Particle

ระบบอนุภาค API

ตั้งแต่ปี 1999 ใช้ C ++, OpenGL, GLUT และ CMAKE

โดย David McAllister เวอร์ชัน 3.0.0 18 เมษายน 2565

โฮสต์ที่ https://github.com/davemc0/particle.git (ก่อนหน้านี้โฮสต์เป็นเวลา 15 ปีที่: http://www.particlesystems.org.)

เอกสารอยู่ที่นี่

บันทึกการเปลี่ยนแปลงอยู่ที่นี่

งานในอนาคตอยู่ที่นี่

ยินดีต้อนรับกลับสู่ระบบอนุภาค API!

API ระบบอนุภาคได้ทำหน้าที่เป็นทรัพยากรสำหรับการสร้างเอฟเฟกต์พิเศษที่ใช้ระบบอนุภาคที่น่าสนใจทุกประเภทส่วนใหญ่สำหรับเกมและกราฟิก 3D แบบโต้ตอบอื่น ๆ เวอร์ชัน 2.2 ถูกใช้ในโครงการโดยนักพัฒนากว่า 600 คน ฉันลดการบำรุงรักษาห้องสมุดในปี 2009 เมื่อชีวิตของฉันเปลี่ยนไปใช้การติดตามเรย์ แต่ฉันไม่ได้เป็นเจ้าภาพห้องสมุดต่อสาธารณะอย่างมีประสิทธิภาพดังนั้นมันจึงตายไปแล้ว

ฉันเพิ่งกลับมาเยี่ยมชม API และเพิ่มการปรับปรุงมากมาย สิ่งที่สำคัญที่สุดคือ โหมดการกระทำแบบอินไลน์ ขณะนี้การกระทำถูกนำไปใช้ในฟังก์ชั่นอินไลน์ที่ใช้กับอนุภาคเดียว แอปพลิเคชันเป็นเจ้าของลูปเหนืออนุภาคทำให้สามารถผ่านอนุภาคได้เพียงครั้งเดียวเพื่อดำเนินการทั้งหมด ประสิทธิภาพการทำงานเร็วขึ้นอย่างมากเพราะเหตุนี้ด้วยเหตุผลหลักสามประการ:

1. คอมไพเลอร์สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการคำนวณในการกระทำทั้งหมดในอนุภาค
2. อนุภาคจะถูกโหลดลงในหน่วยความจำเพียงครั้งละหนึ่งขั้นตอนและ
3. การคำนวณอนุภาคจะถูกขนานกันเล็กน้อยข้ามแกนและเลน SIMD ที่อาจเกิดขึ้นโดยใช้ std :: for_each ด้วยนโยบายการดำเนินการแบบขนานบน C ++ 17 ขณะนี้ประสิทธิภาพอยู่ที่ประมาณ 30 ล้านการอัพเดทอนุภาคต่อวินาทีบนแล็ปท็อปของฉันด้วย CPU ปานกลาง และการกระทำแบบอินไลน์ควรใช้งานได้ในเมล็ด CUDA สำหรับการเร่งความเร็ว GPU ที่สำคัญ

การอัปเดตที่โดดเด่นอื่น ๆ อีกสองสามรายการ:

• ระบบสร้างขึ้นอยู่กับ CMake
• โครงการนี้โฮสต์บน GitHub การทำงานร่วมกันของคุณได้รับเชิญ
• เอฟเฟกต์ตัวอย่างมีความสง่างามและเป็นหนึ่งเดียวและเป็นอัตราเฟรมที่เป็นอิสระโดยการเปลี่ยนแปลง DT ที่มีเวลาเฟรม
• มีผลกระทบพฤติกรรมการแห่กันที่ดีขึ้นอยู่กับ boids ของ Craig Reynolds

การสร้างโปรแกรม

การสร้าง particlelib สามารถทำได้โดยใช้รหัสนี้ cmake และคอมไพเลอร์ C ++ ไม่มีการพึ่งพาภายนอก

อย่างไรก็ตามตัวอย่างและการสาธิตยังขึ้นอยู่กับ dmctools: https://github.com/davemc0/dmctools.git

DMCTOOLS มีชุดเครื่องมือกราฟิกของฉัน - คลาสเมทริกซ์, ภาพรูปภาพ, คลาสเวกเตอร์ 3D, ตัวเลขสุ่ม, ตัวจับเวลา, ตัวโหลดโมเดล 3 มิติ ฯลฯ มันเป็นสิ่งจำเป็นโดย PSPRAY และ PARBENCH DEMO ไม่ใช่ API หรือตัวอย่างตัวอย่าง DMCTOOLS เป็นลิขสิทธิ์ของฉันและอาจเป็นคนอื่น ๆ

เพื่อสร้างทุกสิ่งที่คุณต้องการด้วย:

• CMake 3.20 หรือใหม่กว่า (คุณสามารถลองคนที่มีอายุมากกว่า แต่ไม่มีการรับประกัน)
• FreeGlut ฉันใช้ 3.2.2
• Glew ฉันใช้ 2.2.0

ฉันตั้งค่าตัวแปรสภาพแวดล้อมสำหรับ GLUT_HOME และ GLEW_HOME บน Windows สิ่งนี้ไม่จำเป็นสำหรับ Linux หรือ Mac

วิธีการสร้าง

ในไดเรกทอรีหลักทำอะไรอย่าง:

 mkdir build
cd build
cmake .. -G "Visual Studio 16 2019" -A x64
cd ..

จากนั้นคุณสามารถสร้างจากบรรทัดคำสั่ง:

 cmake --build build/ --config Release

หรือเปิดตัว build/particlesolution.sln ใน Visual Studio

รหัสตัวอย่าง

ตัวอย่าง

ตัวอย่าง OpenGL และ Glut-based ของระบบอนุภาคที่ใช้ในการทำให้น้ำพุ

สนามเด็กเล่น

ดับเบิลคลิกเพื่อเริ่มโปรแกรม

กด 'F' เพื่อให้เต็มหน้าจอ

คลิกขวาที่หน้าต่างเพื่อปรากฏเมนู แป้นพิมพ์ลัดอยู่ในเมนู

หากคุณไม่ได้สัมผัสมันจะสุ่มผ่านการสาธิต สิ่งนี้ควรให้ชั่วโมงความสนุกสนานกับครอบครัว หากคุณเบื่อให้กด 'Space' เพื่อทำให้เกิดการระเบิด กด 'M' เพื่อทำให้การเคลื่อนไหวเย็นเบลอ กด 's' เพื่อจัดเรียงอนุภาคกลับไปด้านหน้าเพื่อให้ถูกต้องมากขึ้น แต่ช้าลงเรนเดอร์ กด 'P' เพื่อเปลี่ยนสิ่งที่แต่ละอนุภาคจะแสดงเป็น

เกณฑ์มาตรฐาน

อันนี้ใช้เอฟเฟกต์การสาธิตทั้งหมดเช่นเดียวกับสนามเด็กเล่น แต่มันไม่ได้ทำกราฟิกใด ๆ มันไม่ได้ใช้ OpenGL หรือ GLUT

หมายเหตุสุดท้าย

หากการสาธิตไม่ได้ผลสำหรับคุณฉันยินดีที่จะพยายามช่วย โปรดรวมรายละเอียดให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้เกี่ยวกับระบบของคุณและลักษณะของปัญหา

หากคุณมีคำถามใด ๆ การมีส่วนร่วมของรหัสหรือคำแนะนำใช้ปัญหา GitHub หรือติดต่อฉันอย่างไรก็ตาม