картинок, и с помощью свойства background-position мы выставляем нужную картинку в нужном месте. Допустим, у нас есть кнопка, и эта кнопка меняет свой вид при наведении на неё курсора мыши. Можно сделать, например, 2 картинки и затем подставлять в качестве фона кнопки ту или иную картинку. Но недостаток данного способа очевиден: в 2 раза больше файлов, примерно в 2 раза больше размер, следовательно, в 2 раза больше время загрузки, чем 1 изображение. И вот техника CSS спрайтов позволяет создать всего лишь одну картинку, в которой будут сразу 2 фона кнопки.

Чтобы стало понятнее, давайте решим эту задачу. У нас имеется изображение, допустим, высотой 20 пикселей и шириной 100 пикселей. Кнопка имеет ширину 50 пикселей и высоту 20 пикселей. В одной картинке мы помещаем изображения обоих состояний (друг за другом). HTML-код будет таким:

Кнопка

И CSS-код :

A {
background: url("button.jpg") no-repeat left top; // Фон кнопки
display: block; // Сделать блочным элементом
height: 20px; // Высота кнопки
width: 50px; // Ширина кнопки
text-decoration: none; // Убрать черту подчёркивания
}
a:hover {
background-position: right top; // Меняем позицию фона, чтобы было смещение изображения
}

Вот таким хитрым образом можно в одной картинке хранить множество изображений. Подчеркну, что именно множество изображений, а не только 2 . Иногда чуть ли не весь сайт состоит из одной картинки, в которой находятся все используемые изображения. Не считаю, что это очень хорошо, но зато будет минимальное количество файлов изображений и минимальный размер загружаемой страницы, что всегда хорошо.

Спрайт (компьютерная графика)

Спрайты в двухмерной графике

Изначально под спрайтами понимали небольшие рисунки, которые выводились на экран с применением аппаратного ускорения . На некоторых машинах (MSX 1, NES) программная прорисовка приводила к определённым ограничениям , а аппаратные спрайты этого ограничения не имели. Впоследствии с увеличением мощности центрального процессора , от аппаратных спрайтов отказались, и понятие «спрайт» распространилось на всех двумерных персонажей. В частности, в видеоиграх Super Mario и Heroes of Might and Magic вся графика спрайтовая.

К аппаратно ускоренным спрайтам вернулись в середине 1990-х годов - когда развитие мультимедиа и взрывное повышение разрешения и глубины цвета потребовало специализированный процессор в видеоплате. Именно тогда, как обёртка над аппаратным 2D-ускорителем, вышел DirectDraw . DirectX 8 ввёл общий API для двух- и трёхмерной графики, и в современных спрайтовых играх двухмерные спрайты выводятся точно так же, как и трёхмерные - как текстурированный прямоугольник.

CSS-спрайты

Применяются в вебе. Несколько изображений располагаются в одном графическом файле. Для того, чтобы вырезать из файла нужный кусок, применяется CSS - отсюда название технологии.

CSS-спрайты экономят трафик и ускоряют загрузку - браузеру потребуется запрашивать меньше файлов.

Спрайты в трёхмерной графике

Движки первого поколения

В первых трёхмерных играх, например, Wolfenstein 3D () и Doom (), персонажи представлялись в виде двумерных рисунков, изменяющих размер в зависимости от расстояния.

На 3D-акселераторах

На 3D-акселераторах применяется такая техника: объект рисуется в виде плоскости с наложенной на неё текстурой с прозрачными областями. Эта технология применяется в трёх случаях.

Оптимизация

Спрайты могут применяться для оптимизации графического ядра, когда отрисовка трёхмерной детализованной модели слишком накладна и может привести к сильному падению скорости рендеринга. Таковыми являются:

  • Объекты, присутствующие в сцене в большом количестве и которые, будучи трёхмерными, имели бы большое количество граней и очень сильно влияли бы на производительность - например, публика (рис. 1), трава и т. д.
  • Удалённые объекты, которые вблизи рисуются полигональными моделями.

Спецэффекты

Для большей правдоподобности изображения используется большое количество сравнительно маленьких спрайтов (так называемая система частиц).

Живая съёмка

Изредка спрайты применяются для добавления в игру живого фото или видео . Например:

  • Живые актёры, например в realMyst (рис. 4).
  • Рычаги управления в симуляторах самолётов, поездов и т. д., сфотографированные в реальной кабине.

Стоит заметить, что в некоторых спрайтовых играх, таких, как Rise of the Triad , спрайты фотографировались с актёров, а не с моделей, игрушек или рисунков.

