Как стать автором
Обновить
0
0
decuman @decuman

Пользователь

Отправить сообщение

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

Время на прочтение6 мин
Количество просмотров60K

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 →
Всего голосов 68: ↑65 и ↓3+62
Комментарии20

Пишем свой упрощенный OpenGL на Rust — часть 1 (рисуем линию)

Время на прочтение12 мин
Количество просмотров40K
Продолжение:
Пишем свой упрощенный OpenGL на Rust — часть 2 (проволочный рендер).
Пишем свой упрощенный OpenGL на Rust — часть 3 (растеризатор)

Наверное, мало кто на хабре не в курсе, что такое Rust — новый язык программирования от Mozilla. Уже сейчас он привлекает много интереса, а недавно наконец вышла первая стабильная версия Rust 1.0, что знаменует собой стабилизацию языковых возможностей. Мне всегда импонировали системные ЯП, а уж идея системного языка, предлагающего безопасность превосходящую языки высокого уровня, заинтересовала еще больше. Захотелось новый язык попробовать в деле и, заодно, интересно провести время, программируя что-нибудь увлекательное. Пока думал, что бы такого на расте написать, вспомнился недавний цикл статей про компьютерную графику, который я лишь бегло просмотрел. А очень интересно было бы попробовать все-таки написать все эти красивости самостоятельно. Вот так и родилась идея этого хобби-проекта, а также данной статьи.

Поскольку в оригинальной статье тщательно разжевываются все нюансы, касающиеся программирования непосредственно графической составляющей, то я в своем цикле статей буду сосредотачиваться главным образом на том, что касается непосредственно Rust'а. Постараюсь описать те грабли, на которые довелось наткнуться, а также как решал возникающие проблемы. Расскажу о личных впечатлениях от знакомства с языком. И, конечно, упомяну список ресурсов, которыми пользовался при разработке. Итак, кому интересно, добро пожаловать под кат.

Предупреждение: статья написана с позиции новичка и описывает тупые ошибки новичка. Если вы профи раста, возможно, посмотрев на мои потуги, вы захотите меня больно огреть чем-нибудь тяжелым. В таком случае рекомендую воздержаться от ее чтения.


Here is the Rust, which i hope to get at the end. (игра слов, Rust по-английски «ржавчина»)
Читать дальше →
Всего голосов 50: ↑47 и ↓3+44
Комментарии16

Пишем свой упрощенный OpenGL на Rust — часть 2 (проволочный рендер)

Время на прочтение11 мин
Количество просмотров18K
Итак, в продолжение предыдущей статьи пишу 2-ю часть, где мы попробуем добраться до того, чтобы написать проволочный рендер. Напоминаю, что цель этого цикла статей — написать сильно упрощенный аналог OpenGL на Rust. В качестве основы используется «Краткий курс компьютерной графики» от haqreu, в своих же статьях я сосредоточиваюсь больше не на графике как таковой, а на особенностях реализации при помощи Rust: возникающие проблемы и их решения, личные впечатления, полезные ресурсы для изучающих Rust. Сама получившаяся программа не имеет особенной ценности, польза от этого дела в изучении нового перспективного ЯП и основ трехмерной графики. Наконец, это занятие довольно таки увлекательно.

Напоминаю также, что поскольку я не являюсь профессионалом ни в Rust ни в 3D-графике, а изучаю эти вещи прямо по ходу написания статьи, то в ней могут быть грубые ошибки и упущения, которые я, впрочем, рад исправить, если мне на них укажут в комментариях.


Машинка, которую мы получим в конце статьи
Читать дальше →
Всего голосов 23: ↑23 и ↓0+23
Комментарии23

Normal-oriented Hemisphere SSAO для чайников

Время на прочтение8 мин
Количество просмотров33K
Привет, хабрапользователь! После небольшого перерыва можно опять браться за трехмерную графику. В этот раз мы поговорим о таком алгоритме глобального затенения, как Normal-oriented Hemisphere SSAO. Интересно? Под кат!

image
Читать дальше →
Всего голосов 56: ↑55 и ↓1+54
Комментарии7

CPU vs GPU. Distance field

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров22K
Привет всем. Я уже однажды писал про Distance Field и приводил реализацию «эвристическим» кодом, дающую неплохую скорость: «Честный glow и скорость».

Зачем он нужен?


DField можно применять:
  • Для значительного повышения качества шрифтов
  • Для эффектов например горения контура. Один из эффектов я приводил в своей предыдущей статье
  • Для эффекта «metaballs» но в 2д и для любых сложных шейпов. (возможно я когда-нибудь приведу пример реализации этого эффекта)
  • А в данный момент DField мне нужен для качественного сглаживания углов и удаления мелких деталей.

