Планы на ближайшее будущее

Давно не отчитывался по проектам, хотя за последние месяцы произошло довольно много интересного. Во-первых, я обзавелся новым, более мощным ноутбуком, который отлично тянет Dagon, так что отныне смогу работать над движком гораздо больше. Во время установки софта приятной неожиданностью стало то, что последние версии DMD из коробки линкуют 64-битные приложения под Windows в релизном режиме (dub build —build=release) без необходимости установки Visual Studio. Используется линкер LLD из состава LLVM и набор 64-битных библиотек из MinGW. Наконец-то эта позорная зависимость от продуктов MS устранена, и DMD можно считать полностью самодостаточным тулчейном!

Во-вторых, я вернулся к разработке dlib. В планах сейчас — чистка кода от устаревших и неиспользуемых модулей (подробности в Issues), завершение рефакторинга, связанного с ручным управлением памятью, и реализация пула потоков.

Что касается Dagon, то в настоящее время я работаю над новой системой шейдеров, которая в версии 0.9 заменит старый подход с абстрактными бэкендами материалов, значительно упростит создание новых шейдеров и передачу uniform-параметров. Состоится переход с GLSL 3.30 на 4.00, в убершейдерах будут задействованы шейдерные подпрограммы вместо ветвления. Также все шейдеры будут вынесены из D-кода в отдельные файлы, внедряемые на этапе компиляции, что упростит их отладку. На новую систему уже портирован forward-пайплайн. Вы можете следить за этой работой в ветке smartshader. В остальном разработка нового рендера практически завершена, и я надеюсь выпустить 0.9 до конца года.
Между тем, ветка 0.8 также была обновлена для совместимости со свежими версиями DMD и старыми версиями SDL и Freetype — см. Dagon 0.8.3 и dev_0.8.

OpenGL на macOS

После многолетней эпопеи с кривыми драйверами Apple отказалась-таки от поддержки OpenGL в пользу своего проприетарного платформоспецифичного API Metal. В связи с этим я объявляю бойкот Apple и ее продуктам — мне стало понятно отношение этой компании к открытым стандартам (и я уж молчу про профессиональный сектор, VFX, анимацию и т.д). Отныне я не заинтересован в улучшении поддержки macOS в движке Dagon. Непрерывная интеграция Travis под macOS также будет остановлена для всех моих проектов. Призываю поступить схожим образом и прекратить выпускать игры под платформу, которая вынуждает вас привязывать свои программы к несвободным технологиям.

Patreon

Я решил запустить краудфандинг на Patreon: https://www.patreon.com/gecko0307. Упор, в основном, на три моих главных проекта — dlib, Dagon, dmech. Если я наберу ежемесячное финансирование в $100, то допишу документацию по dlib. Если $500, то буду заниматься разработкой dlib, Dagon и dmech в режиме полного дня, включая написание документации и новых уроков. Все, кто пожертвует $10 и выше, будут перечислены в списке спонсоров в репозиториях и на сайтах проектов.

Освещение частиц

Работаю над освещением частиц:

Используется процедурная сферическая карта нормалей — то есть, каждый биллборд системы частиц интерпретируется пиксельным шейдером как виртуальная сфера. Планируются и пользовательские карты нормалей.

Тени от частиц

Добавил поддержку теней от частиц:

Реализовано путем отброса пикселей с прозрачностью ниже порогового значения при рендеринге частиц в теневую карту. Конечно, такая техника не позволяет рендерить прозрачные тени от дыма, но и такой результат все же лучше, чем полное отсутствие теней или, тем более, тени в виде квадратиков.

Карты окружения в отложенном рендере

Несколько новых скриншотов отложенного рендера:

В ближайшее время планирую реализовать поддержку кубических карт с полноценным интегрированием Монте-Карло (сейчас используются равнопромежуточные карты с простым box-фильтром, формируемые стандартным mip-генератором OpenGL, что, конечно, дает достаточно далекий от физически корректного результат, хотя и визуально приемлемый). Также обдумываю вариант загрузки кубической карты из файла DDS, что позволяет строить мип-уровни в сторонних утилитах типа CubeMapGen.

