SakuraEngine

Sakuraengine

Lahir untuk persyaratan kinerja fungsional dari generasi platform berikutnya

ciri

Warga asli

• Pertimbangkan kemudahan penggunaan dan dioptimalkan untuk perangkat keras;
• Desain yang memastikan skalabilitas yang kuat dan berorientasi pada fitur fungsional platform canggih;
• Mengintegrasikan sejumlah besar SDK yang diperlukan untuk pengembangan asli.

Mudah

• Implementasi dan desain yang berorientasi pada proses;
• C API

modern

• Berdasarkan ide ECS, pipa pemrograman berbasis data dengan karakteristik yang kaya dan sangat ortogonal membawa efisiensi akses memori maksimum;
• Sistem Penjadwalan Tugas yang menggabungkan serat dan benang, dikombinasikan dengan pipa ketergantungan ECS, memberikan throughput tugas multi-thread yang belum pernah terjadi sebelumnya saat runtime;
• API grafis lintas platform ultra-tipis untuk platform GPU modern dengan hampir tidak ada overhead kinerja;
• Front-end grafik render yang jelas memungkinkan Anda untuk menyelesaikan pemrograman pipa GPU modern yang sangat asinkron tanpa menyentuh primitif sinkron dan deskriptor kompleks, memanfaatkan fitur canggih seperti aliasing memori;
• Sepenuhnya asinkron, layanan I/O yang dioptimalkan untuk driver NVME dan mesin salinan asinkron GPU, dengan mudah menikmati throughput ekstrim penyimpanan langsung dan memecahkan belenggu kinerja SSD.

Rendergraph.mp4

Daftar Modul

Modul	Perpustakaan Inti	menggambarkan
runtime	-	Modul inti
runtime/cgpu	-	Submodule Inti, API Grafis Cross-Platform untuk Platform GPU Modern
runtime/sugoi	-	Core Submodule, model objek ECS pemrograman yang benar-benar berbasis data
runtime/math	Realtimemath	Submodul Inti, Perpustakaan Matematika
runtime/io	-	Submodul Inti, Layanan I/O Sinkron/Asinkron
runtime/task	Fibertaskinglib, Marl	Core Submodule, sistem tugas komputasi-intensif berdasarkan coroutine
runtime/binary	-	Submodule inti, serialisasi biner
runtime/platform	-	Submodule Inti, Antarmuka Sistem
runtime/resource	-	Submodul Inti, Manajemen Sumber Daya Asinkron
runtime/type	-	Submodule inti, menyediakan fungsi terkait RTTI
runtime/lua	Lua, Luau	Submodule inti, menggunakan Lua sebagai bahasa lem
SkrScene	-	Modul adegan, manajemen sumber daya adegan
SkrRenderer	-	Renderer Module, Rendering Resource Management, Drive Rendering Pipeline
SkrImgui	Imgui	Runtime UI untuk debugging
SkrRenderGraph	-	Render grafik berdasarkan CGPU
SkrLive2d	live2d	Live2D Rendering Backend
SkrInputSystem	GainInput	Paket input atas
SkrAnim	Ozz-animasi	Manajemen Sumber Daya Animasi, Fungsi Dasar Komputasi Animasi
devtime/tweak	-	Memberikan solusi penggantian panas konstan ringan
devtime/inspect	-	Memberikan visualisasi keadaan variabel runtime
SkrToolCore	-	Mengelola dan mendorong proses memanggang sumber daya
SkrAnimTool	Ozz-animasi	Sumber Daya Terkait Animasi Impor dan Panggang
SkrGLTFTool	CGLTF	Impor model GLTF dan memanggangnya
SkrTextureCompiler	ISPCTEXTURECOMPRESOR	Impor dan memanggang peta
SkrShaderCompiler	-	Impor dan memanggang sumber daya terkait material
codegen	libtooling, mako-template	Memberikan pembuatan kode

Matriks Dukungan Komponen

Membangun

Platform	CI (dev)

CGPU

Platform	D3D12	D3D11	Vulkan	Logam
Windows	✔️		✔️	N/a
MacOS	N/a	N/a	✔️	❗

Imagecoder

Platform	Png	Jpeg	BMP	ICO	Exr	TGA
Windows	libpng (v1.5.2)	libjpeg-turbo	❗	❗	❗	❗
MacOS	libpng (v1.5.27)	libjpeg-turbo	❗	❗	❗	❗

Contoh (secara bertahap mendekati bagian bawah dari atas ke bawah)

Server/game multi-pemain

Game dan server multipemain berbasis ECS.

