SakuraEngine

Sakurangine

Né pour les exigences de performance fonctionnelle de la prochaine génération de plateformes

caractéristiques

Indigène

• Considérez la facilité d'utilisation et optimisée pour le matériel;
• Conception qui garantit une forte évolutivité et est orientée vers les caractéristiques fonctionnelles de la plate-forme de pointe;
• Intégrez un grand nombre de SDK requis pour le développement natif.

Direct

• Implémentation et conception axées sur le processus;
• API C

moderne

• Sur la base de l'idée ECS, un pipeline de programmation basé sur les données avec des caractéristiques riches et hautement orthogonales apporte une efficacité maximale d'accès à la mémoire;
• Un système de planification de tâches qui combine les fibres et le thread, combinés avec des pipelines de dépendance ECS, donne un débit de tâche multi-thread sans précédent à l'exécution;
• API graphique multiplateforme ultra-mince pour les plates-formes GPU modernes avec presque aucune surcharge de performances;
• Le front-end frontal de rendu transparent vous permet de terminer la programmation de pipeline GPU moderne hautement asynchrone sans toucher des primitives synchrones et des descripteurs complexes, en profitant de fonctionnalités avancées telles que l'aliasing de la mémoire;
• Des services d'E / S entièrement asynchrones optimisés pour les pilotes NVME et les moteurs de copie asynchrones GPU, profitent facilement du débit extrême du stockage direct et brisent les chaînes des performances SSD.

Rendergraph.mp4

Liste de modules

Module	Bibliothèque de base	décrire
runtime	-	Modules de base
runtime/cgpu	-	Sous-modules de base, API graphique multiplateforme pour les plates-formes GPU modernes
runtime/sugoi	-	Sous-module central, un modèle d'objet ECS véritablement basé sur les données
runtime/math	RealTimemath	Sous-modules de base, bibliothèque mathématique
runtime/io	-	Sous-modules de base, services d'E / S synchrones / asynchrones
runtime/task	Fibertaskinglib, marl	Sous-module de base, un système de tâches à forte intensité de calcul basé sur la coroutine
runtime/binary	-	Sous-module de base, sérialisation binaire
runtime/platform	-	Sous-module de base, interface système
runtime/resource	-	Sous-modules de base, gestion des ressources asynchrones
runtime/type	-	Sous-module central, offrant des fonctions liées à RTTI
runtime/lua	Lua, Luau	Sous-module de base, en utilisant Lua comme langue de colle
SkrScene	-	Module de scène, gestion des ressources de scène
SkrRenderer	-	Module de rendu, rendu Gestion des ressources, pipeline de rendu de lecteur
SkrImgui	imgui	UI d'exécution pour le débogage
SkrRenderGraph	-	Rendre le graphique basé sur CGPU
SkrLive2d	live2d	Backend de rendu en live2d
SkrInputSystem	gagner	Le paquet supérieur d'entrée
SkrAnim	animation ozz	Gestion des ressources d'animation, fonctions de base de l'informatique d'animation
devtime/tweak	-	Fournit des solutions de remplacement de chaleur constantes légères
devtime/inspect	-	Fournit une visualisation de l'état variable d'exécution
SkrToolCore	-	Gérer et conduire les processus de cuisson des ressources
SkrAnimTool	animation ozz	Ressources liées aux animations d'importation et de cuisson
SkrGLTFTool	cgltf	Importez le modèle GLTF et faites-le cuire
SkrTextureCompiler	IspcTextureCompressor	Cartes d'importation et de cuisson
SkrShaderCompiler	-	Importer et cuire des ressources liées aux matériaux
codegen	libtooling, mako-template	Fournir une génération de code

Matrice de support des composants

Construire

Plate-forme	CI (dev)

CGPU

Plate-forme	D3d12	D3d11	Vulkan	Métal
Fenêtre	✔️		✔️	N / A
macos	N / A	N / A	✔️	❗

Encodeur d'image

Plate-forme	PNG	Jpeg	BMP	ICO	Exr	TGA
Fenêtre	libpng (v1.5.2)	libjpeg-turbo	❗	❗	❗	❗
macos	libpng (v1.5.27)	libjpeg-turbo	❗	❗	❗	❗

Exemple (approchant progressivement le bas de haut en bas)

Serveur / jeu multi-joueurs

Jeu multijoueur basé sur ECS et serveur.

