Pull to refresh
139
0
Павел Галаничев @old_gamer

Пользователь

Send message

Краткий курс компьютерной графики, аддендум: GLSL

Reading time5 min
Views46K

Official translation (with a bit of polishing) is available here.




Очередная вводная статья для начинающих программировать графику реального времени


У меня когда-то возникла задача (быстро) визуализировать молекулы. Например, молекула может быть представлена просто как набор сфер навроде вот этого:



Конкретно этот вирус состоит из примерно трёх миллионов атомов. Вы можете скачать его модель на замечательном сайте rcsb.org.

Это отличный топик для обучения шейдерам.
Читать дальше →

Краткий курс компьютерной графики, аддендум: ambient occlusion

Reading time6 min
Views24K

Official translation (with a bit of polishing) is available here.




В кратком курсе компьютерной графики, что я предоставил вашему рассмотрению пару недель назад, мы пользовались методами локального освещения. Что это значит? Это значит, что интенсивность освещения каждой точки мы выбирали независимо от её соседей.

Модель освещения Фонга — классический пример локального выбора:



Финальная интенсивность складывается из трёх слагаемых: окружающее освещение, постоянное значение для всех точек сцены. Диффузное освещение и блики зависят от вектора нормали к данной точке и направления света, но не зависят от геометрии остальной части сцены. Давайте подумаем, а почему, собственно, окружающее освещение было выбрано постоянным для всей сцены?
Читать дальше →

Краткий курс компьютерной графики: пишем упрощённый OpenGL своими руками, статья 6 из 6

Reading time6 min
Views61K

Содержание основного курса




Улучшение кода






Official translation (with a bit of polishing) is available here.




Shadow mapping


Ну вот наш краткий курс подходит к концу, задача на сегодня — научиться отрисовывать тени (внимание, просчёт полутеней — это отдельная тема):



Как всегда, код доступен на гитхабе
Читать дальше →

Краткий курс компьютерной графики: пишем упрощённый OpenGL своими руками, статья 5 из 6

Reading time11 min
Views67K

Содержание основного курса




Улучшение кода






Official translation (with a bit of polishing) is available here.




Пришла пора веселья, давайте для начала смотреть размер текущего кода:
  • geometry.cpp+.h — 218 строк
  • model.cpp+.h — 139 строк
  • our_gl.cpp+.h — 102 строки
  • main.cpp — 66 строк


Итого 525 строк. Ровно то, что я обещал в самом начале курса. И заметьте, что отрисовкой мы занимаемся только в our_gl и main, а это всего 168 строк, и нигде мы не вызывали сторонних библиотек, вся отрисовка сделана нами с нуля!
Я напоминаю, что мой код нужен только для финального сравнения с вашим работающим кодом! По-хорошему, вы всё должны написать с нуля, если следуете этому циклу статей. Очень прошу, делайте самые безумные шейдеры и выкладывайте в комментарии картинки!!!


Читать дальше →

Краткий курс компьютерной графики: пишем упрощённый OpenGL своими руками, статья 4б из 6

Reading time5 min
Views65K

Содержание курса




Улучшение кода






Official translation (with a bit of polishing) is available here.




Сегодня мы заканчиваем с ликбезом по геометрии, в следующий раз будет веселье с шейдерами!
Чтобы не было совсем скучно, вот вам тонировка Гуро:



Я убрал текстуры, чтобы было виднее. Тонировка Гуро очень проста: добрый дяденька-моделёр дал нам нормальные вектора к каждой вершине объекта, они хранятся в строчках vn x y z файла .obj. Мы считаем интенсивность освещения для каждой вершины треугольника и просто интерполируем интенсивность внутри. Ровно как мы делали для глубины z или для текстурных координат uv!

Кстати, если бы дяденька-моделёр был не таким добрым, то мы могли бы посчитать нормали к вершине как среднее нормалей граней, прилегающих к этой вершине.