Multiplayer.mp4

Grafik Generasi Berikutnya

Antarmuka grafis CGPU generasi berikutnya menggunakan StateBuffer. Abaikan konsep PSO dan gunakan Statebuffer sebagai deskripsi keadaan dari pipa grafis. API Pipa Grafik Tradisional sering menggunakan PSO, yang mengemas semua keadaan pipa dan shader Isa dan mengunggahnya ke GPU secara keseluruhan:

Statebuffer terdiri dari serangkaian statechunks, masing -masing Statechunk menjelaskan keadaan pipa grafis, dan StateBuffer menggambarkan keadaan lengkap dari pipa grafis melalui kombinasi statechunks. Dibandingkan dengan flush penuh PSO, StateBuffer dapat menyiapkan stategackets di situs gambar dan mendorong sakelar status ke grup register status GPU ketika drawcall dihasilkan.

Statebuffer dapat sangat mengurangi masalah memori yang disebabkan oleh ledakan dalam kombinasi pipa dan shader, dan PSO akan memperburuk masalah ini sebagai gantinya.

MVU GUI

WIP ...

Kanvas GUI

Lapisan rendertree GUI memiliki fungsi tipografi dan rendering objek render. Mendukung primitif dasar, tekstur, kuas warna dan paragraf teks.

Penampil Live2D

Contoh program yang mengintegrasikan SDK asli Kubisme dan menggunakan grafik render untuk menggambar efisien model Live2D.

• Implementasi Renderer Live2D meninggalkan proses varian tradisional dan mewujudkan switching 0-pipa selama menggambar model Live2D;
• Informasi Vernier dari renderer LIVE2D menggunakan CPU Visible VRAM untuk memanfaatkan sepenuhnya bandwidth PCIe untuk unggahan vertex yang paling efisien, dan menghilangkan konsumsi waktu mesin salinan pada garis waktu GPU;
• Semua unggahan membaca dan peta Live2D didorong oleh layanan I/O.
• Pada platform Windows yang mendukung penyimpanan langsung, antrian dekompresi khusus juga akan memanfaatkan sepenuhnya decoding PNG.

Model Live2D menggabungkan beberapa tipe data sumber, dan semua tipe data dimuat dan diuraikan secara asinkron. Seluruh proses pemuatan model menggabungkan bacaan hard disk, streaming memori ke memori video, aliran dekompresi file ke memori video, dan mengarahkan unggahan file ke memori video. Demo memastikan bahwa semua jenis operasi I/O tetap efisien bandwidth, di mana utas utama yang memulai permintaan tidak memiliki jeda atau overhead. Model Live2D yang tidak diproses berisi lusinan file JSON ukuran kecil, beberapa file verteks model ukuran sedang, dan dua peta PNG 4K yang perlu diterjemahkan, membentuk bagan profil pipa I/O pada gambar di bawah ini.

Hitungan bingkai rendering akhir pengiriman Build dapat dengan mudah memecahkan ribuan bingkai, yang lebih dari sepuluh kali lipat contoh Benchmark Contoh Kubisme Resmi.

RenderGraph ditangguhkan

Demo ini menunjukkan cara menggunakan RenderGraph untuk rendering yang ditangguhkan, di mana bagian perhitungan pencahayaan adalah dua implementasi: Computeshdaer dan Pixelshader. Efek naungan pencahayaan yang sebenarnya belum selesai dalam demo, dan fokusnya adalah memverifikasi kelayakan proses penundaan. Demo ini juga menunjukkan cara menggunakan profiler khusus untuk membuat profil detail eksekusi RenderGraph.