И если в первых двух случаях мы можем заранее вычислить DField, то для других эффектов нам нужно просчитывать его в реальном времени.
В статье будет рассмотрен наиболее популярный, я бы сказал классический Chamfer distance (CDA) с кучей картинок, объясняющих принцип его работы, а так же рассмотрен двухпроходный алгоритм на GPU.
Оба алгоритма реализованы в демонстрационных программах на FPC.
Читать дальше →
Всего голосов 39: ↑37 и ↓2+35
Комментарии24

Перспективные матрицы в графическом API или дьявол прячется в деталях

Время на прочтение10 мин
Количество просмотров61K
В определённый момент у любого разработчика в области компьютерной графики возникает вопрос: как же работают эти перспективные матрицы? Подчас ответ найти очень непросто и, как это обычно бывает, основная масса разработчиков бросает это занятие на полпути.

Это не решение проблемы! Давайте разбираться вместе!
Читать дальше →
Всего голосов 22: ↑20 и ↓2+18
Комментарии18

Краткий курс компьютерной графики, аддендум: ambient occlusion

Время на прочтение6 мин
Количество просмотров24K

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 →
Всего голосов 29: ↑29 и ↓0+29
Комментарии7

300 потрясающих бесплатных сервисов

Время на прочтение11 мин
Количество просмотров1.6M


Автор оригинальной статьи Ali Mese добавил ещё 100 новых бесплатных сервисов. Все 400 потрясающих сервисов доступны здесь. И еще подборку +500 инструментов от 10 марта 2017 г. смотрите здесь.



A. Бесплатные Веб-Сайты + Логотипы + Хостинг + Выставление Счета

  • HTML5 UP: Адаптивные шаблоны HTML5 и CSS3.
  • Bootswatch: Бесплатные темы для Bootstrap.
  • Templated: Коллекция 845 бесплатных шаблонов CSS и HTML5.
  • Wordpress.org | Wordpress.com: Бесплатное создание веб-сайта.
  • Strikingly.com Domain: Конструктор веб-сайтов.
  • Logaster: Онлайн генератор логотипов и элементов фирменного стиля (new).
  • Withoomph: Мгновенное создание логотипов (англ.).
  • Hipster Logo Generator: Генератор хипстерских логотипов.
  • Squarespace Free Logo: Можно скачать бесплатную версию в маленьком разрешении.
  • Invoice to me: Бесплатный генератор счета.
  • Free Invoice Generator: Альтернативный бесплатный генератор счета.
  • Slimvoice: Невероятно простой счет.

Читать дальше →
Всего голосов 341: ↑325 и ↓16+309
Комментарии107

Краткий курс компьютерной графики: пишем упрощённый OpenGL своими руками, статья 3.14 из 6

Время на прочтение15 мин
Количество просмотров31K

Содержание основного курса




Общение вне хабра

Если у вас есть вопросы, и вы не хотите задавать их в комментариях, или просто не имеете возможности писать в комментарии, присоединяйтесь к jabber-конференции 3d@conference.sudouser.ru

4 Приветствие и вступление

Нумерация в прошлой статье закончилась на 3, в этой будем продолжать нумеровать насквозь.
UPD: ВНИМАНИЕ! Раздел, начиная с номера 3.1, 3.14 и 3.141 и далее, будет о тонкостях реализации основы основ компьютерной графики — линейной алгебры и вычислительной геометрии. О принципах графики пишет haqreu, я же буду писать о том, как это можно внятно запрограммировать!

Эта статья является продолжением серии статей о практической реализации элементов вычислительной геометрии, и, в частности, программного отрисовщика, с использованием C++98. Мы с haqreu сознательно идем на использование прошлой версии стандарта и написание собственной геометрической библиотеки для того, чтобы, во-первых, выпустить код примеров, которые без особых трудностей будут компилироваться большинством имеющихся компиляторов, а во-вторых, чтобы в нашем коде не было ничего, что скрыто в недрах библиотеки. В статье излагаются вопросы реализации шаблона прямоугольной матрицы template<size_t DimRows,size_t DimCols,typename number_t> class mat;

4.1 Благодарности
Я выражаю огромную признательность haqreu, как основоположнику данного курса. Так держать!
Я очень признателен lemelisk за предварительное рецензирование и ревью моих исходников. Спасибо за плодотворные дискуссии!
Также я должен поблагодарить Mingun за ценное замечание об оформлении шаблонов. Надеюсь, они стали доступнее для прочтения.
Познавательного чтения!
Всего голосов 49: ↑43 и ↓6+37
Комментарии64

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

Время на прочтение11 мин
Количество просмотров67K

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 →
Всего голосов 103: ↑98 и ↓5+93
Комментарии41

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

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров63K

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 →
Всего голосов 80: ↑77 и ↓3+74
Комментарии57

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

Время на прочтение7 мин
Количество просмотров404K

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 →
Всего голосов 198: ↑196 и ↓2+194
Комментарии120

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

Время на прочтение6 мин
Количество просмотров95K

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 →
Всего голосов 90: ↑89 и ↓1+88
Комментарии63

Software renderer — 1: матчасть

Время на прочтение29 мин
Количество просмотров84K
Программный рендеринг (software rendering) — это процесс построения изображения без помощи GPU. Этот процесс может идти в одном из двух режимов: в реальном времени (вычисление большого числа кадров в секунду — необходимо для интерактивных приложений, например, игр) и в «оффлайн» режиме (при котором время, которое может быть потрачено на вычисление одного кадра, не ограничено настолько строго — вычисления могут длиться часы или даже дни). Я буду рассматривать только режим рендеринга в реальном времени.