Появление шейдеров частично снимает потребность в живой съёмке - многие нюансы фотоизображения уже можно передать полигональными моделями в реальном времени.

Разрушение иллюзии

Наблюдение спрайта под несоответствующим углом приводит к разрушению иллюзии. В зависимости от математического аппарата рендеринга («движка»), разрушение может происходить двумя способами.

Терминология

  • Billboard - спрайт, постоянно повёрнутый лицом к камере (по аналогии с рекламными щитами на автодорогах, которые повёрнуты под наиболее выгодным углом).
  • Impostor - спрайт, который заменяет трёхмерную модель на большом удалении.

До того, как в CSS появился псевдокласс:hover , создание ролловера - элемента, который меняет свой вид при наведении курсора - реализовывалось через язык JavaScript. Сейчас это делается намного проще, но есть один недостаток: если в состоянии:hover (т. е. при наведении курсора на элемент) должно появиться какое-то фоновое изображение, то оно начинает загружаться в момент наведения курсора, а не при общей загрузке страницы.

Из-за этого может возникать небольшая задержка при появлении картинки в первый раз. И хотя при всех последующих наведениях курсора этой задержки уже нет, многие разработчики задумались над тем, как устранить эту проблему. Например, с помощью JavaScript можно обеспечить загрузку всех фоновых изображений заранее. Но есть способ, который не требует знаний языка программирования, и заключается он в использовании спрайтов.

Что такое спрайты CSS

CSS-спрайт - это один графический файл, который содержит много различных изображений. В нем могут быть собраны, к примеру, все графические элементы интерфейса, такие как иконки, кнопки и прочее. Также в спрайты часто объединяют фоновые картинки вместе с их вариациями для состояния:hover . Типичные примеры спрайтов:

Спрайт, в котором собраны все используемые иконки Спрайт со значками соцсетей и их вариациями для:hover

Преимущества CSS-спрайтов

  • CSS-спрайт содержит в себе фоновые изображения для различных состояний элементов, и загружается он целиком при загрузке веб-страницы. Это исключает подтормаживание ролловера при первичном наведении курсора на элемент.
  • Сокращается количество обращений к серверу. Ведь для загрузки каждой маленькой иконки требуется отдельный запрос, а чем меньше обращений, тем лучше. Для загрузки спрайта понадобится всего один запрос на сервер.
  • Еще одно преимущество хранения множества картинок в спрайте заключается в том, что если у них похожая палитра цветов, то одно большое изображение будет весить меньше, чем отдельные маленькие картинки в сумме.
  • Всё это в целом положительно влияет на скорость загрузки сайта.

Как создать спрайт из картинок

В классическом случае спрайты создаются в редакторе изображений. Мелкие картинки последовательно размещаются на большом полотне (нередко с прозрачным фоном), которое затем сохраняется как графический файл.

Ручной способ создания спрайтов - занятие довольно долгое. Поэтому, когда использование спрайтов стало набирать обороты, появились онлайн-сервисы по автоматическому созданию спрайт-листов, например, Spritegen , RetinaSpriteGenerator и другие. Вы загружаете необходимые изображения в отдельных файлах на сайт, и для вас генерируется спрайт, который вы сразу можете скачать на компьютер.

Как пользоваться спрайтами CSS

Теперь пора узнать, как использовать CSS-спрайты на практике. Мы покажем вам небольшой пример с использованием спрайта, содержащего значки социальных сетей (мы показывали его выше). В обычном состоянии ссылки значок соцсети будет цветным (верхний ряд спрайта), а при наведении курсора он будет становиться серым (как в нижнем ряду).

HTML-разметка выглядит следующим образом:

Для ссылки на каждую соцсеть мы создали свой класс. Поскольку это тестовый пример, то мы не тратим время на заполнение атрибутов href - вместо ссылок на настоящие сайты мы поставили заглушки. Внутрь тега мы ничего не помещаем, потому что за внешний вид ссылок будут отвечать их фоновые изображения со значками соцсетей.

Переходим к CSS. Первым делом запишем общие стили для всех ссылок:

A { background-image: url(https://goo.gl/1t18Rz); background-repeat: no-repeat; height: 98px; width: 100px; display: inline-block; margin-right: 10px; }

Следующие две строки - высота и ширина каждого элемента . Каким образом определялись эти значения? Здесь мы отталкивались от размеров значков в спрайте. Высота каждой иконки равна 98 пикселям, а ширина - 100 пикселей. Далее мы будем позиционировать фоновую картинку для каждой ссылки, подстраивая фон таким образом, чтобы значок ровно вписался в «окошко» ссылки размером 98×100 пикселей.