Multijoueur.mp4

Graphiques de prochaine génération

Interface graphique CGPU de nouvelle génération à l'aide de StateBuffer. Abandonnez le concept de PSO et utilisez StateBuffer comme description de l'état du pipeline graphique. Les API traditionnelles de pipeline graphique utilisent souvent PSO, qui emballe tous les états de pipeline et le shader ISA et les télécharge dans le GPU dans son ensemble:

StateBuffer se compose d'une série de STATECHUNKS, chaque Statechunk décrit un état de pipeline graphique et StateBuffer décrit l'état complet du pipeline graphique à travers une combinaison de statechunks. Comparée à la pleine lutte de PSO, StateBuffer peut préparer les paquets d'état dans le site de dessin et pousser l'interrupteur d'état au groupe de registre d'état du GPU lorsque DrawCall est généré.

StateBuffer peut considérablement atténuer les problèmes de ballonnement de la mémoire causés par les explosions dans les combinaisons de pipeline et de shaders, et PSO exacerbera ce problème à la place.

MVU GUI

WIP ...

Canevas GUI

La couche RenderTree de l'interface graphique a les fonctions de typographie et de rendu d'objets de rendu. Prend en charge les primitives de base, les textures, les pinceaux de couleurs et les paragraphes de texte.

Visionneuse en live2d

Exemple d'un programme qui intègre le SDK natif du cubisme et utilise un graphique de rendu pour un dessin efficace des modèles Live2D.

• La mise en œuvre de Live2D Renderer abandonne le processus de variant traditionnel et réalise la commutation à 0 pipe pendant le dessin du modèle Live2D;
• Les informations Vernier du rendu en direct2d utilisent le VRAM visible CPU pour utiliser pleinement la bande passante de PCIe pour les téléchargements de sommet les plus efficaces et élimine la consommation de temps de moteur de copie sur la chronologie du GPU;
• Tous les téléchargements de lecture et de carte de Live2D sont motivés par les services d'E / S.
• Sur les plates-formes Windows qui prennent en charge le stockage direct, les files d'attente de décompression personnalisées feront également une utilisation complète du décodage PNG.

Le modèle Live2D combine plusieurs types de données source, et tous les types de données sont chargés et analysés de manière asynchrone. L'ensemble du processus de chargement du modèle combine la lecture du disque dur, le streaming de la mémoire vers la mémoire vidéo, le streaming de décompression des fichiers vers la mémoire vidéo et le téléchargement direct de fichiers vers la mémoire vidéo. La démo garantit que tous les types d'opérations d'E / S restent efficaces dans la bande passante, au cours de laquelle le fil principal qui initie la demande n'a ni pause ni surcharge. Le modèle LIVE2D non transformé contient des dizaines de fichiers JSON de petite taille, plusieurs fichiers de sommet de modèle de taille moyenne et deux cartes PNG 4K qui doivent être décodées, formant le tableau de profil de pipeline d'E / S dans la figure ci-dessous.

Le nombre de cadres de rendu final de Shipping Build peut facilement rompre des milliers d'images, ce qui est plus de dix fois l'exemple de référence officielle du cubisme.

Rendergraph différé

Cette démo montre comment utiliser Rendergraph pour le rendu différé, où la pièce de calcul d'éclairage est deux implémentations: CompuShDaer et PixeShader. L'effet d'ombrage d'éclairage réel n'a pas été achevé dans la démo, et l'accent est mis sur la vérification de la faisabilité du processus de retard. Cette démo montre également comment utiliser un profileur personnalisé pour profiler les détails d'exécution de RenderGraph.

Triangle de rendu

Cette démo montre comment utiliser Rendergraph pour le rendu du triangle.