Segitiga RenderGraph

Demo ini menunjukkan cara menggunakan rendergraph untuk rendering segitiga.

Tekstur

Demo ini menunjukkan cara menggunakan pengambilan sampel tekstur di CGPU, dan demo juga menunjukkan cara mengaktifkan sampler statis/abadi di CGPU.

Highlight

Kami akhirnya meninggalkan hasil yang telah kami jelajahi. Meninggalkan tidak berarti bahwa teknologi ini buruk atau tidak tersedia, tetapi kami secara selektif meninggalkannya setelah pertimbangan komprehensif.

Segitiga panas

Ini adalah demo gambar segitiga multi-backend.

• Setiap backend akan menarik jendela dan menggambarnya di utas terpisah;
• Logika yang direkam oleh DrawCall dapat dijalankan dalam program host atau backend mesin virtual WASM, dan program host dan 'skrip' WASM berbagi kode C yang sama;
• Menerapkan fileWatcher sederhana, secara otomatis memeriksa perubahan skrip drawcall, memanggil SDK untuk mengkompilasi Wasm, dan menerapkan perbaikan panas berdasarkan output.

Komponen inti

• platform
• Matematika
• CGPU: [API] [Desain]

Perpustakaan dan versi sumber terbuka yang tertanam dalam kode sumber

• Constexpr-XXH3 AEBCEE7 (Lisensi BSD 2-Clause)
• LRU-CACHE 13F30AD MIT
• Sole 1.0.1 (Lisensi Zlib)
• Marl E007BD3 (Apache-2.0)
• Folly (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 yang disederhanakan)
• VulkanMemoryAllocator 3.0.1, rilis
• Rilis D3D12MemoryAllocator 2.0.1
• Spirv-Reflect B68B5A8 (Apache-2.0)
• Realtimemath 80D08A8 (MIT)
• Fibertaskinglib 9d7b27d (Apache-2.0)
• paralel-hashmap 1.3.11 (Apache-2.0)
• TSCNS v2.0 (MIT)

Perpustakaan dan versi open source yang diperkenalkan dalam manajemen paket khusus

• Lemon V1.3.1 (Boost Software License)
• 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 (Lisensi)
• HarfBuzz 7.1.0 (lisensi)
• Doctest v2.4.11

Perpustakaan Sumber Terbuka untuk Referensi dan Referensi

• Quill V3.0.2 (MIT)

API dan versi yang diperluas untuk akses

• Vulkan Header & Volk 1.3.250.0
• NVAPI R510
• AMD_AGS 6.0.1

Versi SDK/Perangkat Lunak built-in

• ISPC 1.18.0
• Python 3.10.8

Membangun

Depan

• xmake
• Inisialisasi LFS

Kompilasi

Kompilasi dengan perintah berikut

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

Tips:

• Bangunan default hanya berisi modul. Untuk membangun alat atau contoh, Anda perlu menambahkan parameter seperti ---build_cgpu_samples = true ketika xmake f (lihat xmake/options.lua untuk detailnya);
• Kegagalan /build saat ini dapat menyebabkan interupsi codegen atau masalah .xmake tidak lengkap. Jika ada masalah lebih lanjut, pastikan untuk melaporkan masalah?
• Saat melaporkan suatu masalah, cobalah memberikan output terperinci dari xmake f -m debug -c -v di interupsi;
• Ketika kegagalan instalasi XREPO terjadi (seperti instalasi file pustaka kesalahan yang disebabkan oleh LFS bukan inisialisasi), xrepo remove --all -y dapat digunakan untuk membersihkan repositori yang diinstal secara salah dan kemudian membangunnya kembali.

Lingkungan pengeditan

Disarankan untuk menggunakan vscode + clangd sebagai lingkungan pengeditan, dan menggunakan perintah xmake project -k compile_commands untuk menghasilkan set data yang diperlukan oleh clangd