У этого подхода существуют как недостатки так и достоинства. Очевидным недостатком является производительность — CPU не в состоянии конкурировать с современными видеокартами в этой области. К достоинствам стоит причислить независимость от видеокарты — именно поэтому он используется как замена аппаратного рендеринга в случаях, когда видеокарта не поддерживает ту или иную возможность (так называемый software fallback). Существуют и проекты, цель которых — полностью заменить аппаратный рендеринг программным, например, WARP, входящий в состав Direct3D 11.

Но главным плюсом является возможность написания подобного рендерера самостоятельно. Это служит образовательным целям и, на мой взгляд, это — самый лучший способ понять лежащие в основе алгоритмы и принципы.

Это именно то, о чем будет рассказано в серии этих статей. Мы начнем с возможности закрашивать пиксель в окне заданным цветом и построим на этом возможность отрисовки трехмерной сцены в реальном времени, с движущимися текстурированными моделями и освещением, а так же с возможностью перемещаться по этой сцене.

Но для того, чтобы вывести на экран хотя бы первый полигон, необходимо освоить математику, на которой это построено. Первая часть будет посвящена именно ей, поэтому в ней будет много различных матриц и прочей геометрии.

В конце статьи будет ссылка на гитхаб проекта, который можно рассматривать как пример реализации.
Читать дальше →
Всего голосов 95: ↑90 и ↓5+85
Комментарии51

Монтируем диски NTFS для записи в MacOS X 10.9 Mavericks

Время на прочтение2 мин
Количество просмотров34K
Понадобилось мне на днях сделать бэкап (около 75 гигабайт разных файлов) на внешний жесткий диск, да вот незадача — отформатирован он в файловую систему NTFS — вроде бы другие операционные системы давно пишут на нее без проблем, а в MacOS пришлось использовать «свое решение».

И так, изучив, то что мне предлагает google, выяснилось что надо купить либо Paragon NTFS, либо Tuxera NTFS, либо использовать бесплатное решение.

После ряда экспериментов, выяснилось, что наиболее простой способ — это поставить пакет ntfs-3g из MacPorts и подменить /sbin/mount_ntfs

Система портов MacPorts была у меня давно установлен (я ставил из него mc, wget и другие полезные утилиты, к которым привык в ОС Linux, такие как pwgen, например).

На чистой системе его нет — следовательно его необходимо установить согласно инструкциям на www.macports.org — скачать и запустить скрипт установки.

Далее, установим osxfuse и ntfs-3g

sudo port install osxfuse ntfs-3g

И чтобы была полная автоматизация, то есть автоматически монтировался носитель (а не вручную) подменяем mount_ntfs

sudo mv /sbin/mount_ntfs /sbin/mount_ntfs.orig
sudo vi /sbin/mount_ntfs
Читать дальше →
Всего голосов 27: ↑21 и ↓6+15
Комментарии32

Почему нельзя делить на ноль, даже если очень хочется?

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров110K
Недавно на Хабре появилась удивительная статья «Папа, а почему на ноль делить нельзя?», которая собрала массу не менее удивительных комментариев.

Детские вопросы обычно очень сложны («Почему небо ночью темное?», «Почему яблоки падают на землю?») и у взрослых обычно не хватает времени, чтобы их доходчиво объяснить. Да и не всегда взрослые знают ответ на эти вопросы.

Однако, вопрос о делении на ноль ни разу не относится к числу сложных вопросов, и для меня остается загадкой, почему с ним возникает столько проблем. Наверное, виной тому какие-то изъяны в методике преподавания математики в средней школе, в трудностях перехода от изучения арифметики к изучению буквенной алгебры и свойств элементарных функций.

image

Самые серьезные сомнения появляются, я думаю, после изучения рациональных чисел, когда для любого числа x, кроме нуля, вводится понятие обратного числа 1/x, и графика гиперболы y(x)=1/x.

Очевидно, что при делении 1 на очень маленькие числа появляются очень большие числа, и чем меньше мы берем x, тем больше становится 1/x. Почему же мы не можем сказать, что 1/x=∞ — есть некоторое число?