Текущий код, который сгенерировал эту картинку, находится здесь.
Читать дальше →

Краткий курс компьютерной графики: пишем упрощённый OpenGL своими руками, статья 3 из 6

Reading time6 min
Views97K

Содержание курса



Улучшение кода






Official translation (with a bit of polishing) is available here.




А что потом? Я разобрал весь материал!



В статьях 7 и 8 мы поговорим о программировании непосредственно под OpenGL. Есть ненулевая вероятность получить краткий курс OpenCL/CUDA в статьях 9+.

Удаление невидимых поверхностей


Знакомьтесь, это мой друг z-buffer головы абстрактного африканца. Он нам поможет убрать визуальные артефакты отбрасывания задних граней, которые у нас оставались в прошлой статье.



Кстати, не могу не упомянуть, что эта модель, которую я использую в хвост и в гриву, была любезно предоставлена замечательным Vidar Rapp.

Мы её можем использовать исключительно в рамках обучения рендерингу. Это очень качественная модель, с которой я варварски обошёлся, но я обещаю вернуть ей глаза!
Читать дальше →

Краткий курс компьютерной графики: пишем упрощённый OpenGL своими руками, статья 2 из 6

Reading time7 min
Views145K

Содержание курса



Улучшение кода






Official translation (with a bit of polishing) is available here.




Update:


Внимание, статья 4в даёт новую, более простую версию растеризатора.

Давайте знакомиться, это я.



То есть, модель моей башки, отрендеренная в программе, которую мы сделаем за ближайшие час-два.

В прошлый раз мы нарисовали проволочную сетку трёхмерной модели, в этот раз мы зальём полигоны. Точнее, треугольники, так как OpenGL практически любой полигон триангулирует, поэтому ни к чему разбирать сложный случай. Напоминаю, что этот цикл статей создан для самостоятельного программирования. Время, которое я здесь привожу — это не время чтения моего кода. Это время написания вашего кода с нуля. Мой код здесь только для того, чтобы сравнить ваш (рабочий) код с моим. Я совсем не являюсь хорошим программистом, поэтому ваш код может быть существенно лучше моего. Любая критика приветствуется, любым вопросам рад.

Пожалуйста, если вы следуете этому туториалу и пишете свой код, выкладывайте его на github.com/code.google.com и им подобные и давайте ссылки в комментариях! Это может хорошо помочь как и вам (другие люди могут чего посоветовать), так и будущим читателям.
Читать дальше →

Краткий курс компьютерной графики: пишем упрощённый OpenGL своими руками, статья 1 из 6

Reading time7 min
Views411K

Содержание курса



Улучшение кода






Official translation (with a bit of polishing) is available here.




Постановка задачи


Цель этого цикла статей — показать, как работает OpenGL, написав его (сильно упрощённый!) клон самостоятельно. На удивление часто сталкиваюсь с людьми, которые не могут преодолеть первоначальный барьер обучения OpenGL/DirectX. Таким образом, я подготовил краткий цикл из шести лекций, после которого мои студенты выдают неплохие рендеры.

Итак, задача ставится следующим образом: не используя никаких сторонних библиотек (особенно графических) получить примерно такие картинки:



Внимание, это обучающий материал, который в целом повторит структуру библиотеки OpenGL. Это будет софтверный рендер, я не ставлю целью показать, как писать приложения под OpenGL. Я ставлю целью показать, как сам OpenGL устроен. По моему глубокому убеждению, без понимания этого написание эффективных приложений с использованием 3D библиотек невозможно.
Читать дальше →

Краткий курс компьютерной графики: пишем упрощённый OpenGL своими руками, статья 4a из 6

Reading time7 min
Views88K

Содержание курса



Улучшение кода






Official translation (with a bit of polishing) is available here.