Texture

Cette démo montre comment utiliser l'échantillonnage de texture dans le CGPU, et la démo montre également comment permettre des échantillonneurs statiques / immuables dans CGPU.

Points forts

Nous avons fini par abandonner les résultats que nous avions explorés. L'abandon ne signifie pas que ces technologies sont pauvres ou indisponibles, mais que nous les avons abandonnées sélectivement après une considération complète.

Triangle chaud

Ceci est une démo de dessin triangle multi-backend.

• Chaque backend tirera une fenêtre et le tirera sur un fil séparé;
• La logique enregistrée par DrawCall peut être exécutée dans le programme hôte ou le backend Virtual Machine WASM, et le programme hôte et le «script» WASM partagent le même code C;
• Implémentez un fichier simple, vérifie automatiquement les modifications du script DrawCall, appelle le SDK pour compiler WASM et applique une réparation chaude en fonction de la sortie.

Composants de base

• plate-forme
• mathématiques
• CGPU: [API] [Design]

Bibliothèques et versions open source intégrées dans le code source

• CONSEXPR-XXH3 AEBCEE7 (licence BSD 2-CLAUSE)
• LRU-CACH 13F30AD MIT
• Sole 1.0.1 (licence ZLIB)
• marl e007bd3 (apache-2.0)
• folie (apache-2.0)
• xxhash 0.8.1 (BSD)
• fast_float v3.4.0
• Mimalloc v2.1.4 (MIT)
• GODOT 5DCCC940E7 (MIT)
• OpenString 81926cc (MIT)
• concurrentQueue D49FA2B (BSD simplifié)
• VulkanMemoryallocator 3.0.1, libération
• D3d12Memoryallocator 2.0.1 Libération
• Spirv-réfléchissant B68B5A8 (Apache-2.0)
• RealTimeMath 80d08a8 (MIT)
• Fibertaskinglib 9d7b27d (Apache-2.0)
• parallèle-hashmap 1.3.11 (apache-2.0)
• TSCNS v2.0 (MIT)

Bibliothèque et versions open source introduites dans la gestion des packages personnalisés

• Lemon V1.3.1 (Boost Licence Software)
• LMDB V0.9.29 (BSD)
• Zlib v1.2.8
• CGLTF V1.13 (MIT)
• Yyjson v0.9.0 (MIT)
• CPU_FEATURES V0.9.0 (apache-2.0)
• Freetype 2.13.0 (GNU)
• ICIU 72.1 (licence)
• HarfBuzz 7.1.0 (licence)
• Doctst v2.4.11

Bibliothèque open source pour référence et référence

• Quill V3.0.2 (MIT)

API et version étendues pour l'accès

• En-têtes Vulkan et Volk 1.3.250.0
• NVAPI R510
• AMD_AGS 6.0.1

SDK / version logicielle intégrée

• ISPC 1.18.0
• Python 3.10.8

Construire

Devant

• xmake
• Initialiser LFS

Compilation

Compiler avec la commande suivante

 > xmake l setup.lua
> xmake f -m debug -c
> xmake 

Conseils:

• La version par défaut ne contient que des modules. Pour créer un outil ou un exemple, vous devez ajouter des paramètres tels que --build_cgpu_samples = true lorsque xmake f (voir xmake / options.lua pour plus de détails);
• La défaillance actuelle /build .xmake version peut provoquer des interruptions Codegen ou des problèmes incomplets. S'il y a d'autres problèmes, assurez-vous de signaler les problèmes?
• Lorsque vous signalez un problème, essayez de fournir une sortie détaillée de xmake f -m debug -c -v à l'interruption;
• Lorsque la défaillance de l'installation de XRepo se produit (comme l'installation de fichiers de bibliothèque d'erreur causée par LFS et non l'initialisation), xrepo remove --all -y peut être utilisé pour nettoyer le référentiel à tort installé, puis le reconstruire.

Environnement d'édition

Il est recommandé d'utiliser VScode + Clangd comme environnement d'édition et utiliser la commande xmake project -k compile_commands pour générer l'ensemble de données requis par Clangd