Алгебраическое возражение против этого состоит в следующем. Предположим, что ∞=1/x является числом. Тогда на это число должны распространяться все правила, которые имеют место быть для обычных чисел. В частности, с одной стороны должно быть верно соотношение 0⋅∞=1, а с другой стороны поскольку 0=1−1 должно быть выполнено 0⋅∞=1⋅∞−1⋅∞=0. Таким образом, имеем 1=0, а из этого уже следует, что все числа равны между собой и равны нулю. В самом деле, поскольку для любого числа x верно 1⋅x=x, то 1⋅x=0⋅x=0.

«Ну разве это не полная чушь?» — спросим себя, добравшись до этого места.

Разумеется, это полная чушь, если мы говорим об обычных числах. Но я недаром подчеркнул выше слово «правила». К ним мы вернемся чуть позже, после рассмотрения арифметического возражения против деления на ноль, и поможет нам в этом фасоль.

Вернемся в те времена, когда не было ни компьютеров, ни калькуляторов, ни логарифмических линеек, и поставим перед собой задачу разделить некоторое случайное число, например, на 5.

Для этого берем чашу с фасолью, символизирующую натуральный ряд, и высыпаем из нее какое-то количество зерен на разлинованный лист бумаги:

image

Тем самым, мы установили делимое на нашем бобовом калькуляторе.

Читать дальше →
Всего голосов 97: ↑81 и ↓16+65
Комментарии96

Сериализация объектов Qt

Время на прочтение8 мин
Количество просмотров20K
Здесь меня будет интересовать как сериализовать объект Qt, передать его по сети и поддерживать между оригиналом и копией связь синхронизирующую состояние копии. Использовался Qt 4.8.
Читать дальше →
Всего голосов 22: ↑22 и ↓0+22
Комментарии4

Папа, а почему на ноль делить нельзя?

Время на прочтение6 мин
Количество просмотров238K
Моя трёхлетняя дочка София в последнее время частенько упоминает «ноль», например, в таком контексте:
— Соня, вот ты вроде сначала не послушалась, а затем послушалась, что же получается?..
— Ну… ноль!

Т.е. ощущение отрицательных чисел и нейтральности нуля уже имеет, о как. Скоро поинтересуется: почему же это на ноль делить нельзя?
И вот решил я простыми словами записать всё, что я ещё помню про деление на ноль и всё такое.
Читать дальше →
Всего голосов 262: ↑192 и ↓70+122
Комментарии281

Pixar анонсирует бесплатную версию Renderman для некоммерческого использования

Время на прочтение2 мин
Количество просмотров20K
С 10 по 14 августа на SIGGRAPH в Ванкувере (Канада) будет показан новый Рендерман в двух версиях.

image
Читать дальше →
Всего голосов 20: ↑19 и ↓1+18
Комментарии7

Простыми словами о преобразовании Фурье

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение14 мин
Количество просмотров1.1M
Я полагаю что все в общих чертах знают о существовании такого замечательного математического инструмента как преобразование Фурье. Однако в ВУЗах его почему-то преподают настолько плохо, что понимают как это преобразование работает и как им правильно следует пользоваться сравнительно немного людей. Между тем математика данного преобразования на удивление красива, проста и изящна. Я предлагаю всем желающим узнать немного больше о преобразовании Фурье и близкой ему теме того как аналоговые сигналы удается эффективно превращать для вычислительной обработки в цифровые.

image (с) xkcd

Без использования сложных формул и матлаба я постараюсь ответить на следующие вопросы:
  • FT, DTF, DTFT — в чем отличия и как совершенно разные казалось бы формулы дают столь концептуально похожие результаты?
  • Как правильно интерпретировать результаты быстрого преобразования Фурье (FFT)
  • Что делать если дан сигнал из 179 сэмплов а БПФ требует на вход последовательность по длине равную степени двойки
  • Почему при попытке получить с помощью Фурье спектр синусоиды вместо ожидаемой одиночной “палки” на графике вылезает странная загогулина и что с этим можно сделать
  • Зачем перед АЦП и после ЦАП ставят аналоговые фильтры
  • Можно ли оцифровать АЦП сигнал с частотой выше половины частоты дискретизации (школьный ответ неверен, правильный ответ — можно)
  • Как по цифровой последовательности восстанавливают исходный сигнал


Я буду исходить из предположения что читатель понимает что такое интеграл, комплексное число (а так же его модуль и аргумент), свертка функций, плюс хотя бы “на пальцах” представляет себе что такое дельта-функция Дирака. Не знаете — не беда, прочитайте вышеприведенные ссылки. Под “произведением функций” в данном тексте я везде буду понимать “поточечное умножение”

Итак, приступим?
Всего голосов 203: ↑192 и ↓11+181
Комментарии190
1

Информация

В рейтинге
Не участвует
Зарегистрирован
Активность