Построение перспективного искажения


Четвёртая статья будет разбита на две, первая часть говорит про построение перспективного искажения, вторая про то, как двигать камеру и что из этого следует. Задача на сегодня — научиться генерировать вот такие картинки:



Читать дальше →

Краткий курс компьютерной графики: пишем упрощённый OpenGL своими руками, статья 4в из 6

Reading time5 min
Views50K

Содержание основного курса




Улучшение кода






Official translation (with a bit of polishing) is available here.




Новый растеризатор и коррекция перспективных искажений


Тема сегодняшего разговора — это коррекция искажений интерполяции, посмотрите на разницу текстурирования на полу:



Я специально убрал из рендера всё, что касается освещения, нормалей и прочего, оставил только текстуру. Спасибо MrShoor, я был ленив и не делал этой коррекции, но в итоге заморочился, благодаря его пинку. Со старой версией растеризатора это было муторно, с новой это достаточно просто.

Поэтому начнём с того, как работает новый растеризатор, а для этого нам нужно уметь работать с барицентрическими координатами.
Читать дальше →

Ох уж этот метод Ньютона

Reading time8 min
Views36K
О методах численной оптимизации написано много. Это и понятно, особенно на фоне тех успехов, которые в последнее время демонстрируют глубокие нейронные сети. И очень отрадно, что хотя бы часть энтузиастов интересуется не только тем, как забомбить свою нейросеточку на набравшей в этих ваших интернетах популярность фреймворках, но и тем, как и почему все это вообще работает. Однако мне в последнее время пришлось отметить, что при изложении вопросов, связанных с обучением нейросетей (и не только с обучением, и не только сетей), в том числе на Хабре, все чаще впроброс используется ряд “хорошо известных” утверждений, справедливость которых, мягко говоря, сомнительна. Среди таких сомнительных утверждений:

  1. Методы второго и более порядков плохо работают в задачах обучения нейросетей. Потомучто.
  2. Метод Ньютона требует положительной определенности матрицы Гессе (вторых производных) и поэтому плохо работает.
  3. Метод Левенберга-Марквардта — компромисс между градиентным спуском и методом Ньютона и вообще эвристичекий.

и т.д. Чем продолжать этот список, лучше перейдем к делу. В этом посте рассмотрим второе утверждение, поскольку его я только на Хабре встречал как минимум дважды. Первый вопрос затрону только в той части, что касается метода Ньютона, поскольку он куда более обширен. Третий и остальные оставим до лучших времен.
Читать дальше →

Разбор протокола World Of Tanks

Reading time8 min
Views116K
Часть первая: инструментарий мелкосерийного изобретения велосипедов

Почему и зачем: длинная и необязательная преамбула

Хорошо, что опыта игрового модостроительства у меня было немного — так, пару кастомных прицелов для Deer Hunter 2005 и «нелицензионный» недоклиент VATSIM/FSD с сопутствущим «взломом» протокола последнего. Ещё лучше, что ни разу не приходилось с головой погружаться в сколь-нибудь трудоёмкую и длительную отладку и дизассемблирование. То есть, с IDA и OllyDBG я поверхностно знаком, но не как с ежедневными рабочими инструментами.

В WOT играю с начала 2011 года. Не запоем, а, скорее, набегами — по 5-6 боёв вечером. Было время 2 года назад, наш клан состоял в Красном Альянсе, ходил на глобалку по ночам, выполнял какие-то тактические задачи на европейском ТВД, устраивал тренировки и спарринги, вовсю бурлили внутриигровые политические страсти, отпочковывались учебные кланы. Сейчас всего этого уже нет, и наш золотой ёжик превратился в табличку над «Домом Ветеранов».

Впадать в ересь сравнения танков с другими MMO не буду, так как хорошо знаком только с танками. Тем более не знаком ни с одним другим проектом, использующим BigWorld, поэтому искренне верю WarGaming'у на слово, что существуют и (не)тривиально (не)преодолеваются различные техномагические ограничения движка — на размер карты, на максимальную скорость юнита, на численность команд и прочее. Оставаясь в рамках внутренней критики, я также понимаю, что, с точки зрения целевой аудитории танков вообще, и их активного игрового коммьюнити в частности, каждое нововведение из очередного патча, безусловно, гораздо более востребовано и обосновано, сколь бы малым оно ни было. И что оптимизировать Motion Blur на несколько процентов это, безусловно, важнее, чем отменить принципиальную неизменяемость привязки действий на кнопки мыши для тех, кто привык на них ставить движение вперёд-назад (DOOM-стайл, да).