A.facebook { background-position: left top; }

Идем дальше: позиционируем фон для ссылки на Twitter. Иконка Твиттера расположена справа от Facebook и примыкает к ней, не создавая пустых промежутков. Нам необходимо переместить спрайт влево на столько пикселей, чтобы скрыть иконку Facebook и полностью заполнить область ссылки иконкой Twitter. Поскольку ширина каждой иконки равна 100 пикселям, то мы и сдвигаем фон влево на 100 пикселей. Вертикальное позиционирование мы пока нигде не меняем, а оставляем значение top:

A.twitter { background-position: -100px top; }

Аналогичное действие мы проделаем для остальных ссылок, прибавляя к каждому последующему горизонтальному позиционированию еще 100 пикселей, тем самым сдвигая спрайт всё больше и больше влево. Получится такая картина:

A.youtube { background-position: -200px top; } a.instagram { background-position: -300px top; } a.linkedin { background-position: -400px top; } a.tumblr { background-position: -500px top; } a.google { background-position: -600px top; }

Результат работы данного кода показан на скриншоте ниже:


Теперь разберемся с поведением фоновых картинок при наведении курсора на ссылку. Нам нужно смещать спрайт по вертикали вверх таким образом, чтобы в область просмотра попадала иконка из нижнего ряда спрайта. Здесь всё довольно просто и решается одним правилом CSS, а именно присвоением значения bottom свойству background-position-y:

A:hover { background-position-y: bottom; }

В нашем случае этот стиль можно записать один для всех ссылок, и он будет работать правильно. Однако в других ситуациях, когда элементы в спрайте расположены в другом порядке, вам может понадобиться писать больше кода.

Результат работающих спрайтов смотрите на демонстрации ниже (для более красивой подачи примера мы сделали сдвиг фона более плавным при наведении курсора):


Если вам стало интересно, то вот и строка, которая отвечает за плавность изменения иконок (не волнуйтесь, чуть позднее мы будем изучать CSS-анимацию, и в частности свойство transition):

A { transition: all 0.2s ease-out; }

Итак, теперь вы знаете, что такое спрайты CSS и чем они могут быть полезны. Помимо предотвращения задержек при загрузке фоновых картинок, использование спрайтов помогает снизить нагрузку на сервер. Кроме того, это удобный способ хранить все графические элементы интерфейса в одном месте.

Вот мы и разобрали основные методы стилизации ссылок. Рекомендуем вам дополнительно попрактиковаться, чтобы закрепить полученные знания. А следующая глава нашей книги посвящена CSS-анимации, реализация которой стала возможна благодаря свойствам, появившимся в CSS3. И в первом уроке мы разберем свойство трансформации -

В чем преимущество использования CSS-спрайтов ? Представьте, что у вас есть шесть изображений, используемых в макете веб-страницы, и браузер должен загружать их все по отдельности. Если бы они были объединены в одно изображение, вы смогли бы существенно увеличить скорость загрузки. Это уменьшит количество обращений к серверу, необходимых для отображения страницы, что сделает ваш сайт быстрее.

Вместо загрузки шести изображений теперь загружалось бы одно. В этом преимущество CSS спрайтов .

В большинстве веб-страниц используется несколько маленьких изображений. Фоновые изображения, стрелочки, иконки, пункты меню и т.д. Эти крошечные изображения действительно имеют значение, если рассматривать их влияние на скорость загрузки страницы.

Каждое изображение должно быть загружено. Браузер должен запросить на сервере изображение, сервер отправить его, а затем браузер должен его отобразить. Если бы дело касалось одного-двух изображений, особых проблем бы не возникло. Но так как рисунков загружается намного больше — это негативно сказывается на скорости загрузки страницы.

Решение – использование спрайтов, которые в одном изображении сочетают несколько маленьких, поэтому веб-страницы можно загружать значительно быстрее.

Как объединить изображения в спрайт

Существует два основных этапа создания CSS спрайтов . Сначала вы должны создать изображение и затем поместить его.

Объединение изображений

Предположим, у нас есть два изображения, которые мы хотим объединить в одно целое. Чтобы создать спрайт, мы должны знать размер изображений. Мы будем рассматривать пример, в котором оба изображения имеют одинаковый размер (50 на 50 пикселей ):

Чтобы объединить их, нам нужно создать изображение размером 100 на 50 пикселей. Давайте назовем его «sprite.png «. Теперь, когда у нас есть объединенное изображение, мы можем использовать информацию о нем для правильного отображения на веб-странице.