Dagon 0.8.0. Deferred Shading на подходе

На днях вышла новая версия Dagon — 0.8.0. Основные нововведения включают собственный формат движка для хранения моделей и сцен, который можно экспортировать из Blender, специализированный материал для частиц, исправленный рендеринг прозрачных объектов. Dagon теперь требует OpenGL 4.0 (из-за необходимости функции glBlendFunci). Полный список изменений см. на странице релиза.

Вскрылись проблемы с работой движка под macOS — поскольку у меня нет возможности тестировать его под этой ОС, поддержка Mac отныне не гарантирована. Но буду благодарен, если кто-то исследует эту проблему и предложит решение.

Одновременно я начал работу над поддержкой отложенного освещения и уже добился результата. Заодно реализовал SSAO, мягкие частицы и улучшил функцию неба, что заметно на высоких значениях шероховатости.

Скорее всего, отложенный рендер полностью заменит кластерный. Для прозрачных объектов я планирую ввести классический прямой метод освещения с отбором ближайших к объекту источников света.

Экспорт в Dagon из Blender

Работаю над экспортером контента для Blender. Для хранения сцен я решил использовать свой контейнер Box, в который пакуются меши в формате OBJ, текстуры и файлы с описаниями объектов и материалов. Формат поддерживает граф сцены — то есть, объектам можно назначать родителей.

Кстати, модель средневекового дома (и еще несколько моих игровых моделей) вы можете купить по более чем скромным ценам на CGTrader, чем поддержите мой проект по созданию современного 3D-движка для D.

dlib 0.13.0 и Dagon 0.7.0

На днях состоялись новые релизы двух основных моих проектов — dlib 0.13.0 и Dagon 0.7.0.

Изменения в dlib:

  • Из основной ветки был удален пакет dlib.async. Решение об удалении было принято из соображений безопасности. К сожалению, у пакета в настоящее время нет активных мейнтейнеров, некому исправлять баги, поэтому я посчитал dlib.async недостаточно стабильным для существования в качестве официальной части dlib — хотелось бы, чтобы все компоненты dlib были в одинаковой степени актуальны и поддерживаемы. dlib.async продолжит существование в рамках ветки async, но пользователям рекомендую обратить внимание на более актуальные и законченные асинхронные движки — такие, как vibe-core
  • Добавлен модуль dlib.image.canvas с реализацией класса Canvas — векторного рендер-движка с интерфейсом, похожим на HTML5 canvas. В настоящее время он поддерживает отрисовку полигонов и фигур Безье с заливкой и контуром. Рендеринг осуществляется в заданное пользователем изображение SuperImage.
  • Улучшен декодер файлов Radiance HDR/RGBE — теперь он читает файлы, начинающиеся со строки «#?RGBE»
  • Добавлены функции tone mapping’а (hdrTonemapReinhard, hdrTonemapHable), новые алгоритмы выделения краев (edgeDetectLaplace, edgeDetectSobel), новые методы для структуры Color4f (toLinear, toGamma)
  • Добавлены новые функции для векторов (reflect, refract, faceforward)
  • Добавлены функции для вычисления касательного вектора кривых Безье (bezierTangentVector2, bezierTangentVector3).
Изменения в Dagon:
  • Полноценный HDR-рендеринг с автоматической экспозицией и tone mapping’ом
  • Поддержка HDR-карт окружения в формате Radiance HDR/RGBE
  • Улучшенные каскадные тени (более эффективное заполнение каскадами пирамиды видимости)
  • Переписан весь код, отвечающий за PBR. Теперь используется модель Кука-Торренса вместо Блинна-Фонга. Добавлена поддержка текстур шероховатости (roughness) и металличности (metallic)
  • Переписана система пост-обработки. Все фильтры теперь являются частью стандартной сцены (BaseScene3D), их остается только включить и настроить. Добавлены фильтры размытия при движении, свечения и цветокоррекции (LUT), улучшен фильтр хроматической аберрации
  • Улучшено встроенное процедурное небо — теперь движок сам генерирует геометрию небесного купола
  • Добавлены слои для сортировки объектов при рендеринге
  • Камера от первого лица облегчает рендеринг оружия в шутерах, предоставляя матрицу оружия
  • Улучшена поддержка джойстиков, добавлена поддержка рулей
  • Dagon теперь использует dlib 0.13.0.
Обновление демонстрационного приложения с использованием Dagon 0.7.0 планируется в ближайшие дни.