Итак, я уверен, что в обозримом будущем никаких планов по введению полноценного режима спектатора в WOT нет и не будет. Под полноценным режимом спектатора я понимаю множественные подключения игроков в сеанс боя изначально как невзаимодействующих на игру «привидений»-наблюдателей, а не на технике. Это тот самый режим, из-за отсутствия которого комментаторы на чемпионатах WOT вынуждены заходить в бой 15-м танком, убиваемым своими на базе. Это тот самый режим, из-за которого появились моды «командирского zoom» и «кинематографической камеры» — по сути, просто костыли. А нужен такой режим затем, чтобы командир роты занимался командованием, а не скакал впереди на лихом танке по-чапаевски, чтобы он видел ситуацию на карте в целом непрерывно, а не отвлекался на неё в пылу нападения из засады. В идеале, командиру даже не нужны красоты трёхмерного мира — достаточно одной большой карты на весь монитор с игровой ситуацией в реальном времени — HP, повреждениями модулей, членов экипажа, направлениями стволов и прицелов союзной техники, засвеченных в каждый момент вражеских юнитов и прочей вспомогательной информации.

WOT предоставляет широкие возможности модостроительства, но такая идея выходит за рамки классического «заменить пару swf-файлов на свои». Потребуется перехват и разбор самого игрового протокола для того, чтобы иметь возможность передать на командирский планшет своё видение игровой ситуации.
Читать дальше →

Рендеринг 3D графики с помощью OpenGL

Reading time9 min
Views29K

Введение


Рендеринг 3D графики — непростое занятие, но крайне интересное и захватывающее. Эта статья для тех, кто только начинает знакомство с OpenGL или для тех кому интересно, как работают графические конвейеры, и что они из себя представляют. В этой статье не будет точных инструкций, как создать OpenGL контекст и окно или как написать своё первое оконное приложение на OpenGL. Связанно это с особенностями каждого языка программирования и выбором библиотеки или фреймворка для работы с OpenGL (Я буду использовать C++ и GLFW) тем более в сети легко найти туториал под интересующий вас язык. Все примеры, приведённые в статье, будут работать и на других языках с немного изменённой семантикой команд, почему это так, расскажу чуть позже.
Читать дальше →

Просто деление, или как создать математическую теорию и заработать на этом 400К$. Серия третья, заключительная

Reading time19 min
Views8.4K
В предыдущих сериях мы взглянули на дробные числа с несколько необычных ракурсов. В этой серии, после введения и некоторой теоретической базы, попробуем собрать всё в удобном виде и получить пользу от имеющейся информации.
Читать дальше →

Антиотладочные приёмы в Sinclair Basic

Reading time5 min
Views12K
A screenshot from Rebelstar, a well-known Spectrum game

Я прекрасно понимаю, что эта статья опоздала лет эдак на 20. Пусть «Спектрумы» не выпускаются с 1992 года, но армия поклонников этой платформы не уменьшается из года в год. Поэтому данная статья может быть полезна исследователям программ, написанных для ZX Spectrum

Читать дальше →

Линейная регрессия и методы её восстановления

Reading time5 min
Views20K
image
Источник: xkcd

Линейная регрессия является одним из базовых алгоритмов для многих областей, связанных с анализом данных. Причина этому очевидна. Это очень простой и понятный алгоритм, что способствует его широкому применению уже многие десятки, если не сотни, лет. Идея заключается в том, что мы предполагаем линейную зависимость одной переменной от набора других переменных, а потом пытаемся эту зависимость восстановить.

