Сглаживание

В своих изысканиях, посвященных трехмерному рендеру вы наверняка сталкивались с появлением пикселизованных зазубрин по краям отрисовываемых моделей. Эти отметины неизбежно появляются из-за принципа преобразования вершинных данных в экранные фрагменты растеризатором где-то в глубине пайплайна OpenGL. К примеру, даже на такой простой фигуре как куб уже заметны эти артефакты:


Беглый взгляд, возможно, и не заметит ничего, но стоит посмотреть внимательней и на гранях куба проявятся означенные зазубрины. Попробуем увеличить изображение:


Нет, это никуда не годится. Разве такое качество изображения хочется видеть в релизной версии своего приложения?

Инстансинг

Представьте, что вы задумали сцену, содержащую огромное количество моделей объектов, причем преимущественно эти модели содержат одинаковые вершинные данные, разнятся только матрицы трансформации, примененные к ним. Например, сцена с травяным полем, где каждая былинка представлена маленькой моделью, составленной буквально из пары треугольников. Конечно же, для достижения нужного эффекта придется отрендерить эту модель не один раз, а тысячу, десять тысяч раз за кадр. Поскольку в каждом листике содержится буквально пара треугольников, то его рендер будет практически мгновенным. Но вот тысячи повторных вызовов функций рендера совокупно очень заметно ударят по производительности.

Отладка многозадачных программ дело не простое, особенно если ты сталкиваешься с этим впервые. После того, как прошла радость от запуска первой задачи или первой демо программы, от бесконечно волнительного наблюдения за светодиодами, каждый из которых моргает в своей собственной задаче, наступает время, когда ты осознаешь, что довольно мало понимаешь (вообще не врубаешься) о том, что на самом деле происходит. Классика жанра: «Я выделил целых 3КБ операционной системе и запустил всего 3 задачи со стеком по 128Б, а на четвертую уже почему-то не хватает памяти» или «А сколько вообще стека я должен выделить задаче? Столько достаточно? А столько?». Многие решают данные задачи путем проб и ошибок, поэтому в этой статье я решила объединить большинство моментов, которые, в настоящее время, значительно упрощают мне жизнь и позволяют более осознанно отлаживать многопоточные программы на базе FreeRTOS.

Данная статья рассчитана, в первую очередь, на тех, кто только недавно начал осваивать FreeRTOS, однако вполне вероятно, что и хорошо знакомые с этой операционной системой читатели найдут для себя здесь что-то интересное. Кроме того, несмотря на то, что статья ориентирована на разработчиков встраиваемого ПО, прикладным программистам она тоже будет интересна, т.к. много слов будет сказано о FreeRTOS как таковой, безотносительно микроконтроллерной романтики.

В данной статье я расскажу о следующих моментах:

1. Настройка OpenOCD для работы с FreeRTOS.
2. Не забываем включать хуки.
3. Статическое или динамическое выделение памяти?
4. Сказ, о параметре configMINIMAL_STACK_SIZE.
5. Мониторинг использования ресурсов.

Несмотря на то что обработка видео не спеша переезжает на OpenCL / CUDA VirtualDub остается удобным средством для простых действий с видео. Обрезка кадра, добавление фильтров или наложение выполняется гораздо удобнее чем из консоли ffmpeg. Кроме того за годы существования была разработана масса фильтров позволяющие выполнять многие операции быстро и удобно. Несмотря на простоту SDK, при написании плагина возникают некоторые нюансы. Статья посвящена работе с ними.

Предисловие

Доброго времени суток, Хабр. Запускаю цикл статей, которые помогут Вам в знакомстве с Arduino. Но это не значит, что, если Вы не новичок в этом деле – Вы не найдёте ничего для себя интересного.

Введение

Было бы не плохо начать со знакомства с Arduino. Arduino – аппаратно-программные средства для построения систем автоматики и робототехники. Главным достоинством есть то, что платформа ориентирована на непрофессиональных пользователей. То есть любой может создать своего робота вне зависимости от знаний программирования и собственных навыков.

Начало

Создание проекта на Arduino состоит из 3 главных этапов: написание кода, прототипирование (макетирование) и прошивка. Для того, чтоб написать код а потом прошить плату нам необходима среда разработки. На самом деле их есть немало, но мы будем программировать в оригинальной среде – Arduino IDE. Сам код будем писать на С++, адаптированным под Arduino. Скачать можно на официальном сайте. Скетч (набросок) – программа, написанная на Arduino. Давайте посмотрим на структуру кода:

Несколько лет назад меня пригласили консультантом по одному проекту ПО для крупной французской технологической компании. Увиденное выходит за рамки всего, что я мог представить в разработке. Простое отсутствие профессиональной компетентности оказалось не самым худшим. Гораздо хуже было крайнее презрение к человеческому достоинству, что показалось мне сравнимо с тюрьмой в том виде, как я её представляю. Вот список, проверьте сами.