Объединенное изображение имеет ширину 50 пикселей и высоту 100 пикселей. Таким образом, мы можем сказать, что первый рисунок (мегафон ) расположен в верхних 50 пикселях нового изображения, а второй (смайлик ) — в нижних 50 пикселях изображения. Мы будем показывать верхнюю половину изображения, когда нужно вывести мегафон, и нижнюю половину, когда нужно вывести смайлик. Реализация создания спрайтов CSS :

Позиционирование изображения на странице

В этом примере мы будем использовать рисунки в качестве фоновых изображений, размещенных в элементах div . Мы создадим пустые теги div для отображения изображений. Если на нашей странице нам нужно вывести изображение мегафона, мы используем CSS-класс «megaphone «:

Megaphone {width:50px; height:50px; background:url(images/sprite.png) 0 0px;}

Приведенный выше код CSS указывает ширину и высоту изображения мегафона (50 на 50 пикселей ), он также вызывает изображение «sprite.png «, которое является объединенным. Часть кода «0 0px » отвечает за отображение спрайта. Указание начинать вывод изображения с «0 0px » означает, что оно должно отображаться с 0 пикселей по оси X и с 0 пикселей по оси Y . Это значит «начинать вывод изображения сверху » и «начинать вывод изображения слева «.

Так как в CSS мы определили ширину и высоту изображения, то будут отображаться только 50 его верхних пикселей (где расположен мегафон ). Таким образом, смайлик не будет виден вовсе. Теперь давайте выведем смайлик и посмотрим, как изменится код CSS спрайта . Мы создадим класс CSS под названием «smile «:

Smile {width:50px; height:50px; background:url(images/sprite.png) 0 -50px;}

Обратите внимание, что мы по-прежнему указываем те же ширину и высоту, вызываем то же изображение, но мы изменили эту часть: «0 -50px «. Так мы указываем, что изображение должно начинаться на 50 пикселей ниже начальной точки координат (-50px ). Потому что рисунок смайлика начинается не в начале, а на 50 пикселей вниз от верхней части объединенного изображения.

Теперь, когда CSS-код указан, мы можем вызвать div везде, где нам нужно вывести изображение. Там, где нужно вывести мегафон, мы размещаем пустой блок div с классом «megaphone «:

Когда нужно вывести смайлик, мы размещаем div с классом «smile «:

Таков основной принцип, как сделать спрайт CSS . Существует много способов реализовать это, и лучше выбрать тот, который больше подходит вам. В этой статье мы показали, как работают спрайты, но не рассмотрели их углубленно.

Перевод статьи «How to use CSS sprites » был подготовлен дружной командой проекта .

Слово спрайт (англ. sprite - фея, призрак) впервые было использовано мультипликаторами Диснея в несколько ином качестве, мультипликаторы для более быстрого и удобного создания и "оживления" мульт героев сначала рисовали все фазы их движения на прозрачных плёнках, а затем накладывали эти плёнки на основной фон - сцену, и получали кадры мультика, тем самым экономя время, деньги и нервы художников.. эти самые плёнки они и называли спрайтами.

Потом термин спрайт внедрился в компьютерную графику и особо широкое распространение получил в компьютерных играх - но это тоже не совсем то о чем я хочу Вам поведать.. Сегодня я хочу Вам рассказать о так называемых CSS-спрайтах..

Итак, под спрайтами в CSS принято называть одно изображение, которое состоит из нескольких "частей", которые показываются как бы по отдельности в зависимости от действий пользователя..

Что слишком много слов.. покажу пример..

Это спрайт который присутствует на каждой странице данного сайта:

Просто в "спокойном" состоянии Вам показывается одна его часть, а при наведении курсора другая.

Как это сделать? На самом деле все достаточно просто.

В данном примере для блока с фиксированными размерами мы в качестве фона загружаем "двойное" изображение, но так как сам блок из за присвоенных ему размеров ровно в два раза меньше по высоте чем картинка, то браузер показывает лишь первую "часть" фонового изображения, а при наведении курсора срабатывает псевдокласс :hover с свойством background-position которое сдвигает фон вверх, на нужное расстояние, тем самым показывая вторую часть картинки.

Ладно, оставим мой логотип в покое, тем более что я Вам немного слукавил.. сделаем, что-то более полезное для Вас, например вот такую кнопку:

Открываем значит фотошоп и рисуем в нём примерно такой рисунок:

Здесь главное не ошибиться с размерами! вторая часть изображения, где наша кнопка активна, должна быть точно таких же размеров, как и первая часть рисунка, иначе потом, при наведении курсора, все будет "скакать". Лучше всего сначала нарисовать одну часть картинки, потом скопировать её, прогнать через фильтры, что то дорисовать и склеить два изображения в одно.. впрочем, уроки фотошопа не моя стихия..