Но в этой статье речь пойдет не про применение линейной регрессии для решения практических задач. Здесь будут рассмотрены интересные особенности реализации распределенных алгоритмов её восстановления, с которыми мы столкнулись при написании модуля машинного обучения в Apache Ignite. Немного базовой математики, основ машинного обучения и распределенных вычислений помогут разобраться, как восстанавливать линейную регрессию, даже если данные распределены между тысячами узлов.
Читать дальше →

Мегапакет: как разработчикам Factorio удалось решить проблему с мультиплеером на 200 игроков

Reading time6 min
Views24K
image

В мае этого года я участвовал в качестве игрока в MMO-мероприятии KatherineOfSky. Я заметил, что когда количество игроков достигает определённого числа, через каждые несколько минут часть из них «отваливается». К счастью для вас (но не для меня), я был одним из тех игроков, которые отключались каждый раз, даже при наличии хорошего подключения. Я воспринял это как личный вызов и начал искать причины проблемы. Спустя три недели отладки, тестирования и исправлений ошибка наконец устранена, но это путешествие было не таким уж простым.

Проблемы многопользовательских игр очень трудно отследить. Обычно они возникают в очень конкретных условиях параметров сетей и при очень специфичных состояниях игры (в данном случае — наличие более 200 игроков). И даже когда удаётся воспроизвести проблему, её невозможно должным образом отлаживать, потому что вставка контрольных точек останавливает игру, путает таймеры и обычно приводит к завершению соединения из-за превышения срока ожидания. Но благодаря упорности и замечательному инструменту под названием clumsy мне удалось выяснить, что же происходит.

Если вкратце: из-за ошибки и неполной реализации симуляции состояния задержки клиент иногда оказывался в ситуации, когда ему приходится за один такт отправлять сетевой пакет, состоящий из вводимых игроком действий выбора примерно 400 игровых сущностей (мы называем его «мегапакетом»). После этого сервер не только должен правильно получить все эти действия ввода, но и отправить их всем остальным клиентам. Если у тебя 200 клиентов, это быстро становится проблемой. Канал к серверу быстро забивается, что приводит к утере пакетов и каскаду повторно запрошенных пакетов. Откладывание действий ввода затем приводит к тому, что ещё больше клиентов начинает отправлять мегапакеты, и их лавина становится ещё сильнее. Удачливым клиентам удаётся восстановиться, все остальные «отваливаются».
Читать дальше →

Распознавание объектов в режиме реального времени на iOS с помощью YOLOv3

Reading time13 min
Views41K

Всем привет!

В данной статье мы напишем небольшую программу для решения задачи детектирования и распознавания объектов (object detection) в режиме реального времени. Программа будет написана на языке программирования Swift под платформу iOS. Для детектирования объектов будем использовать свёрточную нейронную сеть с архитектурой под названием YOLOv3. В статье мы научимся работать в iOS с нейронными сетями с помощью фреймворка CoreML, немного разберемся, что из себя представляет сеть YOLOv3 и как использовать и обрабатывать выходы данной сети. Так же проверим работу программы и сравним несколько вариаций YOLOv3: YOLOv3-tiny и YOLOv3-416.

Исходники будут доступны в конце статьи, поэтому все желающие смогут протестировать работу нейронной сети у себя на устройстве.
Читать дальше →

Осваиваем компьютерное зрение — 8 основных шагов

Reading time3 min
Views110K
Привет, читатель.

Для тебя уже не является новостью тот факт, что все на себе попробовали маски старения через приложение Face App. В свою очередь для компьютерного зрения есть задачи и поинтереснее этой. Ниже представлю 8 шагов, которые помогут освоить принципы компьютерного зрения.

image

Прежде, чем начать с этапов давайте поймём, какие задачи мы с вами сможем решать с помощью компьютерного зрения. Примеры задач могут быть следующими:

Information

Rating
Does not participate
Location
Paris, Paris, Франция
Registered
Activity