Масштаб

• Разработка программного обеспечения для государственного агентства.
• Сложность низкая, с несколькими вывертами.

Правительство платит авансом несколько миллионов евро. План разработки на два-три года. Для начала компания нанимает несколько разработчиков и продолжает удваивать размер команды каждые три месяца или около того, осваивая бюджет по мере поступления средств.

7 лет спустя проект ещё не оформился. Набегают штрафы по несколько тысяч евро в сутки. Руководство решает сократить расходы и производит увольнения опытных сотрудников, нанимая людей с небольшим или нулевым опытом работы.

10 лет спустя, учитывая катастрофическое состояние проекта, менеджмент среднего звена решает нанять некоторых людей с опытом разработки, чтобы вернуться в график. Средняя текучка среди новичков: три месяца. Это минимальный срок, чтобы иметь право уволиться во Франции.

Две недели назад в Джэксонвилле встречался комитет стандарта ISO C++. Сегодня я хочу представить короткую сводку и написать о революционном решении, принятом на собрании в Джэксонвилле. Для получения дополнительной информации я рекомендую к прочтению статью C++ больше не будет иметь указатели. Комитет по стандартизации языка принял решение о том, что указатели будут объявлены устаревшими в C++20 и с большой долей вероятности будут удалены из C++23.

Откровенно говоря, то, что кажется революционном, — всего лишь последний шаг длинной эволюции.

Привет, Хабр!

Вот и подоспел первый релиз CLion в этом году — 2018.1! В этом посте мы расскажем, что мы успели реализовать за эти месяцы и какие планы у нас на следующий релиз.


Cначала очень коротко о главном. В этот релиз вошли:

• Поддержка языка C++
  
  • Поддержка возможности C++17: structured binding
  • Поддержка возможности C++17: операторы if и switch с инициализаторами
  • Множество баг-фиксов и улучшений
  
  
• Возможность использовать файлы конфигурации Clang-Tidy в CLion, а также настраивать опции для проверок из Clang-Tidy в интерфейсе CLion
• Улучшения для пользователей Windows
  
  • Компилятор Microsoft Visual C++ включен по умолчанию
  • Поддержка подсистемы WSL
  
  
• CMake и не только
  
  • Вызов из IDE CMake Install
  • Шаблоны для создания файлов CMakeLists.txt
  • Возможность открыть файл или папку без проектной модели CMake
  
  
• Экспериментальная поддержка hex view в отладчике
• Улучшения редактора:
  
  • “Хлебные крошки” (breadcrumbs) для C/C++
  • Действие Unwrap
  • Сворачивание управляющих конструкций
  
  
• Поддержка новых языков в CLion: Objective-C / Objective-C++, Rust, Fortran

Можно прямо сейчас скачать бесплатную 30-дневную версию с нашего сайта и попробовать новые возможности. Для этого мы даже подготовили специальный небольшой демо-проект. А ниже поговорим об улучшениях более подробно.

Классы, которые люди самостоятельно пишут, а потом копируют из одного проекта в другой, хотя они уже есть в стандартных библиотеках, в простонародье называются велосипедами. Первый вопрос, который возникает при встрече с таким «велосипедом» — зачем люди переписывают что-то заново? Вариантов может быть несколько.

• Некоторые делают это для самообучения: берут класс стандартной библиотеки, пишут его сами с нуля, сравнивают то, что получилось, с тем, что есть в стандартной библиотеке — в процессе узнают для себя что-то новое.
  
• Некоторые проекты имеют особое требования к коду. В embedded-разработке принято работать без RTTI и без exception, поэтому части стандартной библиотеки, которые используют RTTI и exception, необходимо переписать без них.
  
• Редко, но бывает, когда велосипед пишут, потому что могут написать лучше, чем в стандартной библиотеке. Как правило, такие нововведения рано или поздно попадают в стандартную библиотеку.
  
• Другим только кажется, что они могут написать лучше, и таких людей больше. Но в процессе они обучаются, выясняют для себя что-то новое и что-то интересное открывают.
  
• Могут быть другие причины.
  

