RenderHelp Скачать - RenderHelp исходный код скачать

RenderHelp

С/С++

1.0.0

Скачать

RenderHelp

⚡ Программируемое реализация конвейера рендеринга, полная китайская аннотация, помогая новичкам научиться рендеринг принципы.

Введение функции

Один файл renderhelp.h, реализует программируемый конвейер рендеринга, начиная с точек чертежа, без внешних зависимостей.
Стандарт модели, точный расчет с использованием интерфейса Direct3D класса.
Содержит полный набор библиотек Vector/Matrix.
Включает набор библиотек растрового изображения растрового изображения, чтобы облегчить точки рисования, линии, загрузку текстур, выборку текстуры и т. Д.
Используйте C ++, чтобы написать вершин -шейдеры и пиксельные шейдеры для простых точек отдыха и отладки.
Используйте уравнение края, чтобы точно рассчитать охват треугольников и обработать границы соседних треугольников.
Используйте формулу центра гравитации, чтобы вычислить изменяющуюся интерполяцию.
Используйте 1/W для коррекции перспективы, чтобы нарисовать правильную текстуру с перспективой.
Используйте квадратичную линейную интерполяцию для лучшего эффекта рендеринга.
Основной рендеринг реализует только 200 строк, подчеркивая разборчивость.
Полно китайских заметок, и каждый расчет объясняется.
Несколько учебных примеров, от того, как нарисовать треугольники до моделей и освещения.

Скомпилируйте и бегите

Cmake

mkdir build
cmake -S . -B ./build
cmake --build ./build --config Release

Обратите внимание, что скопируйте папку Res в путь, в котором находится исполняемый файл.

GCC

Просто найдите пример файла, начиная с sample_ и напрямую составьте его с одним файлом GCC:

gcc -O2 sample_07_specular.cpp -o sample_07_specular -lstdc++

Кажется, что мне нужно добавить -std=c++17 к моему Mac. Возможно, вам понадобится добавить -lm для отображения и объявления библиотеки математики ссылки.

бегать:

./sample_07_specular

Затем получить файл изображения output.bmp :

Модель этого проекта использует модель с открытым исходным кодом в Tinyrender.

Интерфейс программирования

Шейдер переменные

В основном он использует структуру ShaderContext, которая используется для передачи параметров между VS-> PS, и она полна различных типов вариаций.

 // 着色器上下文，由 VS 设置，再由渲染器按像素逐点插值后，供 PS 读取
struct ShaderContext {
    std::map< int , float > varying_float;    // 浮点数 varying 列表
    std::map< int , Vec2f> varying_vec2f;    // 二维矢量 varying 列表
    std::map< int , Vec3f> varying_vec3f;    // 三维矢量 varying 列表
    std::map< int , Vec4f> varying_vec4f;    // 四维矢量 varying 列表
};

Вершина шейдер

Внешний слой должен обеспечить указатель функции на рендеринг VS и вызовать три вершины треугольника последовательно, когда инициализируется функция Renderer DrawPrimitive :

 // 顶点着色器：因为是 C++ 编写，无需传递 attribute，传个 0-2 的顶点序号
// 着色器函数直接在外层根据序号读取响应数据即可，最后需要返回一个坐标 pos
// 各项 varying 设置到 output 里，由渲染器插值后传递给 PS 
typedef std::function<Vec4f( int index, ShaderContext &output)> VertexShader;

Каждый раз, когда называется вызов, рендерератор передает числа 0 , 1 index 2 из трех вершин в программу VS, в свою очередь, для облегчения чтения данных вершины извне.

Пиксельный шейдер

Рендерер называет пиксельный шейдер за каждую точку, которая должна быть заполнена в треугольнике:

 // 像素着色器：输入 ShaderContext，需要返回 Vec4f 类型的颜色
// 三角形内每个点的 input 具体值会根据前面三个顶点的 output 插值得到
typedef std::function<Vec4f(ShaderContext &input)> PixelShader;

Цвет, возвращаемый программой затенения пикселей, будет привлечен к соответствующему положению буфера кадра.

Нарисуйте треугольник

Вызов следующий интерфейс может нарисовать треугольник:

 bool RenderHelp::DrawPrimitive ()

Эта функция является ядром рендеринга.

Затем два слоя для цикла итерации по каждой точке треугольника, соединяющего прямоугольник на экране, а затем определите, что в пределах диапазона треугольника вызовите программу VS, чтобы вычислить, какой цвет является точкой.

Полный пример

Теперь вы хотите написать треугольный рисунок D3D 12. Вы не можете справиться с ним без тысячи линий, но теперь нам нужны только следующие строки:

# include " RenderHelp.h "

int main ( void )
{
    // 初始化渲染器和帧缓存大小
    RenderHelp rh ( 800 , 600 );

    const int VARYING_COLOR = 0 ;    // 定义一个 varying 的 key

    // 顶点数据，由 VS 读取，如有多个三角形，可每次更新 vs_input 再绘制
    struct { Vec4f pos; Vec4f color; } vs_input[ 3 ] = {
        { {  0.0 ,  0.7 , 0.90 , 1 }, { 1 , 0 , 0 , 1 } },
        { { - 0.6 , - 0.2 , 0.01 , 1 }, { 0 , 1 , 0 , 1 } },
        { { + 0.6 , - 0.2 , 0.01 , 1 }, { 0 , 0 , 1 , 1 } },
    };

    // 顶点着色器，初始化 varying 并返回坐标，
    // 参数 index 是渲染器传入的顶点序号，范围 [0, 2] 用于读取顶点数据
    rh. SetVertexShader ([&] ( int index , ShaderContext& output) -> Vec4f {
            output. varying_vec4f [VARYING_COLOR] = vs_input[ index ]. color ;
            return vs_input[ index ]. pos ;        // 直接返回坐标
        });

    // 像素着色器，返回颜色
    rh. SetPixelShader ([&] (ShaderContext& input) -> Vec4f {
            return input. varying_vec4f [VARYING_COLOR];
        });

    // 渲染并保存
    rh. DrawPrimitive ();
    rh. SaveFile ( " output.bmp " );

    return 0 ;
}

Результаты работы:

Список файлов

имя файла	иллюстрировать
RenderHelp.H	Файл реализации рендеринга, при использовании, включает в себя его достаточно
Модель	Загрузка модели
Образец_01_triangle.cpp	Пример рисования треугольников
Sample_02_Texture.cpp	Как использовать текстуры, как установить матрицу камеры и т. Д.
Образец_03_box.cpp	Как нарисовать коробку
Sample_04_gouraud.cpp	Простая галада раскраска коробки
Образец_05_model.cpp	Как загрузить и нарисовать модель
Образец_06_NORMAL.CPP	Увеличить детали модели с помощью нормальной карты
Образец_07_specular.cpp	Нарисуйте основные моменты

Реализовать сравнение

Более десяти лет назад я написал учебник по мягкому рендерингу Mini3D, который четко объяснил основные принципы программного оборудования.

Метод реализации этого проекта смоделирован на методе реализации графического процессора. Метод реализации этого проекта имитирует GPU, относительно прост и интуитивно понятный, но расчет очень большой и не подходит для процессора в реальном времени, но он подходит для грубой параллельной обработки графических процессоров.

Существует много учебных пособий для реализации программируемого рендеринга в Интернете, но многие из них имеют проблемы При отборе текстуры преобразование целочисленной координат должно быть округлено, в противном случае положение нескольких вершин текстуры недостаточно стабильно, и будут признаки слегка движущихся; Полем Полем Полем

Есть много очень подробных аспектов реализации рендерера.

Еще один читаемость.