Итак, у нас получилась "двойная" картинка 175 на 80 пикселей, запомним эти размеры и начнём писать код.

Он у меня получился таким.. смотрим результат и читаем комментарии в коде:




CSS спрайты



Такое вот меню получилось:




Кнопка 1
Кнопка 2
Кнопка 3
Кнопка 4

Думаю, многие читатели задаются вопросом: "А зачем вообще нужны эти спрайты если тоже самое можно сделать с помощью двух отдельных картинок, где одна фон для просто ссылки, а вторая для ссылки с :hover , при этом, не сражаясь с фотошопом и не высчитывая координаты фона для CSS??"

Во-первых: Скорость загрузки изображений увеличивается в разы!! Несмотря на то что "двойная" картинка весит столько же, сколько и две отдельно взятых маленьких "одинарных", загрузка одной большой картинки происходит быстрее, так как браузером не создаются дополнительные HTTP запросы серверу.

Помните, когда я Вам показывал свой логотип-спрайт, говорил что слукавил? Так вот моё лукавство заключается в том, что данная картинка содержит в себе не две логических части изображения, а восемнадцать!!

И полностью она выглядит так:

То есть практически вся графика, которую Вы видите на этом сайте, на самом деле приходит к Вам в виде одного единственного изображения! CSS файл показывать не буду, я его сам боюсь..)),

Так вот HTTP запросы.. если бы изображений вместо одного было 18ть то диалог браузера с сервером выглядел бы примерно так:

Браузер : Здравствуй Сервер! я тут от тебя же, по моему запросу, получаю HTML и CSS документы, так вот в них указано, что у тебя в папке "графика".. должна лежать картинка с названием: "картинка1" скинь а?
Сервер : Привет Браузер, давненько не виделись, сейчас посмотрю.. ага есть у меня такая картинка! Лови!!
Браузер : Спасибо, поймал! Но мне еще нужна "картинка2" в той же папке..
Сервер : Да и такая есть.. отправляю..
Браузер : Загрузил.. но тут еще "картинка3" указана.
Сервер : И не спится же тебе! Держи свою картинку!!
Браузер : Спасибо! Да мне уже саму если честно надоело, но мой пользователь хочет догрузить страницу полностью.. короче у тебя там еще "картинка4" должна быть..
Сервер : Ты меня начинаешь напрягать! На свою картинку!!
Браузер : Извини, но я же не виноват, что здесь столько изображений!!! Нужна "картинка5"!
Сервер : У меня от тебя уже процессор кипит!! Заколебал!! Забирай свою картинку!!
... ... ...

Дальнейший диалог озвучивать не буду, ибо дальше идет нецензурная брань..

К чему вся эта болтовня между сервером и браузером (клиентом) на которую уходит уйма времени и трафика, к тому же нагружает сервер при большом количестве посетителей сайта, если гораздо быстрее и экономичнее сделать один HTTP запрос и получить все 18 картинок в одном пакете!!

Во-вторых: Загрузка второго изображения при использовании псевдокласса :hover происходит лишь только в тот момент когда пользователь навел курсор на ссылку с первым изображением. Если это небольшое изображение типа кнопки из примера выше, то ничего особо страшного не произойдёт - вторая картинка быстро подгрузится и пользователь ничего не заметит.. а если это большая картинка по весу и размеру?? Тогда пользователь будет наблюдать, как она загружается, хотя он психологически был готов к быстрой смене изображений! Еще один плюс спрайтам! … хотя, если честно, одновременно это и минус.. минус в том случае если пользователь в течении сессии так и не навел курсор.. картинка загрузилась, но так ему и не пригодилась.. но поверьте эта "жертва трафика" оправдывает себя практически всегда!

Ну и в-третьих: Как бы Вам это не показалось странным, но это удобно!! Удобно в коде указывать путь к одному и тому же изображению, удобно его править в фотошопе, к примеру, сделать весь сайт поярче или потемнее работая с одним единственном рисунком, удобно хранить, удобно загружать на сервер, да даже в CSS работать с большим спрайтом удобно! - хотя для этого и нужны определённые навыки и привычка..

Ладно, решайте сами использовать спрайты или нет.. а моё дело маленькое, просто так сказать довести информацию до Вашего сведения.. возникнут дополнительные вопросы жду Вас на



© 2024 beasthackerz.ru - Браузеры. Аудио. Жесткий диск. Программы. Локальная сеть. Windows