Сегодня мы не будем говорить о том, что велосипеды — это плохо, это не обязательно так. Мы поговорим о том, что действительно плохо:

• бездумно переносить устаревшие технологии 20-30-летней давности в современные проекты;
  
• пользоваться «вредными» бенчмарками и оптимизациями.
  

А также затронем «вредные» советы, обсудим новейшие практики программирования (C++ 11 и позднее), подумаем, что делать с «идеальным» велосипедом.

Модель акторов — это хороший подход к решению некоторых типов задач. Готовый акторный фреймворк, особенно в случае языка C++, может очень сильно облегчить жизнь разработчика. С программиста снимается изрядная часть забот по управлению рабочими контекстами, организации очередей сообщений, контролю за временем жизни сообщений и т.д. Но, как говорится, все хорошее в этой жизни либо противозаконно, либо аморально, либо ведет к ожирению ничего не дается бесплатно. Одна из проблем использования готового (т.е. чужого) акторного фреймворка состоит в том, что иногда он превращается в «черный ящик». Ты видишь, что ты отдаешь в этот «черный ящик», ты видишь, что из него приходит (если вообще приходит). Но далеко не всегда понятно, как из первого получается второе…

Новая версия PVS-Studio 6.23 работает под управлением macOS и позволяет проверять проекты, написанные на языке C и C++. К этому событию наша команда решила приурочить проверку XNU Kernel.

PVS-Studio для macOS

С выходом версии анализатора для macOS, PVS-Studio можно смело называть кроссплатформенным статическим анализатором кода для C и C++.

Disclaimer

Казалось бы, что WinAPI уходит в прошлое. Давно уже существует огромное количество кросс-платформенных фреймфорков, Windows не только на десктопах, да и сами Microsoft в свой магазин не жалуют приложения, которые используют этого монстра. Помимо этого статей о том, как создать окошки на WinAPI, не только здесь, но и по всему интернету, исчисляется тысячами по уровню от дошколят и выше. Весь этот процесс разобран уже даже не по атомам, а по субатомным частицам. Что может быть проще и понятнее? А тут я еще…

Но не все так просто, как кажется.

Иногда бывает нужно перечислить все процессы или потоки, которые в данный момент работают в ОС Windows. Это может понадобиться по разным причинам. Возможно, мы пишем системную утилиту вроде Process Hacker, а может быть мы хотим как-то реагировать на запуск/остановку новых процессов или потоков (писать лог, проверять их, внедрять в них свой код). Самым правильным способом это реализовать является, конечно же, написание драйвера. Там всё просто — используем PsSetCreateProcessNotifyRoutine и PsSetCreateThreadNotifyRoutine для установки колбек-функций, которые будут вызываться при запуске/остановке процессов и потоков. Работает очень быстро и не ест ресурсы. Именно так и делают все серьёзные инструменты. Но разрабатывать драйвера — не всегда подходящий способ. Их нужно уметь правильно писать, их с недавних пор обязательно нужно подписывать сертификатами (что не бесплатно) и регистрировать в Microsoft (что не быстро). И ещё их не удобно распространять — например, программы с ними нельзя выкладывать в Microsoft Store.

Ну, давайте тогда пользоваться тем, что предлагает публичный WinAPI. А предлагает он функцию CreateToolhelp32Snapshot(), которую предлагается использовать как-то вот так. Всё, кажется, хорошо — есть информация о процессах, потоках. Немного расстраивает тот факт, что вместо элегантных колбеков мы вынуждены делать бесконечный пулинг в цикле, но это ладно.

Самая большая проблема здесь — это производительность. Связка CreateToolhelp32Snapshot() + Process32First() + Process32Next() работает ну очень медленно. Возможно, проблема лежит где-то в той же области, что и описанная вот в этой статье проблема с Heap32First() + Heap32Next(). Кратко — в силу исторических причин кое-где проход по линейному списку занимает квадратичное время.

Можно ли как-то всё это ускорить? Можно. Но придётся сойти со светлого пути использования одних лишь публичных функций WinAPI.

Если вы занимаетесь системным программированием под Windows, то могли бы заметить, что весьма полезные функции Heap32First/Heap32Next и другие из того же семейства стали работать существенно медленнее начиная с Windows 7. Что же с ними случилось?

Давайте перенесёмся в далёкий 1992 год. Разрабатывается Windows 3.1. Одним из новых компонентов в ней стал ToolHelp. Он позволил немного покопаться во внутренностях ядра ОС. Для нас в нём наиболее интересны функции, позволяющие просматривать данные в куче (heap). Поскольку Windows 3.1 использовала кооперативную многозадачность, вызывая подобные функции можно было быть уверенным в том, что содержимое кучи не изменится между вызовами HeapFirst и HeapNext, ведь у ОС не было права прервать выполнение процесса и переключить контекс на выполнение другого. Вот были времена!

За окном уже почти как 3 месяца стоит 2018 год, а это значит, что пришло время (пусть и немного запоздало) составить топ 10 ошибок, найденных анализатором PVS-Studio в C++ проектах за прошедший год. Итак, начнём!

Введение

Ввиду того, что при решении задач оптимизации, дифференциальных игр, и в 2D и 3D расчётах, а вернее при написании софта, который проводит вычисления для их решения одними из наиболее часто выполняемых операций являются векторно-матричные преобразования типа $$, где $$ — скалярные значения, $$ — вектора или матрицы размерности $$.

Собственно вот такие:

(источник).

Так, чтобы не углубляться в теорию оптимизации за примерами достаточно вспомнить формулу численного интегрирования Рунге-Кутты четвёртого порядка:

$$

где $$ — очередное значение интегрируемой функции $$ $$ — шаг метода, а $$, $$ — значения интегрируемой функции в некоторых промежуточных точках — в общем случае векторах.

Как можно заметить основную массу математических операций как для векторов, так и для матриц составляют:

• сложение и вычитание — более быстрые;
• умножение и деление — более медленные.

О сложности вычислений хорошо написано в соответствующем курсе МФТИ.

Помимо этого, довольно существенные расходы при реализации векторных вычислений приходятся на операции управления памятью — создание и уничтожение массивов представляющих собой матрицы и вектора.

Соответственно есть смысл заняться снижением количества операций привносящих наибольшую сложность — умножения (математика) и операции управления памятью (алгоритмика).

Несколько новых возможностей C++17 позволяют написать более компактный и ясный код. Это особенно важно при шаблонном мета-программировании, результат которого часто выглядит жутко…

Например если вы хотите выразить if, который вычисляется во время компиляции, вы будете вынуждены написать код используя приём SFINAE (например enable_if) или статическую диспетчеризацию (tag dispatching). Такие выражения тяжело понять, и они выглядят как магия для разработчиков, незнакомых с продвинутыми шаблонами мета-программирования.

К счастью, с появлением C++17 мы получаем if constexpr. Теперь большинство приёмов SFINAE и статической диспетчеризации отпадает, и код уменьшается, становится похожим на "обычный" if.

Эта статься демонстрирует несколько приёмов использования if constexpr.

В начале марта в американском городе Джексонвилле завершилась встреча международной рабочей группы WG21 по стандартизации C++. На встрече добавляли фишки в C++20, подготавливали к выпуску «превью» новых компонентов и полировали до блеска шероховатости языка.

Хотите посмотреть на новости и узнать:

• Почему это тут золотая медаль справа?
• Как там поживает кросплатформенный SIMD?
• Что будет если 4000 поделить на последнюю пятницу февраля?
• Какие подводные камни нашлись у сопрограмм?
• Какие крутые фишки для многопоточного программирования будут в скором времени доступны?

Недавно я проходил собеседования в игровых студиях на младшего программиста графики. По итогу я узнал, каких навыков они ожидают от начинающего программиста и какие вопросы могут задать. В этой статье я собрал вопросы в удобный список. Смысл в том, чтобы другие начинающие программисты могли использовать его для подготовки, прежде чем идти на первое собеседование. Но хочу оговориться, что я не рекомендую просто запоминать ответы на эти вопросы. Темы в списке — это темы, которые следует понять и освоить, чтобы решать реальные проблемы программирования графики. Их нужно понять, а не запомнить ответы.

Вопросы делятся по темам: С++, математика, оптимизация и компьютерная графика. Очевидно, это главные темы в повседневной работе. C++ часто используется в реальных задачах, поэтому естественно, что на собеседовании задают много вопросов по нему. Кроме того, в программировании графики требуется лучшее знание математики, чем в большинстве других видов программирования, поэтому математические навыки имеют первостепенное значение. Наконец, для достижения 60 FPS и рендеринга с высокой графической точностью обязательными являются сильные навыки оптимизации. Давайте рассмотрим популярные вопросы в каждой категории.

Это вторая статья из серии статей об оптимизации кода. Из первой мы узнали, как находить и анализировать узкие места в коде, снижающие производительность. Мы предположили, что главная проблема в примере — медленное обращение к памяти. В этой статье рассмотрим, как снизить расходы при работе с памятью, а следовательно, и увеличить скорость программы.